[发明专利]含刀片的电传送装置

说明书

相关申请交叉参考

本申请享有于1998年8月31日登记的美国专利No.60/098,494和1999年4月16日登记的美国专利No.60/129,705的优先权，本文将它们全部引入作为参考。

发明领域

本发明涉及将分子(如活性物质或组织液)穿过屏障膜(如皮肤或粘膜)送递的方法及装置。

发明背景

多年来已广泛处方经皮和局部剂型用于治疗全身疾病和局部疾病(如那些涉及皮肤和其下组织(underlying tissue)的疾病)。这些药物通常是“易于送递的”，因为它们易于高效穿透皮肤或粘膜。药物穿透皮肤或粘膜的渗透是穿过皮肤或粘膜的化学势梯度的结果。“易于送递的”药物例子包括硝酸甘油、东莨菪碱、尼古丁、氢化可的松、倍他米松、苯佐卡因和利多卡因。

然而，大部分药物和生物活性成分不能满足上述要求，因此被称为“难以送递的”药物。“难以送递的”药物包括胰岛素、加压素、红细胞生成素、干扰素、生长激素和释放因子。通常“难以送递的”药物具高亲水性和/或高分子量，如多肽、蛋白质和DNA。

为了增加这些药物的皮肤渗透性，已用了各种化学和物理的增强渗透的方法。通常可用化学渗透增强剂来增加药物的经皮送递。Buyuktimkin等人的“提高经皮药物渗透的化学方法”，Transdermal and Topical Drug Delivery Systems,Interpharm Press,Inc.,1997，第357-475页报道了对化学渗透增强剂全面文献的综述。然而这种方法通常仅对相对较低分子量(约低于1000道尔顿)的药物有效。

也可用电来促进药物透过皮肤屏障送递，通过透过皮肤的电位梯度促进药物的送递。有三种用电促使药物透过皮肤屏障送递的类型，称为电离子透入治疗、电渗和电造孔法。在经皮电离子透入治疗中，通过给予的电位梯度将离子化的药物送递入皮肤。在电渗中，由流体携带非离子或低离子的药物，该流体由施加的电位梯度驱动穿过皮肤。电造孔法是通过高电压低电流的极短脉冲在皮肤屏障上进行微型穿孔。这些方法可见Ying Sun，“用物理方法：加热、超声波和电提高皮肤的吸收”，Transdermal and Topical Drug Delivery System,Interpharm Press,Inc.,1997第327-355页。

因此依旧需要一种非破坏性或破坏性最小化的经皮装置来送递活性物质，尤其是大分子量的药物，如多肽和蛋白质。由于大分子量药物的高成本，因此需要一种高度有效的、破坏性最小化的经皮药物送递装置，这种装置不会分解药物或使药物失活。另外，要求经皮送递装置可以在一段长时间内连续或周期地将活性物质透过皮肤或粘膜，而不刺激皮肤和粘膜。

发明概述

一方面，本发明涉及将化合物透过哺乳动物的屏障膜(如人的皮肤或粘膜)送递的装置。所述的化合物可以是用于治疗目的的活性物质(如药物)或用于诊断目的的生物样品(如哺乳动物组织液中的化合物)。该装置包括带有接触膜的表面的容器、装化合物的储器和电极。接触膜的表面含有多个外露的刀片，刀片旁有槽。每个刀片的宽度和/或厚度从接触膜的表面渐渐减小(如宽度沿接触膜的表面到刀片的顶端或尖端递减)。储器与槽和电极相连。

在一实例中，当接触膜的表面与屏障膜(如角质层)接触时，刀片破坏屏障膜，产生透过屏障膜的路径。然后储器中的活性物质受电传送(electrotrasport)(如电离子透入治疗)的推动而穿过该路径。在一实例中，用这种装置送递脂质体制剂，以使核酸有效地转染入表皮基底层的皮肤细胞。

本发明的另一实例是一经皮电传送系统，其包括上述的装置、对电极和电源(如电子控制单元)，该电源与装置的电极和对电极是电连接的。为了通过电传送(如电离子透入治疗、电渗、反向电渗或电造孔法)送递活性物质，将装置的接触膜的表面和对电极与哺乳动物的屏障膜接触，并加电流(如从电极通过屏障膜到对电极)。例如，在电离子透入治疗中，电流使得装置储器中离子化的活性物质以及较小程度上的非离子化活性物质(包括被脂质体包囊化的活性物质)流过装置的槽进入哺乳动物。

另一方面，本发明涉及将活性物质透过哺乳动物屏障膜送递的方法，包括用间隔预定距离的多个刀片穿透屏障膜(但基本不破坏屏障膜下的真皮)，以形成穿透屏障膜的路径，施加透过哺乳动物的电流，使活性物质通过这个路径流入或流出哺乳动物。每个刀片朝刀片的顶端渐渐变小。

本发明的其它特点和优点在以下的附图简述、发明详述和权利要求中是显而易见的。