DE102013005197A1

DE102013005197A1 - Schwingendes Mikronadelpflaster

Info

Publication number: DE102013005197A1
Application number: DE102013005197.5A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2014-09-25

Abstract

Mehrlagiges wirkstoffhaltiges Transdermales Therapeutisches System enthaltend ein optional wirkstoffhaltiges Mikronadelfeld, eine piezoelektrisch angetriebene, schwingende Membran und einen die Schwingungen elektrisch auslösenden Schaltkreis. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird eine aus selbstklebender Schicht und einer vor Verkleben mit Textilien schützenden, im wesentlichen wirkstoffundurchlässigen Rückschicht zur Hinterklebung und Positionierung auf der Haut eingesetzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein transdermales Therapeutisches System mit einer während des Tragens zumindest zeitweise schwingenden Membran, auf die Mikronadeln aufgebracht sind.
Vorläufer solche Geräte sind bereits bekannt aus U.S. Pat. No. 4,787,888 . Hier wird ohne Mikronadeln Ultraschall über wirkstoffhaltige Gele an die Haut gebracht, mit dem Ziel, die Resorption zu verstärken. Hier spielten Mikronadeln noch keine Rolle.
Mikronadelhaltige Transdermale Therapeutische Systeme sind seit längerer Zeit bekannt und befinden sich in mannigfaltigen Formen im experimentellen therapeutischen Einsatz ( US 6,312,612 ) Sie werden einerseits als Silicium ausgeführt, können aber auch aus Blechstreifen ausgebogen werden oder z. B. als Kunststoff spritzgegossen werden.
Die US-Anmeldung 20050112135 (Cormier et al.) beschreibt Systeme, bei denen klassische Ultraschallgeneratoren mit Mikronadelarrays kombiniert wurden, um die Resorption zu erhöhen.
In DE-OS 10 2006 028 987 A1 wird das Prinzip durch Anwendung von Mikronadeltechnik und schwingenden Piezomembranen angewandt. Allerdings wird konkret auf wenig wirksame piezoelektrische Kunststoffolien abgehoben, die mit größengleichen Mikronadelfeldern bedient werden müssen. In Unteransprüchen werden auch bohrende Mikronadeln mit frei drehbarer Schraubentextur erwähnt, die von US Appl. No20080027384 erneut aufgenommen werden.
In der US-Anmeldung Nr. 20110087195 werden in allgemeiner Form bei einem implantierbaren System mit Mikronadeln Aktoren-Membranen beschrieben, welche die Positionierung der Mikronadeln von einem passiveren Betriebszustand in einen abgabenahen aktiven zu bringen. Zahlreiche Anwendungsgedanken wenden sich an hohle Mikronadeln oder vorbeschichtete Mikronadeln. Bei letzteren wird erwartet, daß beim Eindringen in die Haut Bestnadteile der Beschichtung sich in tieferen schichten der Haut gebracht werden und dort zur Wirkung gelangen.
Auch poröse Mikronadeln, deren Vorteil in einer nicht abstreifbaren Wirkstoffdotierung liegt, wurden vorgeschlagen ( US-Patent 8,354,033 ), und solche, die als komplett sich auflösenden Körpern bestehen. Eine Direktanwendung reiner solider Mikronadelfelder war daher bisher auf eine sequentielle Anwendung beschränkt.
US 8,057,842 beschreibt Möglichkeiten, Überzüge auf Mironadelarrays aufzubringen. In US8,012,103 wird die Möglichkeit vorgesehen, mit Einzel-Aktuatoren z. B. an Mikronadeln, nämlich Drehimpulsfedern („torsional spring actuators”), die Wirkung der Mikronadeln zu verbesser, ein mühsames Verfahren. Im Handel bei ganz andere Anwendung sind im Akupunktur-Umfeld manuell mit Magnetfeldern aktivierbare Akupunkturnadeln, deren Reiz so durch externen Positionswechsel intensiviert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines mikronadelbestückten Gerätes, das durch Aktoren, also kleinräumige Kraftgeber über Schwingungen die Mikronadelwirkung intensiviert, sodaß eine kontinuierliche Gabe von eigentlich die Haut nicht passierenden Wirkstoffen über einen längeren Zeitraum erreicht werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch diue Bereitstellung eines Transdermalen therapeutischen Systems, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Vorrichtungskomplex aus:

– elektronischer Einrichtung zur Erzeugung von Spannungsschwankungen,
– eine beidseitig mit elektrisch leitfähigen Schichten ausgestattete und mit der vorstehenden elektronischen Einrichtung elektrisch verbundenen Aktorenmembran, sowie
– auf dieser Aktorenmembran hautseitig angebrachte und mit den Spitzen zur Haut hin ausgerichtete Mikronadeln aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend weiter erläutert. Diverse Generatoren von nieder- und hochfrequenten, intermittierend und konstant arbeitenden Wechselspannungen sind bekannt und können auch in hochminiaturisierter Form eingesetzt werden. Zur Energieeinspeisung sind sich Lithiumbatterien, zum Teil auch flexible Mikrobatterien einsetzbar.
Als relativ starre, aber energetisch stärker wirkende Mediatoren dieser elektrischen Energiesignale werden aus piezoelektischen Kristallen geschnittene und beidseitig elektrisch besputterte Membranen zur Energieübertragung eingesetzt. Dünnere Membranen unterhalb von etwa 80 μm sind mechanisch empfindlicher, kommen aber mit geringeren Spannungen aus.
Ideal für den Betrieb sind allseits fixierte Abschnitte solcher Membranen, die zentral hautseitig ein starres Mikronadelfeld appliziert erhalten, das durch untrennbare Verbindung, z. B. durch Sekundenkleber (Cyanacrylat) auf die hautseitige Seite der Membran fixiert wird.
Die Dichte und Spitzheit der Mikronadeln ist ein sehr wichtiges Optimierungsinstrument, dessen Funktionalität in jedem wirkstoff- und therapiebezogenen Einzelfall angepaßt werden sollte, weshalb hier auch keine speziellen Empfehlungne gegeben werden. Mit etwa 100 Nadeln auf 10 mm² wurden recht gute Erfahrungen gemacht aber bei geingeren Nadeldichten bleiben die Kraftanforderungen geringer.
Wichtig für die Funktion der erfindungsgemäßen Sonderform ist die periphere Aufhängung der unter Umständen resonierenden Komplexes aus Mikronadelfeld und schwingungsgebender Membran. Eine kreisförmige Aufhängung und Positionierung kommt der Erzeugung von Resonanz entgegen, einem Vorgang, der durch Maximierung der mechanischen Auslenkung in die beste energetische Transmission führen kann.
Die Anwendung des Gerätes kann nach Lagerung durch Dotierung mit einem Tropfen Wirkstofflösung auf die Mikronadelfläche vorbereitet werden und erfolgt durch Aufkleben des mit einem Überpflaster versehenen Gerätes, in der Regel nach Start durch einen Druckschalter. Aber auch andere Konzepte sind denkbar, indem Gelstrukturen erzeugt und durch dosierende Beschichtung hergestellt werden, die, bespielsweise auf die Schutzfolie aufgebracht, in das Mikronadelsystem eintauchend einen festen Verbund bilden und gegebenenfalls durch Konservierungsmittel lagerfähig gemacht werden können.
Geeignete Wirkstoffe können Peptide, Proteine, RNA/DNA und andere hochmolekulare oder hydrophile Stoffe sein, die sich normalerweise der transdemalen Therapie entziehen. Zum Schutz der Mikronadeln ist die Abdeckung mit einer gut siliconisierten PTE-Folie zweckmäßig.
Zeichnungen (Erläuterungen)
1. Vorrichtungskomplex für ein erfindungsgemäßes transdermale therapeuisches System nach Anspruch 1:
Bezugszeichenliste

1: Elektronischer Frequenzgeber
2: Schwingende Piezomembranen
3: Leitfähige Oberflächenbeschichtung
4: Mikronadeln oder Mikronadelfelder
5: Zuleitungen zwischen Frequenzgeber und Piezomembran

2. Erweiterter Vorrichtungskomplex für ein erfindungsgemäßes transdermale therapeuisches System nach Anspruch 1:
Bezugszeichenliste

1: Elektronischer Frequenzgeber
2: Schwingende Piezomembranen
3: Leitfähige Oberflächenbeschichtung
4: Mikronadeln oder Mikronadelfelder
5: Zuleitungen zwischen Frequenzgeber und Piezomembran
6: Einfassungen und Distanzhalter

3. Erweiterter Vorrichtungskomplex für ein erfindungsgemäßes transdermale therapeuisches System nach Anspruch 1:
Bezugszeichenliste

1: Elektronischer Frequenzgeber
2: Schwingende Piezomembranen
3: Leitfähige Oberflächenbeschichtung
4: Mikronadeln oder Mikronadelfelder
5: Zuleitungen zwischen Frequenzgeber und Piezomembran
6: Einfassungen und Distanzhalter
7: Siliconisierte Schutzfolie
8: Klebschicht des Überklebepflasters
9: Rückschcht des Überklebepflasters.
10: Wirkstoffhaltiger Tropfen oder Gelschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 4787888 [0002]
US 6312612 [0003]
DE 102006028987 A1 [0005]
US 8354033 [0007]
US 8057842 [0008]
US 8012103 [0008]

Claims

Transdermales therapeutisches System, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Vorrichtungskomplex aus: – elektronischer Einrichtung zur Erzeugung von Spannungsschwankungen, – eine beidseitig mit elektrisch leitfähigen Schichten ausgestattete und mit der vorstehenden elektronischen Einrichtung elektrisch verbundenen Aktorenmembran, sowie – auf dieser Aktorenmembran hautseitig angebrachte und mit den Spitzen zur Haut hin ausgerichtete Mikronadeln aufweist.
Transdermales therapeutisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktorenmembran aus einem piezoelektischen Kristall oder keramischen piezoelektrischen Bestandteilen aufgebaut ist und die Schichtdicke der Aktorenmembran einschließlich der auf beiden Seiten angebrachten leitfähigen elektrischen Schichten nicht mehr als 2 mm, bevorzugt nicht mehr als 400 μm, besonders bevorzugt zwischen 50 und 180 μm beträgt.
Transdermales therapeutisches System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktorenmembran in randständigen Distanzhaltern frei schwingend positioniert ist und erstrangig über die Mikronadeln mit der Haut aufliegend verbunden ist.
Transdermales therapeutisches System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktorenmembran eine an allen Seiten das Mikronadelfeld überragende, größere Flächenausdehnung besitzt als der mit Mikronadeln bestückte zentrale Bereich, der somit weniger als die Hälfte der Fläche, bevorzugt weniger als ein Viertel der Fläche der Aktorenmembran ausmacht.
Transdermales therapeutisches System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktorenmembran zumindest zeitweise Schwingungen nach Maßgabe der auf sie einwirkenden Spannungsschwankungen ausführt, deren Grundfrequenz bevorzugt in annähernder Sinusform, weniger bevorzugt in Sägezahn- oder Rechteckform im Bereich von etwa 50 Hz bis 200 kHz liegt.
Transdermales therapeutisches System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktorenmembran und die mit ihr verbundene Mikronadeln in der Nähe ihrer mechanischen Resonanzfrequenz oder eines Bruchteils oder Vielfachen davon betrieben wird.
Transdermales therapeutisches System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Schwingung der Aktorenmembran betriebene Frequenz nur für einen Teil der zur Verfügung stehenden Zeit eingeschaltet ist und in regelmäßigen oder statistisch geplanten Zeitintervallen wiederholt wird.
Transdermales therapeutisches System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Spitzen der Mikronadeln umschriebene Raum mit einer flüssigen oder gelartigen Zubereitung eines pharmazeutischen Wirkstoffes ausgefüllt ist.
Transdermales therapeutisches System nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in Anspruch 1 genannte Vorrichtungskomplex durch eine über den gesamte Ausdehnung der drei Systemelemente hinausgehende Überklebung, bestehend mindestens aus einer hautabgewandten zugbeständigen und einer hautseitigangebrachten, selbstklebenden Schicht auf der Haut fixiert ist.
Transdermales therapeutisches System nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Anspruch 3 genannten Distanzstücke auf der Haut adhärieren und einen Abschluss der Feuchteraums um die Mikronadeln bilden.
Transdermales therapeutisches System nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die wirkstoffhaltige Zone durch eine vor Gebrauch zu entfernende siliconisierte Schutzfolie gegenlaminiert wird, sodaß bei der Ablösung der dehäsiv beschichteten Schutzfolie die wirkstoffhaltige Zone gemeinsam mit den Mikronadeln der Haut exponiert werden kann.