CN104922093B - 用于局部递送的可生物降解的微贮库型递送系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于穿过受试者的皮肤表面局部递送活性成分的可生物降解的微贮库型递送系统。所述微贮库的配置、尺寸以及化学组成允许少于5分钟的相对短的溶解时间，同时在施加相对低的力下，所述微贮库的插入率可以达到大于60％，其中一些甚至可以达到约96％。本发明还提供了一种用于制造所述可生物降解的微贮库型递送系统的方法和一种用于形成所述可生物降解的微贮库型递送系统的聚合物溶液。

Description

用于局部递送的可生物降解的微贮库型递送系统

版权声明

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相关申请的交叉引用

依据美国法典第35篇第119条(e)款，这是一件非临时专利申请，该专利申请要求美国临时专利申请序列号61/967,455的权益，该美国临时专利申请在2014年3月19日提交并且它的公开内容以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于向受试者的皮肤局部地递送活性成分的递送系统。具体来说，本发明提供了一种作为贴剂的递送系统，该贴剂可在相对较短的时间内被生物降解以向受试者的皮肤局部递送活性成分。本发明还涉及一种用于制造所述递送系统的方法以及一种形成所述递送系统的组合物。

背景技术

用于向接受者的皮肤局部地递送活性成分的常规手段主要是基于微针技术。在当前的微针的研发当中存在两个主要的限制：1)在学术研究中，大部分的已公布的研究集中在使用微针对大分子(例如疫苗、胰岛素)进行递送，然而，其中许多应用并未被探究，特别是在皮肤护理方面；2)另一方面，微针疗法系统(MTS)最近已经成为一种时尚的美容护理，其中一种通常呈具有许多细针的滚筒或压印器形式的装置被用于在进一步处理之前在皮肤中形成微通道。然而，由于重复使用的微针所致的微生物感染的风险增大以及在使用之后留在皮肤中的生物危害性尖锐物限制了它的应用和普及。因而，能够在一个单个步骤中有效穿透、同时提供持续的积极释放的可生物降解的微贮库型系统可以是基于微针技术的常规手段的一种替代方案。

在美国专利号7,615,234中，公开了一种递送至少一种治疗性化合物或包含所述至少一种治疗性化合物的制剂的方法，其中在该方法中使用具有不同的尺寸和形状的前驱发射体(pioneer projectile)。虽然在‘234中所述前驱发射体似乎是生物可降解的，但需要驱动力将治疗性化合物或制剂经由所述发射体的穿透注射到皮肤中。它对于可能不具有足够的技术来处理注射针的消费者来说并不方便。在基于‘234的方法将过多的力施加到治疗性化合物或制剂上时，还存在失去控制的风险。用于引入发射体以使所述发射体穿过皮肤的注射机构在某种程度上是一种有创的方法，它还可能有在注射过程期间对皮肤组织造成物理损伤的风险。

在Henry等(1998)中，它公开了一种金属微针测定法，利用以小型木制探针(直径是2mm；伊利诺伊州圆湖的百特医疗用品公司(Baxter Healthcare,Round Lake,IL))施加的约10N的力将它压到表皮中。为了更好地模拟体内机械环境，将真皮放置到表皮下方作为支撑衬垫。将阵列插入到皮肤中仅需要轻微地按下(被估算为约10N，这大约是按电梯按钮所需的力)。在插入微针之后，通过光学显微镜(StereoZoom 7；纽约州罗彻斯特的博士伦公司(Bausch&Lomb,Rochester,NY))和/或扫描电子显微镜(S-800，日本东京的日立公司(Hitachi,Tokyo,Japan))对表皮和微针进行检查。图1示出了被插入穿过表皮的微针针尖。将微针的阵列插入人类表皮的角质层侧中。表皮的下侧被示出，这表明微针穿过组织并且针尖并未受损。箭头指示一些微针针尖。通过光学显微镜和电子显微镜进行的检查显示阵列内超过95％的微针刺穿过表皮样品的角质层。然而，这些微针针尖是有创性的并且一般难以由消费者处理。所述微针以及大部分常规的透皮递送工具的制造牵涉到酸的使用，所述酸可能对使用者造成诸如变态反应或实际的皮肤损伤之类的副作用。

为了满足对安全并且可靠的递送系统的需要，需要一种具有足够的穿透效率同时可在一定的时间内被生物降解的负载活性成分的透皮递送系统。

发明内容

因此，本发明的第一个方面涉及一种用于局部递送活性成分的可生物降解的微贮库型递送系统。本发明的系统主要包括由基底支撑的微贮库的阵列。在一个实施方案中，本发明的系统可以是贴剂。在另一个实施方案中，所述微贮库中的每一个均具有1至10的纵横比。在另一个实施方案中，所述微贮库具有2的纵横比。在又另一个实施方案中，所述微贮库具有300至600μm的高度和150至300μm的底宽。每个微贮库可以是锥形的、金字塔形的或成斜角。本发明的系统是基于聚合物的并且被用于制造所述系统的所述一种或多种聚合物可在一段时间内被生物降解。在一个实施方案中，本发明的系统可以在暴露于皮肤表面之后60分钟内被降解。在另一个实施方案中，本发明的系统可在暴露于皮肤表面之后15分钟内被降解。在另一个实施方案中，在暴露于皮肤表面之后，本发明的系统的微贮库的降解快于基底的降解。本发明的系统的插入效率大于60％。在一个实施方案中，在使用低到0.3N的力将本发明的系统压向皮肤表面时，它可以达到大于60％的插入效率。

本发明的第二个方面涉及一种用于制造本发明的可生物降解的微贮库型递送系统的方法。所述方法包括(a)提供用于形成微贮库模板的模具；(b)形成对应于所述模具的微贮库模板并且将所述模板固定在离心机夹持器的中央；(c)将聚合物溶液添加到所述模板的一个表面上以形成所述可生物降解的微贮库型递送系统；(d)通过离心机以一个速度在一个温度下离心一段时间以使得所述聚合物溶液被向下离心到所述模板的所述表面上的多个孔中；(e)将步骤(c)和(d)重复至少4次；以及(f)将带有所述聚合物溶液的所述模板干燥至少1天以形成所述可生物降解的微贮库型递送系统。在一个实施方案中，在所述微贮库模板的所述表面上所要形成的孔的数目是100个，其中所述模板的纵轴和横轴中的每一个均含有10个孔。在另一个实施方案中，两个孔之间(无论是同一纵轴或是同一横轴上的两个孔之间)的尖端间距是500μm至600μm。根据本发明的一个实施方案，所述微贮库模板呈具有1cm²的表面积的阵列(尺寸：1cm×1cm)的形式。在另一个实施方案中，在所述微贮库型递送系统中通过本发明的方法所要形成的微贮库中的每一个均具有1至10的纵横比。在又另一个实施方案中，由本发明的方法形成的微贮库型递送系统的微贮库具有2至3的纵横比。在另一个实施方案中，由本发明的方法形成的微贮库型递送系统的微贮库具有300至600μm的高度和150至300μm的底宽。由本发明的方法形成的微贮库型递送系统的每个微贮库可以是锥形的、金字塔形的或成斜角，这取决于所述微贮库模板的所述表面上的孔的形状和尺寸，即对应于用于形成所述微贮库模板的所述模具上的微贮库的形状和尺寸。根据本发明的一个实施方案，要被添加到所述微贮库模板的一个表面上的所述聚合物溶液是每次至少100μl。在一个实施方案中，要被添加到所述微贮库模板的一个表面上的所述聚合物溶液的体积是每次100至200μl。在另一个实施方案中，要被添加到所述微贮库模板的一个表面上的所述聚合物溶液的体积是每次约100μl。根据本发明的一个实施方案，将所述离心机设定在4,500至7,500rpm的速度以及20℃至30℃的温度以将被添加到所述微贮库模板的所述表面上的所述聚合物溶液离心10至60分钟。在一个实施方案中，将所述离心机的速度设定在4,680rpm。在另一个实施方案中，离心的时间是30分钟。在另一个实施方案中，在离心期间的温度是25℃。将如本发明的一个实施方案中所指定的所述聚合物溶液添加到所述微贮库模板的所述表面上以及将其通过所述离心机以所述速度在所述温度下离心所述时间段重复4至6次，直到所述模板的所有孔均由所述聚合物溶液填满并且所述聚合物溶液的薄层覆盖所述模板的所述表面为止。在一个实施方案中，将所述添加和离心重复6次。所述薄层在所述干燥之后将变成本发明的微贮库型递送系统的基底。在一个实施方案中，本发明的微贮库型递送系统的基底的厚度是约100μm。这种厚度可以确保微贮库的良好的处理特性，同时消耗最少量的材料。根据本发明的一个实施方案，所述干燥持续1至4天。在一个实施方案中，所述干燥持续2至4天。在另一个实施方案中，所述干燥持续1至2天。

本发明的第三个方面涉及一种用于形成本发明的可生物降解的微贮库型递送系统的聚合物溶液。本发明的聚合物溶液包含一种或多种可生物降解的聚合物、糖胺聚糖、多糖以及纤维素衍生物。在一个实施方案中，所述一种或多种可生物降解的聚合物包括具有不同的分子量的不同的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。所述聚合物溶液的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)可以具有范围在10,000至90,000的分子量。在另一个实施方案中，所述聚合物溶液的PVP包括具有10,000、30,000和/或90,000的平均分子量的PVP。在一个优选的实施方案中，所述聚合物溶液的PVP包括PVP 10、聚维酮(Povidone)K30和/或聚维酮K90。同样在一个优选的实施方案中，所述聚合物溶液的糖胺聚糖是透明质酸(HA)；所述聚合物溶液的多糖是葡聚糖70；所述聚合物溶液的纤维素衍生物是羧甲基纤维素钠(CMC)。在一个示例性实施方案中，所述聚合物溶液包含20％-100％v/v的HA、5％-40％v/v的葡聚糖70、1％-20％v/v的聚维酮K30、1％-20％v/v的聚维酮K90、1％-20％v/v的PVP 10、以及5％-30％v/v的CMC。在一个优选的实施方案中，HA:葡聚糖70:聚维酮K90的重量比是9-11:10-8:1并且HA、葡聚糖70以及聚维酮K90的总浓度以体积计是所述聚合物溶液的50％。在一个更优选的实施方案中，HA：葡聚糖70：聚维酮K90的重量比是9:10:1。本发明的聚合物溶液进一步包含要被并入到本发明的微贮库型递送系统中以用于局部施用的一种或多种活性成分。所述一种或多种活性成分是包括用于皮肤护理或用药的酰胺和肽在内的大分子。在一个实施方案中，所述一种或多种活性成分包括烟酰胺、五胜肽(Palmitoyl Pentapeptide-3，Pal-KTTKS)以及蓝铜胜肽(GHK-Cu)。在另一个实施方案中，本发明的聚合物溶液包含2％-10％w/v的烟酰胺、2％-15％w/v的Pal-KTTKS和/或0.2％-15％w/v的GHK-Cu。在一个优选的实施方案中，烟酰胺具有约2％的浓度；Pal-KTTKS具有3％-10％的浓度；GHK-Cu具有0.2％-5％的浓度。

附图说明

在下文中参考附图更详细地描述本发明的实施方案，其中：

图1示出了被插入穿过表皮的微针针尖，其中所述结果来自于现有技术。

图2是描绘了本发明的微贮库型递送系统如何向受试者的皮肤递送大分子的示意图。

图3是描绘了根据本发明的一个实施方案的制造微贮库型递送系统的方法的流程图。

图4示出了由根据本发明的一个实施方案的聚合物溶液形成的微贮库阵列由倒置荧光显微镜所拍摄的照片：(A)所述阵列在溶解之前的侧视图；(B)插入微贮库阵列(含有20％的HA)5分钟、15分钟、30分钟以及60分钟的猪离体皮肤的顶视图；无阴影箭头指示了显示出微贮库完全溶解的照片；阴影箭头指示了显示出微贮库阵列的基底完全溶解的照片。

图5示出了由根据本发明的一个实施方案的聚合物溶液形成的微贮库阵列由倒置荧光显微镜所拍摄的照片：(A)阵列在溶解之前、插入5分钟、15分钟以及30分钟时的侧视图；(B)插入微贮库阵列(含有50％的HA)60分钟的猪离体皮肤的顶视图；无阴影箭头指示了显示出微贮库完全溶解的照片；阴影箭头指示了显示出微贮库阵列的基底完全溶解的照片。

图6示出了由根据本发明的一个实施方案的聚合物溶液形成的微贮库阵列由倒置荧光显微镜所拍摄的照片：(A)阵列在溶解之前以及插入5分钟时的侧视图；(B)被插入有微贮库阵列(含有100％的HA)的猪离体皮肤在15分钟、30分钟以及60分钟时的顶视图；无阴影箭头指示了显示出微贮库完全溶解的照片；阴影箭头指示了显示出微贮库阵列的基底完全溶解的照片。

图7示出了由根据本发明的一个实施方案的聚合物溶液形成的微贮库阵列由倒置荧光显微镜所拍摄的照片：(A)阵列在溶解之前并插入5分钟的侧视图；(B)插入微贮库阵列(含有11:8:1重量比的HA:葡聚糖70:聚维酮K90)15分钟、30分钟以及60分钟的猪离体皮肤的顶视图；无阴影箭头指示了显示出微贮库完全溶解的照片；阴影箭头指示了显示出微贮库阵列的基底完全溶解的照片。

图8示出了显微照片以图示在被插入之前(A)以及在被插入猪的离体皮肤并且从其中取下之后(B)的由根据本发明的一个实施方案的聚合物溶液形成的负载蓝色组织染料的微贮库阵列(含有100％的HA)。

具体实施方式

本发明的以下说明和相应的实施方案被阐述为优选的实施例。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以作出包括添加方案和/或取代方案在内的修改方案。具体细节可以被省去以免使本发明不清楚；然而，本公开内容被撰写以使得本领域技术人员能够实施本文的教导而无需过度的实验。

实施例

实施例1：针对本发明的微贮库型递送系统的活性成分的体外皮肤刺激性的细胞 活力测定(MTT)

1.1 材料与方法

使用HaCaT细胞——一种人类角质细胞系作为体外模型来对用于聚合物溶液中以形成本发明的微贮库型递送系统的活性成分的任何刺激作用进行测试。以下是用于测试用于本发明的聚合物溶液中的活性成分的任何皮肤刺激作用的MTT测定的程序：

a)通过将1mL的无菌PBS添加到一个5mg MTT(组分A)小瓶中并且通过超声处理进行混合直到该小瓶中的MTT溶解于PBS中为止来制备12mM的MTT原液；

b)将HaCaT细胞以每孔5,000个细胞接种到96孔培养板中并且在37℃在5％CO₂中孵育24至48小时直到细胞贴壁为止；

c)将每个孔中的培养基去除并且替换为100μL的测试化合物(例如用于本发明的聚合物溶液中的活性成分)；

d)将10μL在步骤(a)中制备的MTT原液添加到每个孔中；还包括含有100μL培养基和10μL MTT原液的阴性对照以用于进行比较；

e)将在步骤(d)中制备的测试样品和阴性对照这两者在37℃孵育4小时；

f)在步骤(e)中的孵育之后从每个孔中取出25μL的溶液，继而将50μL的DMSO添加到每个孔中并且通过吸移管充分地混合；

g)将步骤(f)中的混合物在37℃孵育10分钟；

h)在步骤(g)中的孵育之后将每个孔中的混合物再次混合，之后测量在540nm处的吸光度；

i)使混合物经受分光光度计以测量在540nm处的吸光度。

基于下式计算HaCaT细胞在接受测试化合物的处理的情况下的细胞活力：

其中^OD①是仅培养基的吸光度；^OD②是含有细胞的培养基的吸光度；^OD③是含有测试化合物的培养基的吸光度；并且^OD④是含有细胞和测试化合物的培养基的吸光度。

1.2 结果

这个实施例中的MTT测定的结果和基于上式计算的细胞活力示于表1中。

表1：

	烟酰胺2％	烟酰胺4％	烟酰胺6％	烟酰胺8％	烟酰胺10％	正常对照
							OD560	1.412	1.122	0.951	1.033	0.9877	1.228
细胞活力(％)	115	91.34	77.44	84.08	80.43	100
								Pal-KTTKS 3％	Pal-KTTKS 4％	Pal-KTTKS 5％	Pal-KTTKS 8％	Pal-KTTKS 10％
OD560	1.461	1.659	1.506	1.743	1.57
							细胞活力(％)	119	135.1	122.6	141.9	127.8
	GHK-Cu 0.2％	GHK-Cu 0.5％	GHK-Cu 1％	GHK-Cu 2％	GHK-Cu 5％
							OD560	1.66	1.718	1.775	1.629	1.671
细胞活力(％)	135.1	139.6	144.6	132.7	136.1

表1中的结果显示，所述活性成分中无一种引起皮肤细胞系发生任何显著的细胞死亡。如果在某个浓度的活性成分下的活力高于或等于对照组的活力，那么推定所述活性成分在该浓度下无细胞毒性。可以从表1中的结果看出，范围在3％至10％的浓度的肽Pal-KTTKS无细胞毒性。还可以从表1中看出，范围在0.2％至5％的浓度的肽GHK-Cu无细胞毒性。2％的烟酰胺也可以被认为是无细胞毒性。

实施例2：微贮库阵列的制造

根据图3中所描绘的以下程序制造本发明的微贮库型递送系统：

(a)提供用于形成微贮库模板的模具(310)(S31)；

(b)形成对应于模具(310)的微贮库模板(320)并且将所述模板固定在离心机夹持器的中央(S32)；

(c)将聚合物溶液添加到模板的一个表面(330)上以形成可生物降解的微贮库型递送系统(S33)；

(d)通过离心机以一个速度在一个温度下离心一段时间以使得所述聚合物溶液被向下离心到所述模板的所述表面上的多个孔(340)中(S34)；

(e)将步骤(c)和(d)重复至少4次(在图3中未示出)；以及

(f)将带有所述聚合物溶液的所述模板干燥至少1天以形成呈阵列形式的可生物降解的微贮库型递送系统(350)(S35)。

由于活性成分意图被封装在微贮库的尖端中，因此所述活性成分应当在第一次浇注期间被并入，即应当在步骤(S33)和(S34)中将活性成分与正被添加的第一批的聚合物溶液混合，然后向下离心到多个孔中。

根据这个实施例中所述的方法，在所述微贮库模板的所述表面上所要形成的孔的数目是100个，其中所述模板的纵轴和横轴中的每一个均含有10个孔。两个孔之间(无论是同一纵轴或是同一横轴上的两个孔之间)的尖端间距是500μm至600μm。微贮库模板呈具有1cm²的表面积的阵列(尺寸：1cm×1cm)的形式。在所述微贮库型递送系统中通过本发明的方法所要形成的微贮库中的每一个均具有1至10的纵横比。在这个实施例中每个微贮库的纵横比是2。此外，在这个实施例中形成的微贮库具有300至600μm的高度和150至300μm的底宽。由本发明的方法形成的每个微贮库可以是锥形的、金字塔形的或成斜角，这取决于所述微贮库模板的所述表面上孔的形状和尺寸，即对应于用于形成所述微贮库模板的所述模具上微贮库的形状和尺寸。表2示出了根据这个实施例中所述的参数，微贮库的不同尺寸的配置：

表2：

基于表2中所示的配置，要被添加到所述微贮库模板的一个表面上的所述聚合物溶液的体积是每次约100μl。此外，这个实施例中所用的离心机的速度是4,680rpm，离心时间是30分钟，并且在离心期间的温度是25℃。将如在这个实施例中所指定的将聚合物溶液添加到微贮库模板的所述表面上以及将其通过所述离心机以所述速度在所述温度下离心所述时间段的步骤重复6次。所述薄层在干燥之后将变成本发明的微贮库型递送系统的基底。微贮库型递送系统的基底的厚度是尽可能薄的，例如100μm。在这个实施例中将微贮库阵列在空气中干燥1至2天。然后，干燥了的微贮库阵列可以准备用于局部施用。这种微贮库阵列如何被用作贴剂以向受试者(例如人类)的皮肤递送预先负载的活性成分的示意图示于图2中。

实施例3：微贮库型递送系统的机械强度测试

对根据上述实施例所制备的具有不同尺寸的呈阵列形式的微贮库型递送系统进行压缩、溶解动力学以及皮肤插入的机械测试。

在这个实施例中，使用恒力对微贮库阵列的最大抗弯强度进行测试。在该测试中所施加的恒力范围为0.5N至15N/阵列。

使用猪离体皮肤(面积＝1.5cm×1.5cm)作为模型来模拟人的皮肤并且在施加恒力下在其上施用具有不同尺寸的微贮库阵列以进行孵育并且在不同的时间间隔(例如分别在5分钟、15分钟、30分钟、60分钟时)拍摄照片。在取下微贮库阵列之后，立即使用倒置荧光显微镜观测微贮库阵列。在这个实施例中将猪的离体皮肤在珠浴中在37℃保持温热。形成微贮库的聚合物溶液的不同组成以及接受这个测试的微贮库阵列的配置示于表3中。使用四种不同组成的聚合物溶液，即MH-1、MH-2、MH-3以及MH-4，来形成微贮库阵列，并且将两种不同的配置，即450μm×150μm(高度×宽度)，10×10阵列；以及600μm×300μm(高度×宽度)，10×10阵列施用于猪的离体皮肤上。

表3：

图4A示出了由MH-1(包含20％的透明质酸)形成的并且具有每个微贮库450μm×150μm(高度×宽度)且每个阵列10×10个微贮库的配置的微贮库在溶解之前(在时间＝0分钟时)在倒置荧光显微镜下的侧视图。在0分钟时，根据在显微镜下的侧视图，由MH-1形成的微贮库基本上呈三角形。图4B是在5分钟、15分钟、30分钟以及60分钟时，从由MH-1形成的并且在压向猪离体皮肤的恒力(例如0.3N)下被施用的微贮库阵列的基底的底侧拍摄的一系列照片。在图4B中，在施加恒力下将微贮库阵列施用于猪离体皮肤上之后约5分钟时，微贮库被示出已完全溶解，而微贮库阵列的基底部分溶解(以无阴影箭头指示)。在将微贮库阵列施用于猪的离体皮肤上之后的15分钟时，它完全溶解(以阴影箭头指示)。

图5A示出了在由MH-2(包含50％的透明质酸)形成的并且具有每个微贮库600μm×300μm(高度×宽度)且每个阵列10×10个微贮库的配置的微贮库阵列的基底上施加恒力(例如0.3N)下在溶解之前(在时间＝0分钟时)、在5分钟、15分钟以及30分钟时在倒置荧光显微镜下从侧视角度拍摄的一系列照片。根据在显微镜下的侧视图，由MH-2形成的微贮库也基本上呈三角形。图5B示出了从由MH-2形成的并且在压向猪的离体皮肤的力下被施用60分钟的微贮库阵列的基底的底侧拍摄的照片。在猪的离体皮肤上施用由MH-2形成的微贮库阵列之后，该微贮库阵列的微贮库在15分钟时完全溶解(以无阴影箭头指示)并且其基底在60分钟时完全溶解(以阴影箭头指示)。

图6A示出了在倒置荧光显微镜下从由MH-3(包含100％的透明质酸)形成的并且具有每个微贮库600μm×300μm(高度×宽度)且每个阵列10×10个微贮库的配置的微贮库阵列的侧视角度拍摄的照片，该微贮库阵列在施加从微贮库阵列的顶部压向猪的离体皮肤的恒力(例如0.3N)的情况下被施用于猪的离体皮肤上。在图6A中，上部的照片示出了微贮库阵列在0分钟时保持完整并且微贮库基本上呈三角形，而下部的照片示出了在施加恒力下将由MH-3形成的微贮库阵列施用于猪离体皮肤上之后5分钟时，微贮库完全溶解。图6B是从在施加恒力下在猪的离体皮肤上分别施用15分钟、30分钟以及60分钟的微贮库阵列的基底的底侧拍摄的一系列照片。在图6B的上部照片中，微贮库阵列的基底在15分钟时完全溶解。在图6B的中间照片和下部照片中，在施加恒力下将微贮库阵列在猪的离体皮肤上施用30分钟或更长时间之后，微贮库阵列基本上不可见并且只有猪的离体皮肤是可见的。

图7A示出了在倒置荧光显微镜下从由MH-4(包含呈11:8:1重量比的透明质酸、葡聚糖70以及聚维酮K90，其中这三种组分的总浓度是约50％)形成的并且具有每个微贮库600μm×300μm(高度×宽度)且每个阵列10×10个微贮库的配置的微贮库阵列的侧视角度拍摄的照片，该微贮库阵列在施加从微贮库阵列的基底压向猪的离体皮肤的恒力(例如0.3N)的情况下被施用于猪的离体皮肤上。图7A中的上部照片示出了微贮库在0分钟时基本上保持呈三角形，而图7A中的下部照片示出了在施加恒力下将微贮库施用于猪的离体皮肤上之后5分钟时，这些微贮库完全溶解。在图7B中，从微贮库阵列的顶视角度拍摄的上部照片示出了微贮库阵列的基底完全溶解。在图7B中的在将微贮库阵列在猪的离体皮肤上分别施用30分钟和60分钟之后从该微贮库阵列的顶部拍摄的中间照片和下部照片示出了在显微镜下微贮库阵列基本上不可见，而只有猪的离体皮肤是可见的。

总的来说，根据这个实施例中的结果，微贮库型贴剂的溶解时间应当<60分钟。在形成本发明的微贮库型递送系统的聚合物溶液中，透明质酸优选地是20％v/v或更多(最多100％)，从而整个阵列(包括基底在内)的溶解时间可以是在施加低到0.3N的恒力下将该阵列施用到皮肤上之后的15分钟内完全溶解。在这个实施例中，由所有组成的聚合物溶液形成的微贮库均可以在5分钟或更短时间内完全溶解。

实施例4：皮肤插入测试

在这个实施例中，使用台盼蓝染色剂以使得使用恒力被插入猪的离体皮肤中的微贮库的数目可视化以确定本发明的微贮库型递送系统进入到皮肤中的插入率。在根据实施例3中所述的尺寸和聚合物溶液的组成以及表4中所示的一些其它组成进行制造期间将台盼蓝染色剂并入微贮库阵列中。向微贮库阵列的基底的底侧施加的恒力低到0.3N，在珠浴中在37℃下持续5分钟。为了促进测试，使用手持式注射器型施用装置来施加力。在施用时，不需要注射器或注射器型施用装置。在施加恒力下将微贮库阵列在猪的离体皮肤上压5分钟之后，将微贮库阵列从猪的离体上取下(如果它尚未完全溶解的话)并且通过干纸将残留的染料从皮肤表面去除。在从皮肤表面去除残留的染料之后，使用自动精细对焦数码显微镜(Auto Fine-Focus Digital Microscope)计算微贮库阵列的插入率(被台盼蓝染色的斑点的数目/微贮库阵列中微贮库的数目×100％)。在本发明中，>60％的插入率是所需的。

表4：

备注：“HA”：透明质酸；“-”：未测试或低于60％插入率

根据表4和图8中所示的结果，证实MH-3(约96％)和P9(约95％)两者插入率较高；在这个实施例中的这些当中插入率第三高的是由P8形成的阵列(93％)。值得注意的是，由MH-1和MH-2形成的微贮库阵列在制造期间难以从模板脱模，而由P5至P7形成的微贮库阵列未达到在六十分钟内的溶解时间。MH-3和P9的表现相似，但是加入葡聚糖70和聚维酮K90代替仅仅加入透明质酸可以降低费用。总之，表4中的结果显示根据插入率以及溶解时间，由P9(具有HA:葡聚糖70:聚维酮K90的重量比＝9:10:1)形成的微贮库阵列是最优选的。在图8A中，只要微贮库的尺寸是相同的，那么即使将聚合物溶液的组成变成9:10:1的HA:葡聚糖70:聚维酮K90，而非100％的HA，微贮库的形状也差不多相同。图8B示出了根据在皮肤中残留的蓝色染色剂，由MH-3形成的微贮库也大部分被插入猪的离体皮肤中。

已经出于说明和描述的目的提供了本发明的上述说明。它并不旨在是详尽的或将本发明限于所公开的确切形式。许多修改方案和变化方案对本领域技术人员来说将是显而易见的。

对实施方案进行选择和描述以更好地阐明本发明的原理和它的实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够了解本发明的各种实施方案并且其中涵盖适于具体使用的各种修改方案。本发明的范围意图由以下权利要求和它们的等同方案来限定。

参考文献

以下参考文献以引用的方式整体并入本文：

1.Henry S,McAllister D V,Allen M G等,Microfabricated microneedles:anovel approach to transdermal drug delivery(微制造的微针：一种新型的透皮药物递送方法)[J].Journal of pharmaceutical sciences,1998,87(8):922-925。

Claims (28)

1.一种用于局部递送活性成分的可生物降解的微贮库型递送系统，所述系统包括微贮库的阵列和支撑所述阵列的基底，每个微贮库具有1至3的纵横比、300至600μm的高度以及150至300μm的底宽，每个微贮库是锥形的、金字塔形的或成斜角，所述阵列在使用低至0.3N的力暴露于皮肤表面之后60分钟内降解并且具有大于60％的插入效率，

其中所述微贮库的阵列和所述基底是一体的并由相同的聚合物溶液制成，

其中所述聚合物溶液包含可生物降解的聚合物、糖胺聚糖以及多糖，以及

其中所述可生物降解的聚合物包括具有范围在10,000至90,000的不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮，所述糖胺聚糖是透明质酸，以及所述多糖是葡聚糖70。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述阵列在与所述基底相对的表面上在1cm²的表面积中以10×10个微贮库的配置具有一百个微贮库。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述阵列的每个微贮库均并入有要向皮肤表面递送的至少一种活性成分。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述可生物降解的聚合物是聚维酮K90。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述透明质酸：葡聚糖70：聚维酮K90的重量比是9-11:10-8:1，并且所述透明质酸、葡聚糖70以及聚维酮K90的总浓度以体积计是所述聚合物溶液的50％。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述透明质酸：葡聚糖70：聚维酮K90的重量比是9:10:1或者是11:8:1。

7.如权利要求1所述的系统，其中两个微贮库之间的尖端间距是500至600μm。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述纵横比是2至3。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述纵横比是2。

10.如权利要求3所述的系统，其中所述至少一种活性成分包括酰胺和肽。

11.如权利要求3所述的系统，其中所述至少一种活性成分包括烟酰胺、Pal-KTTKS以及GHK-Cu。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述基底具有约100μm的厚度。

13.一种用于制造如权利要求1所述的可生物降解的微贮库型递送系统的方法，所述方法包括：

(a)提供用于形成微贮库模板的模具；

(b)形成对应于所述模具的微贮库模板并且将所述模板固定在离心机夹持器的中央；

(c)将聚合物溶液添加到所述模板的一个表面上以形成所述可生物降解的微贮库型递送系统；

(d)通过离心机以一个速度在一个温度下离心一段时间以使得所述聚合物溶液被向下离心到所述模板的所述表面上的多个孔中；

(e)将步骤(c)和(d)重复至少4次；以及

(f)将带有所述聚合物溶液的所述模板干燥至少1天以形成所述可生物降解的微贮库型递送系统，

其中所述活性成分在第一次浇注期间被并入，即在步骤(c)和(d)中将活性成分与正被添加的聚合物溶液混合，然后向下离心到多个孔中，从而将所述活性成分封装在微贮库中。

14.如权利要求13所述的方法，其中在所述微贮库模板的所述表面上所要形成的孔的数目是100个，其中所述模板的纵轴和横轴中的每一个均含有10个孔。

15.如权利要求13所述的方法，其中两个孔之间的尖端间距是500至600μm。

16.如权利要求13所述的方法，其中所述微贮库模板呈具有1cm²的表面积的阵列形式。

17.如权利要求13所述的方法，其中要被添加到所述微贮库模板的一个表面上的所述聚合物溶液的体积是每次100至200μl。

18.如权利要求13所述的方法，其中将所述离心机设定在4,500至7,500rpm的速度，在20℃至30℃的温度，持续10至60分钟对被添加到所述微贮库模板的所述表面上的所述聚合物溶液进行离心。

19.如权利要求18所述的方法，其中将所述离心机的速度设定在4,680rpm。

20.如权利要求18所述的方法，其中离心时间是30分钟。

21.如权利要求18所述的方法，其中在离心期间的所述温度是25℃。

22.如权利要求13所述的方法，其中将步骤(c)和(d)重复4至6次直到所述模板的所有孔均由所述聚合物溶液填满并且所述聚合物溶液的薄层覆盖所述模板的所述表面为止。

23.如权利要求13所述的方法，其中所述干燥持续1至4天。

24.如权利要求13所述的方法，其中在步骤(c)中所述的将所述聚合物溶液添加到所述模板的一个表面上以形成所述可生物降解的微贮库型递送系统之前，将包含2％w/v的烟酰胺、3％-10％w/v的Pal-KTTKS和/或0.2％-5％w/v的GHK-Cu的一种或多种活性成分与所述聚合物溶液混合。

25.一种用于形成如权利要求1所述的可生物降解的微贮库型递送系统的聚合物溶液，所述聚合物溶液包含可生物降解的聚合物、糖胺聚糖以及多糖，其中所述可生物降解的聚合物是聚维酮K90，所述糖胺聚糖是透明质酸，以及所述多糖是葡聚糖70，其中所述透明质酸：葡聚糖70：聚维酮K90的重量比是9-11:10-8:1，并且所述透明质酸、葡聚糖70以及聚维酮K90的总浓度以体积计是所述聚合物溶液的50％。

26.如权利要求25所述的聚合物溶液，其中所述透明质酸：葡聚糖70：聚维酮K90的重量比是9:10:1或者是11:8:1。

27.如权利要求25所述的聚合物溶液，所述溶液进一步包含包括酰胺和肽的一种或多种活性成分。

28.如权利要求27所述的聚合物溶液，其中所述一种或多种活性成分包括2％w/v的烟酰胺、3％-10％w/v的Pal-KTTKS和/或0.2％-5％w/v的GHK-Cu。