用于活性剂的透皮递送的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种透皮递送系统(1)，配置为将活性剂递送至人或动物组织，包括：一种极性的穿透电极(2)，该穿透电极在角质层(20)下方提供电触点(3)；与穿透电极(2)极性相反的表面电极(4)，该表面电极向角质层(20)的与穿透电极(2)的电触点(3)相反的一侧上的皮肤外表面(21)提供电触点；分配器(5)，配置成将活性剂递送至与表面电极(4)的电触点相邻的皮肤外表面(21)；一种使用透皮递送系统(1)将活性剂递送至人体或动物体组织的方法和用于制备透皮递送系统(1)的电极组件(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于活性剂的透皮递送的装置和方法
本专利技术涉及活性剂的透皮递送。更具体地但非排他性地，本专利技术涉及一种例如通过电穿孔和/或离子电渗疗法来透皮递送活性剂的装置。本专利技术还涉及一种例如通过电穿孔和/或离子电渗疗法来透皮递送活性剂的方法。
技术介绍
人皮肤的外层是角质层保护屏障，其保护身体抵抗环境中发现的有害污染物，同时调节皮肤下方的水分含量，以防止身体干燥并且帮助健康的细胞生长。通常用“砖壁”来类比地描述角质层，其中皮肤细胞或者角质细胞可以被视为砖块，而脂肪或脂质则充当砂浆。这个10-15μm的保护层使任何物体都很难通过。已经开发出诸如使用主动或者被动方法(例如化学添加剂、透皮针、微针、皮肤烧蚀或烧灼、离子电渗疗法、电穿孔、超声)的多种方式来通过角质层。可以在Pharmaceutics，2015，7，438-470；TransdermalDrugDelivery：InnovativePharmaceuticalDevelopmentsBasedonDisruptionoftheBarrierPropertiesofthestratumcomeum中找到更详细的描述。传统离子电渗疗法装置包括位于皮肤表面上的正电极和负电极。通过使用电场与药物化合物之间的电动势排斥，将药物化合物递送到角质层中更深处的血管中。另一离子电渗疗法递送系统包括具有两组金属膜的电极，用于向贴片施加脉冲电压以提高药物渗透能力。电穿孔是将电场施加到细胞以增加细胞膜渗透性的技术，从而使诸如化学药品、药物或DNA的活性成分被引入细胞中。原理是，由两个电极之间的高压脉冲产生的电场导致高强度电场内细胞的质膜的瞬时介电击穿。因此，在皮肤细胞之间的毛孔打开。传统的电穿孔使用物理地分开的电极之间的电场，从而导致穿过电极之间的皮肤组织平面的直接电流路径。JP2015-173901描述了一种透皮递送装置，其包括微针的阵列、接触该阵列的无针表面的药物载体层、DC电路和AC电路。该装置使带电的药物分子响应于施加的电场而穿过角质层运输。在JP2015-173901的装置中，每个微针均完全地涂覆有导电层，并且因此提供穿过角质层延伸的电极。没有公开包括具有绝缘外部的杆和导电尖端的微针或者设置在角质层任一侧、使得可以穿过角质层施加电场的电绝缘电极的任何其他布置。WO2016/205895描述了一种电穿孔系统，包括：电穿孔探针，具有配置为插入生物组织中、用于电穿孔治疗的至少两个连续电极；以及脉冲发生器，连接至探针并且配置为使用一个或多个电脉冲的序列来驱动电穿孔探针，以通过探针引起电流传输并且在接近探针电极的生物组织中感应出不均匀的电场。US2006/0009731描述了一种透皮递送贴片，包括上电极、下电极以及两个电极之间的药物存储区域。两个电极之间的电场将药物储存区域中的极性药物化合物推向皮肤，并且下电极在皮肤表面上产生用于电穿孔的离子通道。在过去的20年中，对在电压偏置下皮肤的效果和特性进行了广泛的研究。已知初始皮肤电阻起始于50kΩ至100kΩ之间，但是随着穿过皮肤顶部的电压的增加，皮肤的电阻下降三个数量级至大约100Ω。只要皮肤电阻保持在500Ω以上，电压脉冲期间形成的毛孔就会在几秒钟到几分钟内恢复。通过增加电压并且将电阻降低到500Ω以下，毛孔被视为保持打开，并且细胞被不可逆转地破坏。传统的电穿孔装置的问题在于，在有效地打开皮肤毛孔并且允许活性物质的透皮递送所需的电压下，可能对皮肤造成损害。US2002/0198512公开了一种使用注射装置(包括以针形式的杆，针中具有物质递送内腔)执行在靶组织中的细胞的电穿孔的方法。在杆上靠近杆中与内腔连通的递送开口附近设置有电极结构。第二电极结构位于杆上或在基部上靠近第一电极结构处，并且与第一电极分开一小段距离。使用通过微针和电场的活性剂注射的结合，使得利用相对较低的电压实现透皮递送。通过中空的微针递送活性剂的缺点在于，难以通过此类针快速给与临床上的大量的药剂。因为微针末端的递送孔口的尺寸较小，并且微针中的递送内腔的横截面积较小，因此微针递送活性剂的能力受到限制。即使针内有高压并且在组织-针界面处有较高的压力梯度，活性剂也只能以低速率通过微针头的杆递送至组织。本专利技术试图减轻以上问题。特别地，本专利技术试图提供用于通过皮肤的、活性剂的快速和稳定的递送。可替代地或附加地，本专利技术试图提供一种改进的电穿孔方法，其中可以在两个电极之间施加低电压，使得其处理不会对皮肤造成不可逆的损害。本专利技术还试图提供一种活性剂的透皮递送方法，该方法具有不受皮肤表面异常(例如，来自环境的皮肤表面污染物、皮肤pH值、毛发厚度和密度、汗液质量和总量)影响的效果。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术提供一种用于透皮递送活性剂的电极组件，包括：一种极性的穿透电极，配置为在角质层下方提供电触点；相反极性的表面电极，配置为向皮肤的外表面提供电触点；分配器，配置为将活性剂分配到皮肤外表面。穿透电极可选地包括多个微针。如本文所用的术语“微针”是指长度形成为约10μm至约200μm的针。电极组件可以包括皮肤接触表面，该皮肤接触表面包括表面电极。分配器可以包括配置为将活性剂分配到皮肤的外表面的出口。微针可以从皮肤接触表面突出并且配置为插入人体的皮肤中。微针中的至少一个、多个、每个可以包含从在皮肤接触表面上的基部延伸至尖端的杆。杆的外部可以是电绝缘的，并且尖端可以提供电触点。穿透电极和表面电极优选地彼此电绝缘。这样的电极组件有利地配置为，当将皮肤接触表面放置为与人体或动物体的皮肤接触，微针插入皮肤中，使得微针的尖端至少穿透至皮肤的角质层之外，并且表面电极和从分配器的出口分配的任何活性剂这两者均与皮肤的外表面接触。为了避免疑问，如果穿透电极包括多个微针，则分配器通常配置为，在活性剂不穿过微针的情况下，将活性剂分配至皮肤的外表面。本专利技术还提供了本专利技术第一方面的电极组件的、用于将活性剂透皮递送至人体或动物体组织的用途。在本专利技术的第二方面中，本专利技术提供一种将活性剂透皮递送至人体或动物体的组织的方法。本专利技术第二方面的方法可以例如是，例如通过电穿孔将活性剂透皮递送至人或动物组织的方法，该方法包括：在人体或动物体的皮肤的角质层下方，提供穿透电极的电触点；在人体或动物体皮肤的外表面上，提供表面电极的电触点；提供与皮肤接触的活性剂；以及在穿透电极与表面电极之间施加穿过角质层的电压差。已经发现，在穿透电极的电触点与表面电极的电触点之间施加电压差促进从皮肤表面穿过角质层传输活性成分。当在穿透电极的电触点与表面电极的电触点之间施加电压差时，活性成分有利地从皮肤表面传输穿过角质层。本专利技术第二方面的方法可以使用本专利技术第一方面的电极布置或者下文所述的本专利技术第三方面的透皮递送系统。为了避免疑问，如果穿透电极包括多个微针，则在活性剂不穿过微针的情况下，将活性剂传输穿过皮肤的角质层。在第三方面中，本专利技术提供一种透皮递送系统，包括根据本专利技术的第一方面的电极组件，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于透皮递送活性剂的电极组件，包括：/n一种极性的穿透电极，配置为在角质层下方提供电触点；/n相反极性的表面电极，配置为向皮肤的外表面提供电触点；/n分配器，配置为将所述活性剂分配至所述皮肤的外表面，/n其中，所述穿透电极包括从皮肤接触表面突出并且配置为插入人体皮肤的多个微针，所述微针包括从所述皮肤接触表面上的基部延伸至尖端的杆，其中，所述杆的外部是电绝缘的，并且所述尖端在角质层下方提供所述电触点。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 GB 1718636.21.一种用于透皮递送活性剂的电极组件，包括：
一种极性的穿透电极，配置为在角质层下方提供电触点；
相反极性的表面电极，配置为向皮肤的外表面提供电触点；
分配器，配置为将所述活性剂分配至所述皮肤的外表面，
其中，所述穿透电极包括从皮肤接触表面突出并且配置为插入人体皮肤的多个微针，所述微针包括从所述皮肤接触表面上的基部延伸至尖端的杆，其中，所述杆的外部是电绝缘的，并且所述尖端在角质层下方提供所述电触点。


2.根据权利要求1所述的电极组件，
其中，所述穿透电极和所述表面电极彼此电绝缘；
其中，所述分配器包括在所述皮肤接触表面上的出口；并且
其中，所述表面电极存在于所述皮肤接触表面上。


3.根据权利要求2所述的电极组件，其中，所述穿透电极的微针的长度为至少10μm，优选地为至少30μm。


4.根据权利要求2或3所述的电极组件，其中，所述穿透电极的微针的最大长度为200μm，优选地不大于80μm。


5.根据权利要求2、3或4所述的电极组件，其中，在所述穿透电极的微针的杆的内部存在有导电材料，以将电传导至所述尖端。


6.根据权利要求5所述的电极组件，其中，所述导电材料包括钛、金或其合金。


7.根据前述权利要求中任一项所述的电极组件，包括：电路，配置为在所述穿透电极的电触点与所述表面电极的电触点之间施加电压差。


8.根据权利要求7所述的电极组件，其中，所述电路配置为改变所述穿透电极的电触点与所述表面电极的电触点之间的电压差。


9.根据前述权利要求中任一项所述的电极组件，其中，系统配置为使得，在使用中，产生基本垂直于所述角质层定向的电场。


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【专利技术属性】
技术研发人员：R·S·萨菲西伯特，C·伯恩斯，
申请(专利权)人：SISAF有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB