CN101022771A - 借助于给药装置的给药方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了将不同装置与化学制剂组合使用来同时或顺序给予治疗或诊断剂，其中所述化学制剂中可掺入或使用血管调节性化学剂作为给药载体的一部分。所述方法包括添加各种血管扩张剂和血管收缩剂，来提高通过使用器械或装置给予体内的治疗或诊断剂的系统或局部组织给药。

Description

借助于给药装置的给药方法

发明领域

本发明涉及在递药过程中用器械或装置来协助治疗或诊断物质的透皮给药法，包括离子电渗疗法、超声促渗法、注射器和注射针头及显微操作针装置。本发明特别描述了当配制的这些药剂中含有血管调节化学物质以在受药物作用的组织区域(如注射部位)诱发血管扩张或血管收缩反应时，药物传递性质得到提高。

发明背景

多年来通过使用注射器和针头进行皮肤的给药来进行药物的体循环或局部递药。不过，针头刺入皮肤的物理作用具有一定的明显负反应，包括疼痛和不适，以及由于比较大的针头穿透皮肤所导致的物理破裂的创伤而对局部组织造成潜在的不良反应。已经开发出其他提高经皮给药的效率的装置，包括超声促渗和离子电渗疗法。这些方法相比注射器和针头的方法具有一定优点，不会损伤皮肤，但是这些技术也具有其固有的缺点，包括粘合剂伴有的少许皮肤刺激和由于递送有关的能量而造成的组织损伤。此外，这些技术的局限性在于给药速度以及还需要在给药过程中保持附着于外部器械。

皮肤的角质层已被鉴定为经皮成功递药的速率限制屏障。上列的技术通过能量辅助运动使药物分子穿过此屏障从而解决该屏障问题。其他的技术包括使用不同的血管活性化学药品来协助优化药物分子的局部或全身给药(美国专利5,302,172)。包含血管扩张物质的经皮递送载体可用于提高经皮药物递送的效率已有描述(美国专利5,460,821、5,645,854、5,853,751和6,635,274)。

不过由于角质层所呈现的显著障碍，不管是有或没有使用血管活性化学药品来实现成功的经皮给药，这些系统的能力还是有限的。这些药物分子包括那些物理大小较大和具显著的离子电荷及复杂四级结构的分子。

发明简述

本发明鉴定的方法是用于在递送载体或相应载体中使用血管活性化学药品来提高经皮给药的效率。特别是，递送效率的提高集中在加入并使用血管活性化学药品以及为协助穿过角质层而设计的装置上。这些装置可包括但不限于注射器和针头，以及针头直径尺寸规格在30左右的显微针装置。其可包括任何装置，只要该装置中有用来穿透角质层和/或其他皮肤层的物理装置，然后同时或随后或预先用含有活性药物分子以及血管活性化学物质的药物制剂对注射区域进行处理。血管活性化学药品可在导入活性药物分子前或同时或随后被导入到注射区域。

本发明描述的方法包括药物组合物和血管活性化学物质，其典型的形式是与足以完成血管扩张或血管收缩的所需最佳水平的以及足以完成所需的活性药物分子的药理递送的药学上可接受的制剂相结合的形式。

本发明描述了含有血管活性化学药品作为经皮给药制剂的一部分所必需的与任何身体皮肤或角质层穿刺装置相关的方法，所述装置包括但不限于针头和显微针及其他相关装置。

本发明提高了现有技术的使用及结果的应用效率和的范围，使其包括更宽范围的可经皮给药的药品和药剂。这类药品和药剂包括高分子化合物和药剂或其他药物分子，这些物质由于其化学特性而此前不允许加入到经皮给药为目的的现有技术制剂或剂型中。更具体而言，本发明结合了经皮给药系统的功能元件，该系统能实现一个以上的功能以完成药物或治疗或诊断剂的递送，使其穿过皮肤并进入体液。建立多功能分子作为递送系统的一部分，极大地提高了系统的灵活性。递送复合物的分子大小可以更小一些，递送复合物的化学特性可以有所变化。递送复合物大小的相应减小使得可考虑导入更大分子量的活性药物分子或药剂。活性药物分子的分子量的扩大可扩展至大分子(如蛋白质和肽片段)。本发明的优点超过现有技术，意味着可递送活性药物和药剂如大的有机分子包括肽和蛋白(如胰岛素、促红细胞生成素、干扰素、生长激素)。此外，本发明的优点有将血管扩张物质与活性药物分子一起掺入皮肤的真皮或皮下层，该活性药物分子的生物利用度指数以及相关的速度有所提高，随之将药物导入血液。添加血管扩张的化学药品可显著提高药物摄取的效率以及动力学。

发明详述

本发明描述了将血管活性化学物质加入到治疗或诊断用药制剂中，在辅助设备例如但不限于注射器及针或显微针型装置的协助下经皮递送该制剂。将药物和药品应用于皮肤中及邻近的局部组织或体循环的血流等给药的理想靶位是本发明的应用目标。用标准针头的皮下注射事实上是实现全部药物分子的生物利用度的有效方式，不论物理大小或形状。不过，该方法的缺点包括疼痛、不适、感染及不慎出血。尽管该标准公认的方法有局限性，但也有优点如避开皮肤的角质层，而角质层是任何物质经皮进入体内的主要屏障。最终，人们公认该方法切实可行，但其主要问题在于注射器和针头带来的疼痛和不便。

显微针已经被开发用来递送药品，用于穿过皮肤的角质层而不深穿入皮下层。该方法也有优点，其减少注射伴随的不适或疼痛，还有安全性的优点，即除最初目的外不用刻意关心装置的交叉使用或二次使用。该显微针装置和其装置变型的局限性是，对于全身或局部组织递药，在药品沉着于表皮和上真皮层后，将一些药品递送至体内的效率低。

本发明独到地引入了显微针技术上的进步，并将其与无装置经皮给药技术上的进步相结合，从而使之用于皮下或真皮给药技术，以使显微针辅助方法的效率提高到有效的临床使用水平。

特别是，当目的是传递大分子量物质如但不限于蛋白、肽、DNA或RNA时，使用显微针在治疗或诊断领域提供了几个受关注的优点。这些分子对透皮给药法来说是不适合的，因为它们是大且典型的水溶性分子而不能穿过角质层。这两个特性使它们与皮肤角质层在化学和物理上不相容。

有几个实例使用将这类分子通过注射手段导入到皮肤和皮肤周围组织中这一药物导入体内的方法。在许多实例中，这是可接受的，不过对于接种疫苗甚或一些基因治疗适应症，实验方案需要频繁注射。然而，在许多医学病症和疾病的治疗实例中，需要将药物分子包括蛋白和肽导入到体内，每天需要数次，这就又需要患者或医师忍受所有带给患者的疼痛和不适将药物注射到皮肤的皮下层，例如胰岛素依赖性糖尿病。

已经证明将血管活性物质加入到药物制剂中提高了递送效率，不论全身还是局部组织分布。显微针辅助的药物注射避免了标准针头注射的许多不利方面，但在多数情况下递送效率低。本发明描述的方法用于将血管活性化学物质加入到药物制剂中以递送到角质层下的真皮，目的是有意提高储存于该组织中的药品的递送。

将血管活性的化学药品导入到递送于皮肤组织的药物制剂中，不论是与药品在同一制剂中一同导入或在注射药品之前或之后分开导入都增强了药物递送到血流以及更深的皮肤组织中的递送率。

包含血管活性化学药品的制剂还可包含被动渗透增强剂，其可选自脂质和类脂或脂类衍生分子，包括脂质体和基于脂质的乳剂及与脂质结合的水凝胶。此外，可以是其他的为破裂或瓦解皮肤组织的结构并促进药品的经皮渗透而设计的化学药剂。

使用本发明来递送不同药物有不同的形式，这依赖于所需药物的药理学情况，也依赖于药物与促进递送制剂的其他组成部分的相互作用。在一个实例中，在血管扩张化学药品存在时而且在制剂的其他组成部分也存在时药物是稳定的，则其可被制为单制剂。组合药物、血管扩张剂、渗透增强剂及其他配制的化学药品可在应用前被制备在显微针装置的容器中并随后通过将显微针应用于皮肤进行给药并注射药物。

相反，可能有其他药物分子，当其制备的递送制剂中存在血管扩张剂或其他化学成分时，其化学性质表明不论在室温还是较低的贮藏温度下，在标准药物制剂的使用期间可能不稳定。在这个实例中，则将药物分子制备在标准溶液里，该溶液已经被证明可维持药物分子的完整性，并被单独插入到显微针装置的容器中。增强药物递送的制剂包含血管扩张剂、渗透促进剂及其他维持制剂的化学药品，如所述进行制备并置入显微针装置的另外的容器中。进行药物分子的给予首先通过用该装置将药物分子导入皮肤，然后用另外的显微针装置在同一皮肤区域使用增强药物递送的制剂。制剂的首先递送顺序由实验得来的经验所决定。或者，利用装置的隔离构造使制剂彼此分离同时也使制剂与装置的显微针部分在使用前隔离开，从而可同时应用包含显微针和两个分开的容器(分别装两种制剂)的新装置通过同一微针进行单次注射。

在与本技术相似但不同的应用中，包含血管扩张剂和渗透促进剂的制剂可加入到用离子电渗法和超声促渗法的装置中。在这些实例中，药物的药物代谢动力学和药效学特性决定了用来增强的化合物如血管扩张剂以及渗透促进剂的浓度，以确保电流或声波的效果都由存在的增强血管扩张的制剂而提高。

活性药物分子可被包括在为了递送血管活性化学药品而构建的同一的制剂中，不过取决于不同因素，包括可能的化学药品或药品微环境的不稳定性及稳定性，药品可制备在生理盐水或其他配好的化学载体中，为了使药品沉积在活的皮肤组织中，不论用注射器及针和/或显微针装置或其他为物理穿透角质层和/或皮肤组织其他层而构建的装置，该载体都要适合随后的体内注射。

可被包括在化学药品制剂中的血管活性化学药品包括但不限于：氨吡酮、L-精氨酸、硫酸丁酚胺、富马酸苄环烷、琥珀苯呋地尔、烟酸苄酯、盐酸丁咯地尔、盐酸苄丙酚胺、盐酸布他拉胺、枸橼酸西替地尔、环烟酯、马来酸桂哌齐特、环扁桃酯、二氯乙酸二异丙铵、烟酸乙酯、癸烟酯、烟酸己酯、酒石酸苄哌酚胺、烟酸肌醇酯、盐酸苯氧丙酚胺、胰舒血管素、烟酸甲酯、草酸萘呋胺、柠檬酸烟胺乙酯、烟酸戊四醇酯、烟酸丁氧乙酯、烟呋糖酯、烟醇、酒石酸烟酯(nicotinyl alcohol tartrate)、氧化亚氮、香草壬酰胺、己酮可可碱、罂粟碱、罂粟林、己可可碱、过亚硝酸盐、吡那地尔、双苯哌乙醇、丙戊茶碱(propentofyltine)、箩巴新、硫辛苄醇、teasuprine、盐酸莫西赛利、烟酸维生素E、妥拉唑林、烟胺羟丙茶碱、二氮嗪、肼屈嗪、米诺地尔和硝普钠。中枢作用药包括可乐定、quanaberz和甲基多巴。α-肾上腺素受体阻滞剂包括吲哚拉明、酚苄明、酚妥拉明和哌唑嗪。肾上腺素能神经元阻滞剂包括bedmidine、异喹胍和胍乙啶。ACE抑制剂包括贝那普利、卡托普利、西拉普利、依那普利、福辛普利、赖诺普利、培哚普利、喹那普利和雷米普利。神经节阻滞剂包括血安定和咪噻芬。钙通道阻滞剂包括氨氯地平、地尔硫卓、非洛地平、伊拉地平、尼卡地平、硝苯地平、尼莫地平和维拉帕米。前列腺素包括前列腺环素、血栓素A2、白细胞三烯、PGA、PGA1、PGA2、PGE1、PGE2、PGD、PGG和PGH。血管紧张素II类似物包括肌丙抗增压素。其他血管扩张剂包括硝酸甘油、拉贝洛尔、thrazide、硝酸异山梨酯、硝酸戊四醇酯、洋地黄、肼屈嗪、二氮嗪和硝普钠。这些成分可专用作血管舒张剂，或者它也可以赋予递送复合物其他的功能如渗透作用，用作递送复合物的活性药剂，或用作递送复合物的结合剂。为了经皮递送活性药物分子或药剂，可将一种或多种血管扩张剂或化学修饰的血管扩张剂用于任何一次递送一种制剂的递送复合物中。通常制剂中导入的血管扩张剂的浓度范围在约0.0005％到约5％之间，所需血管扩张剂的更高比浓度根据经验进行确定。

穿透促进剂可用作给药载体的一部分和/或递药过程的血管活性成分的一部分，可包括，例如但不限于：单一脂肪酸或磷脂或植物提取油或植物提取的油/醇混合物。适合的脂肪酸包括，例如但不限于：亚油酸、亚麻酸、油酸、硬脂酸和肉豆蔻酸。磷脂包括，例如但不限于：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸。植物提取油包括花生油、大麻、barrag、橄榄油、向日葵油、大豆油、椰子油和核桃油，橄榄油为首选。适合的植物提取油/醇混合物的醇包括乙醇、异丙醇、甲醇和北美金缕梅。与异丙醇混合的橄榄油是首选的植物油/醇混合物。桉叶素是另外一个适合植物油/醇混合物的例子。植物油与醇的适合的比例范围从约5∶1到约1∶10，优选1∶2。在递送复合物中适合量的植物提取油或植物提取油/醇混合物范围从约重量的1％到约66％，更优选从约重量的10％到约33.3％。该成分可专用作穿透剂，或者它也可以带给递送复合物其他的功能如血管扩张作用，用作活性药剂，或用作递送复合物的结合剂。一种或多种渗透促进剂或化学修饰的渗透促进剂可以与任何一次药物递送复合物中的其他组分，以不同的分量或比例进行使用。渗透促进剂分子在递送系统中的其他关键功能包括活性药物分子、血管扩张剂和/或结合剂。

递送复合物的第三个要素是活性成分。这里所用的术语“活性成分”是指任何需要经皮递送的物质或组分，特别是治疗性药物和诊断性药物，尤其是物理上大且没有装置辅助难以经皮递送的药品。可根据本发明使用的活性成分的实例包括但不限于：胰岛素、生长激素、促红细胞生成素、干扰素、肽片段、RNA、DNA和DNA片段、白蛋白、角蛋白、胶原、质粒、治疗蛋白、抗体、抗体的Fab片段、抗体的Fc部分、妥拉唑林、L-精氨酸、烟酸维生素E、烟酸甲酯、烟酸己酯、罂粟碱、硝普钠、乙酰胆碱、利多卡因、丁卡因、苯佐卡因、噻苯咪唑、皮质醇、类固醇、类固醇激素和反义分子。

透皮给药法的制剂可任选包括聚合物或化学稳定剂分子形式的第四个基本组分。该物质是为了与制剂中其余化学药品的组分相容而设计，而且一旦物质进入皮肤，可同时发生生物不稳定和降解作用，或它可遗留在皮肤表面作为闭合的屏障。合适的聚合物的例子包括但不限于：卡波姆、丙烯酸聚合物、羟乙基纤维素、聚季铵(U-care polymer)和水溶性胶(如琼脂、阿拉伯胶、角豆胶、CMC、角叉菜胶、盖提胶、瓜尔胶、梧桐胶、kadaya、洋槐豆胶、西黄蓍胶和黄原胶)。结合剂应该使用的剂量范围从约重量的1％到约20％，更优选1-2％。聚合物可专用作结合剂，或者它也可以赋予递送复合物其他的功能如血管扩张、渗透作用，或用作递送复合物的活性药剂。

实施例1

油酸(5％)、γ-亚麻酸(5％)、胆固醇(1％)、薄荷醇(5％)、脂肪乳剂(Lipomulse)165(2％)和鲸蜡醇(2％)于40℃搅拌30分钟并混匀。另一容器中含有丙烯酸聚合物(Pemulen)(1％)和(10％)丙二醇，混匀，随后加入第一个容器中形成乳剂。由妥拉唑林(1％)、罂粟碱(0.5％)组成的第三个混合物加入到(5％)丙二醇和(56.5％)的去离子水中。混合物随后在室温下混合约20分钟至均质。100μg重组人生长激素溶于(1％)生理盐水中。将生长激素加入到主要递送载体制剂中，混匀。取1g等分试样加入到1cc29计量的注射针装置中的容器内，注射到待递送的皮下组织中。

实施例2

油酸(5％)、γ-亚麻酸(5％)、胆固醇(1％)、薄荷醇(5％)、脂肪乳剂165(2％)和鲸蜡醇(2％)于40℃搅拌30分钟并混匀。另一容器中含有丙烯酸聚合物(1％)和(10％)丙二醇，混匀，随后加入第一个容器中形成乳剂。由妥拉唑林(1％)、罂粟碱(0.5％)组成的第三个混合物加入到(5％)丙二醇和(56.5％)的去离子水中。混合物随后在室温下混合约20分钟至混匀。100μg重组人生长激素溶于(1％)生理盐水中。将生长激素加入到主要递送载体制剂中，混匀。取1g等分实样加入到用来以精确量递送物质而设计的显微针装置中的容器内。使装置与皮肤接触，将药物组合物和血管活性药物递送制剂载体同时给予。

实施例3

油酸(5％)、γ-亚麻酸(5％)、胆固醇(1％)、薄荷醇(5％)、脂肪乳剂165(2％)和鲸蜡醇(2％)于40℃搅拌30分钟并混匀。另一容器中含有丙烯酸聚合物(1％)和(10％)丙二醇，混匀，随后加入第一个容器中形成乳剂。由妥拉唑林(1％)、罂粟碱(0.5％)组成的第三个混合物加入到(5％)丙二醇和(56.5％)的去离子水中。混合物随后在室温下混合约20分钟至混匀。单独制备活性药物分子(如0.1％人胰岛素)的制剂，溶于(1％)生理盐水中，加入到递送装置中单独及分离的容器内的药物递送制剂中。将该药物制剂(每种给药载体0.1-2g)施加到专为以精确量递送物质而设计的显微针装置的容器内。使装置与皮肤接触，将药物组合物和血管活性药物递送制剂载体同时给予。

实施例4

油酸(15％)、γ-亚麻酸(5％)、胆固醇(2％)、薄荷醇(10％)、脂肪乳剂165(2％)和鲸蜡醇(2％)于高温搅拌并混匀。另一容器中含有羟乙基纤维素(2％)和丙二醇，加入第一个容器中形成乳剂。由妥拉唑林(0.1％)、罂粟碱(0.2％)和烟酸生育酚(0.5％)组成的第三个混合物加入到丙二醇和水中。混合物随后在室温下混合约20分钟至混匀。单独制备活性药物分子(如0.1％人重组胰岛素)的制剂，溶于生理盐水中，加入到递送装置中单独及分离的容器内的药物递送制剂中。该药物制剂(每种给药载体0.1-2g)加入到为递送精确量的物质而设计的显微针装置的容器内。使装置与皮肤接触，包含血管活性物质的容器内容物被加到皮肤组织中。10分钟后包含胰岛素的容器内容器被加入到皮肤组织的相同部位。

实施例5

油酸(15％)、γ-亚麻酸(5％)、胆固醇(2％)、薄荷醇(10％)、脂肪乳剂165(2％)和鲸蜡醇(2％)于高温搅拌并混匀。另一容器中含有羟乙基纤维素(2％)和丙二醇，加入第一个容器中形成乳剂。由妥拉唑林(0.1％)、罂粟碱(0.2％)和烟酸生育酚(0.5％)组成的第三个混合物加入到丙二醇和水中。混合物随后在室温下混合约20分钟至混匀，然后将溶于生理盐水中活性药物分子(如0.1％人重组胰岛素)的制剂加入到递药制剂中，再次混匀。该药物制剂(0.1-2g)置于为递送精确量的物质而设计的显微针装置中的容器内。使装置与皮肤接触，将药物组合物和血管活性药物递送制剂载体同时给予。

Claims (9)

1.一种用穿透角质层而非皮下层的装置将活性成分递送进皮肤的方法，其中提高所述活性成分透过所述皮下层的递送的步骤是将血管扩张剂应用于递送部位。

2.权利要求1的方法，其中所述血管扩张剂的应用在递送所述活性成分前进行。

3.权利要求1的方法，其中所述血管扩张剂的应用与所述活性成分的递送同时进行。

4.权利要求1的方法，其中所述血管扩张剂的应用在递送所述活性成分后进行。

5.权利要求1的方法，其中所述活性成分用显微针递送。

6.权利要求1的方法，其中所述活性成分用注射器和针递送。

7.权利要求1的方法，所述方法还包括将渗透促进剂应用于所述递送部位。

8.权利要求7的方法，其中所述渗透促进剂选自脂质体、基于脂质的乳剂和与脂质结合的水凝胶。

9.权利要求7的方法，其中所述血管扩张剂被加入到含有所述活性成分的制剂中。