ES2905645T3 - Aparato para la administración transdérmica de agentes activos - Google Patents

Aparato para la administración transdérmica de agentes activos Download PDF

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Abstract

Un conjunto de electrodos (10) para la administración transdérmica de un agente activo (5), que comprende: un electrodo de penetración (2) de una polaridad configurado para proporcionar un contacto eléctrico debajo (3) del estrato córneo (20); un electrodo de superficie (4) de la polaridad opuesta configurado para proporcionar un contacto eléctrico con la superficie externa de la piel; un dispensador (15) configurado para dispensar el agente activo a la superficie externa (21) de la piel, en donde el electrodo de penetración (2) incluye una pluralidad de microagujas que se proyectan desde una superficie de contacto con la piel (12) y están configuradas para insertarse en la piel del cuerpo humano, comprendiendo las microagujas ejes (11) que se extienden desde bases (14) en la superficie de contacto con la piel (12) hasta las puntas (13), en donde el exterior de los ejes (11) está aislado eléctricamente y las puntas (13) proporcionan el contacto eléctrico (3) debajo del estrato córneo (20).

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato para la administración transdérmica de agentes activos
Campo de la invención
La presente invención se refiere a la administración transdérmica de agentes activos. Más especialmente, pero no exclusivamente, esta invención se refiere a un aparato para la administración transdérmica de agentes activos, p. ej., mediante electroporación y/o iontoforesis. La divulgación también se refiere a un método para la administración transdérmica de agentes activos, p. ej., por electroporación y/o iontoforesis.
Antecedentes de la invención
La capa externa de la piel de un ser humano es la barrera protectora del estrato córneo que protege al cuerpo contra las contaminaciones dañinas que se encuentran en el medio ambiente y al mismo tiempo regula los niveles de humedad debajo de la piel evitando que el cuerpo se seque y ayudando al crecimiento celular saludable. Este estrato córneo a menudo se ha descrito mediante la analogía de la "pared de ladrillos", en la que las células de la piel o los corneocitos pueden verse como los ladrillos y la grasa o los lípidos actuando como el mortero. Esta capa protectora de 10-15 |jm dificulta mucho el paso de cualquier objeto.
Se han desarrollado diversas formas de pasar el estrato córneo, como el uso de métodos activos o pasivos como aditivos químicos, agujas transdérmicas, microagujas, ablación o quemado de la piel, iontoforesis, electroporación, ultrasonidos. Se puede encontrar una descripción más detallada en Pharmaceutics, 2015, 7, 438-470; Transdermal Drug Delivery: Innovative Pharmaceutical Developments Based on Disruption of the Barrier Properties of the stratum corneum.
Los dispositivos de iontoforesis convencionales incluyen un electrodo positivo y un electrodo negativo colocados en la superficie de la piel. Al utilizar la repulsión electromotriz entre el campo eléctrico y los compuestos farmacéuticos, el compuesto farmacéutico se administra a un vaso sanguíneo más profundo en el estrato. Otro sistema de administración iontoforética comprende sus electrodos que tienen dos conjuntos de película metálica para aplicar tensiones pulsadas a un parche para aumentar la capacidad de penetración del fármaco. La electroporación es una técnica utilizada en la que se aplica un campo eléctrico a las células para aumentar la permeabilidad de la membrana celular, permitiendo así que los ingredientes activos tal como los productos químicos, fármacos o ADN se introduzcan en la célula. El principio es que un campo eléctrico generado por un pulso de alta tensión entre dos electrodos provoca una ruptura dieléctrica transitoria de la membrana plasmática de las células dentro del campo eléctrico de alta intensidad. Como resultado, los poros se abren entre las células de la piel. La electroporación convencional usa campos eléctricos entre electrodos físicamente separados que dan como resultado una trayectoria de corriente continua a través del plano del tejido de la piel entre los electrodos.
El documento JP2015-173901 describe un dispositivo de administración transdérmica que comprende una matriz de microagujas, una capa de portador de fármacos que contacta con la superficie sin aguja de la matriz, un circuito de CC y un circuito de CA. Este dispositivo permite transportar moléculas de fármaco cargadas a través del estrato córneo en respuesta a un campo eléctrico aplicado. En el dispositivo del documento JP2015-173901, cada microaguja está completamente recubierta con una capa conductora y, por lo tanto, proporciona un electrodo que se extiende a través del estrato córneo. No se divulga una microaguja que comprenda un eje con un exterior aislado y una punta conductora o cualquier otra disposición de electrodos eléctricamente aislados dispuestos a ambos lados del estrato córneo de manera que se pueda aplicar un campo eléctrico a través del estrato córneo.
El documento WO2016/205895 describe un sistema de electroporación que comprende una sonda de electroporación que tiene al menos dos electrodos contiguos configurados para insertarse en tejido biológico para el tratamiento de electroporación, y un generador de pulsos conectado eléctricamente a la sonda y configurado para impulsar la sonda de electroporación usando una secuencia de uno o más pulsos eléctricos para provocar la transmisión de corriente a través de la sonda e inducir un campo eléctrico no uniforme en el tejido biológico próximo a los electrodos de la sonda.
El documento US2006/0009731 describe un parche de administración transdérmica que incluye un electrodo superior, un electrodo inferior y un área de almacenamiento de fármacos entre dos electrodos. Un campo eléctrico entre los dos electrodos empuja un compuesto farmacéutico polar en el área de almacenamiento de fármacos hacia la piel y el electrodo inferior genera un canal de iones para la electroporación en la superficie de la piel.
Los efectos y características de la piel bajo un sesgo de tensión se han estudiado ampliamente durante los últimos 20 años. Se sabe que la resistencia inicial de la piel comienza entre 50 kü y 100 kü, pero a medida que aumenta la tensión en la parte superior de la piel, la resistencia de la piel desciende tres órdenes de magnitud hasta aproximadamente 100 ü. Siempre que la resistencia de la piel se mantenga por encima de 500 ü, los poros que se crean durante el pulso de tensión se recuperan en cuestión de segundos a minutos. Al aumentar la tensión y reducir la resistencia por debajo de 500 ü, se considera que los poros permanecen abiertos y las células están dañadas irreversiblemente. Un problema con los dispositivos de electroporación convencionales es que a las tensiones necesarias para abrir eficazmente los poros de la piel y permitir la administración transdérmica de activos, se pueden producir daños en la piel.
El documento US2002/0198512 divulga un método de electroporación de células en tejido objetivo realizado usando un aparato de inyección que comprende un eje en forma de aguja que tiene una luz de administración de sustancia en su interior. Se dispone una estructura de electrodo en el eje cerca de una abertura de administración en el eje que comunica con la luz. Una segunda estructura de electrodo está ubicada cerca de la primera estructura de electrodo en el eje o en una base y está separada del primer electrodo por una pequeña distancia. Usando una combinación de inyección de agentes activos a través de microagujas y campos eléctricos, se permite lograr la administración transdérmica utilizando tensiones relativamente bajas. Una desventaja de administrar un agente activo a través de una microaguja hueca es que es difícil administrar rápidamente una cantidad clínicamente significativa de fármaco a través de tales agujas. La capacidad de las microagujas para administrar agentes activos está limitada debido al pequeño tamaño de los orificios de administración en el extremo de una microaguja y al área de sección transversal baja de la luz de administración dentro de la. Incluso con una alta presión dentro de la aguja y un alto gradiente de presión en la interfaz tejido-aguja, los agentes activos pueden administrarse a los tejidos a través del eje de una microaguja a una velocidad baja. El documento WO-A-2007/030415 divulga la técnica anterior más relevante.
La presente invención busca mitigar los problemas mencionados anteriormente. En particular, la presente invención busca proporcionar la administración rápida y estable de agentes activos a través de la piel. De manera alternativa o adicional, la presente divulgación busca proporcionar un método mejorado de electroporación en el que se pueda aplicar una tensión baja entre los dos electrodos de manera que su tratamiento no cause daño irreversible a la piel. La presente divulgación también busca proporcionar un método de administración transdérmica de un agente activo que tenga una eficacia que sea independiente de anomalías en la superficie de la piel tales como contaminantes de la superficie de la piel del medio ambiente, niveles de pH de la piel, espesor y densidad del cabello, calidad y cantidad de sudor.
Sumario de la invención
La invención está definida en la reivindicación 1. Cualquier realización, que esté en contradicción con la materia objeto de la reivindicación 1, no es parte de la invención.
La presente invención proporciona, de acuerdo con un primer aspecto, un conjunto de electrodos para la administración transdérmica de un agente activo, que comprende:
un electrodo de penetración de una polaridad configurado para proporcionar un contacto eléctrico debajo del estrato córneo;
un electrodo de superficie de la polaridad opuesta configurado para proporcionar un contacto eléctrico con la superficie externa de la piel;
un dispensador configurado para dispensar el agente activo a la superficie externa de la piel.
El electrodo de penetración comprende opcionalmente una pluralidad de microagujas. El término "microagujas", como se usa en el presente documento, se refiere a agujas que tienen una longitud de aproximadamente 10 a aproximadamente 200 pm. El conjunto de electrodos puede comprender una superficie de contacto con la piel que comprende el electrodo de superficie. El dispensador puede comprender una salida configurada para dispensar el agente activo a la superficie externa de la piel. Las microagujas pueden proyectarse desde la superficie de contacto con la piel y están configuradas para insertarse en la piel del cuerpo humano. Al menos una de, una pluralidad de, y cada una de, las microagujas pueden comprender un eje que se extiende desde una base en la superficie de contacto con la piel hasta una punta. El exterior del eje puede estar aislado eléctricamente y la punta puede proporcionar un contacto eléctrico. El electrodo de penetración y el electrodo de superficie están preferentemente aislados eléctricamente entre sí. Tal conjunto de electrodos está configurado ventajosamente de modo que, al poner la superficie de contacto con la piel en contacto con la piel de un cuerpo humano o animal, las microagujas se insertan en la piel, de manera que las puntas de las microagujas penetren al menos más allá del estrato córneo de la piel y tanto el electrodo de superficie como cualquier agente activo dispensado desde la salida del dispensador estén en contacto con la superficie externa de la piel.
Para evitar dudas, si el electrodo de penetración comprende una pluralidad de microagujas, el dispensador está configurado típicamente para dispensar el agente activo a la superficie externa de la piel sin que el agente activo pase a través de las microagujas.
La invención proporciona además el uso de un conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención para la administración transdérmica de un agente activo al tejido de un cuerpo humano o animal.
En un segundo aspecto de la divulgación, la divulgación proporciona un método de administración transdérmica de un agente activo al tejido de un cuerpo humano o animal.
El método del segundo aspecto de la divulgación puede, por ejemplo, ser un método para la administración transdérmica de un agente activo a tejido humano o animal, por ejemplo por electroporación, comprendiendo el método:
proporcionar un contacto eléctrico de un electrodo de penetración debajo del estrato córneo de la piel del cuerpo humano o animal;
proporcionar un contacto eléctrico de un electrodo de superficie en la superficie externa de la piel del cuerpo humano o animal;
proporcionar un agente activo en contacto con la piel; y
aplicar un diferencial de tensión entre el electrodo de penetración y el electrodo de superficie a través del estrato córneo.
Se ha descubierto que la aplicación de un diferencial de tensión entre el contacto eléctrico del electrodo de penetración y el electrodo de superficie facilita el transporte del ingrediente activo desde la superficie de la piel a través del estrato córneo. El ingrediente activo se transporta ventajosamente desde la superficie de la piel a través del estrato córneo al aplicar el diferencial de tensión entre el contacto eléctrico del electrodo de penetración y el electrodo de superficie.
El método del segundo aspecto de la presente divulgación puede usar la disposición de electrodos del primer aspecto de la presente invención o el sistema de administración transdérmica del tercer aspecto de la presente invención que se describe a continuación. Para evitar dudas, si el electrodo de penetración comprende una pluralidad de microagujas, el agente activo se transporta a través del estrato córneo de la piel sin que el agente activo pase a través de las microagujas.
En un tercer aspecto, la invención proporciona un sistema de administración transdérmica que comprende el conjunto de electrodo de acuerdo con el primer aspecto de la invención en donde está presente un agente activo en el dispensador.
En la disposición de electrodos del primer aspecto de la presente invención y el sistema de administración transdérmica del tercer aspecto de la presente invención, el dispensador puede, por ejemplo, tener forma de parche. El parche puede disponerse para estar presente en una superficie de contacto con la piel adyacente al electrodo de superficie durante el uso. El dispensador comprende preferentemente una salida dispuesta para entrar en contacto con la superficie de la piel en uso y, opcionalmente, administrar el agente activo a la superficie externa de la piel.
El sistema de administración transdérmica del tercer aspecto de la invención es preferentemente adecuado para su uso en el método del segundo aspecto de la divulgación.
En el conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención, el método del segundo aspecto de la divulgación y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención, el electrodo de penetración comprende opcionalmente microagujas configuradas para insertarse en la piel del cuerpo humano o animal, comprendiendo cada una de las microagujas una base, un eje y una punta, en donde los ejes se extienden desde las bases hasta las puntas, en donde el exterior de los ejes está aislado eléctricamente y en donde las puntas proporcionan el contacto eléctrico. El método del segundo aspecto de la divulgación comprende ventajosamente proporcionar un ingrediente activo en el dispensador de un conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención que opcionalmente comprende microagujas que se extienden desde una superficie de contacto con la piel, colocar la superficie de contacto con la piel del conjunto de electrodos en contacto con la piel de un cuerpo humano o animal de manera que las microagujas se inserten en la piel y de manera que el electrodo de superficie y el agente activo entren en contacto con la superficie de la piel, y aplicar una diferencia de potencial entre las puntas de las microagujas del electrodo de penetración y el electrodo de superficie. El método del segundo aspecto de la divulgación comprende ventajosamente las etapas de insertar el electrodo de penetración del sistema de administración transdérmica del tercer aspecto de la invención en la piel del cuerpo humano o animal, colocar los contactos eléctricos del electrodo de superficie en la superficie externa de la piel en el lado opuesto del estrato córneo al electrodo de penetración, colocar la salida del dispensador para la administración de un agente activo a la superficie externa de la piel adyacente al electrodo de superficie y aplicar una diferencia de potencial a través del estrato córneo (p. ej., a través del espesor del estrato córneo) entre el electrodo de penetración y el electrodo de superficie. El método puede comprender la etapa de dispensar el agente activo a la superficie de la piel, p. ej., a través de una salida de un dispensador. En el conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención, ventajosamente se proporciona un cabezal de succión configurado para proporcionar succión a la superficie externa de la piel. El conjunto de electrodos comprende opcionalmente una zona de succión. El cabezal de succión está configurado ventajosamente para aplicar succión a una zona de succión dentro de la cual se proporcionan opcionalmente el electrodo de penetración y el electrodo de superficie, y opcionalmente se montan. El método del segundo aspecto de la divulgación incluye ventajosamente la etapa de aplicar succión a la superficie externa de la piel, p. ej., de un cabezal de succión. Ventajosamente, el cabezal de succión está dispuesto para proporcionar succión a una zona de succión que rodea el electrodo de penetración y el electrodo de superficie. La succión se aplica ventajosamente a la superficie de la piel adyacente al electrodo de penetración, p. ej., de un cabezal de succión. El cabezal de succión está dispuesto ventajosamente para aplicar succión a la piel alrededor del lugar donde los electrodos de penetración penetran en la superficie externa de la piel. El conjunto de electrodos está configurado ventajosamente para aplicar un vacío parcial a una región de la superficie externa de la piel de un ser humano o animal durante su uso. El vacío parcial se aplica ventajosamente a la piel dentro de un área definida por la zona de succión. La zona de succión puede, por ejemplo, estar delimitada por un perímetro. Durante su uso, el perímetro de la zona de succión contacta ventajosamente con la piel y forma un sello. Un vacío parcial puede, por ejemplo, formarse en el área delimitada por un perímetro aplicando succión a través del cabezal de succión. El electrodo de penetración y el electrodo de contacto superficial se proporcionan ventajosamente dentro de la zona de succión, es decir, dentro del perímetro de la zona de succión. El perímetro de la zona de succión puede constituir una parte de una superficie de contacto con la piel del conjunto de electrodos o dispositivo de administración de la invención. Puede proporcionarse un miembro de sellado para formar un sello entre la piel y el cabezal de succión, opcionalmente formando de ese modo dicho perímetro. El miembro de sellado puede ser deformable, por ejemplo elásticamente deformable, para facilitar la formación de un sello entre la zona de succión y la piel. Al menos una parte de la superficie de contacto con la piel está dentro de la zona de succión. La totalidad de la superficie de contacto con la piel puede estar dentro del perímetro de la zona de succión. Durante su uso, al menos una parte de la superficie de contacto con la piel del conjunto de electrodos o dispositivo de administración de la invención que está dentro de la zona de succión contacta con la superficie externa de la piel. Ventajosamente, se aplica una presión reducida (p. ej., un vacío parcial) entre la superficie de contacto con la piel que está dentro de la zona de succión y la superficie externa de la piel adyacente a la zona de succión. El cabezal de succión puede incluir una o más (por ejemplo, tres) boquillas de succión. La boquilla de succión extrae aire ventajosamente del cabezal de succión, reduciendo así la presión dentro de la zona de succión. Se ha descubierto que la provisión de succión a la piel ayuda a la penetración del electrodo de penetración. La provisión de succión puede unir el cabezal de succión a la piel. Se ha descubierto que la provisión de succión a la piel facilita el mantenimiento del contacto continuo entre el conjunto de electrodos o sistema de administración y la piel, permitiendo así una administración continua y estable de agente activo y/o contacto eléctrico continuo entre el electrodo de superficie y la superficie externa de la piel.
Cuando el electrodo de penetración incluye una pluralidad de microagujas, la aplicación de succión a la superficie externa de la piel, p. ej., a una zona de succión, ha demostrado facilitar la inserción de las microagujas en la superficie externa de la piel. Ventajosamente, las bases de las microagujas se extienden desde una parte de la superficie de contacto con la piel que está dentro de la zona de succión. Cuando se aplica succión a la piel, la superficie de la piel, p. ej., la parte de la superficie de la piel delimitada por el perímetro de la zona de succión, puede estar deformada. Ventajosamente, las microagujas están en ángulo para penetrar en la piel de manera perpendicular a medida que la piel se deforma. La aplicación de succión para deformar la superficie de la piel estira ventajosamente la piel adelgazando así el estrato córneo. Como resultado, se reduce la distancia que debe recorrer el agente activo para atravesar el estrato córneo, facilitando así un mayor rendimiento transdérmico. También como resultado se reduce la profundidad a la que el electrodo de penetración debe penetrar en la piel para proporcionar un contacto eléctrico debajo del estrato córneo.
Los electrodos de penetración y de superficie del conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención están ventajosamente aislados eléctricamente entre sí. También se encuentra que la provisión de electrodos aislados por encima y por debajo del estrato córneo proporciona la electroporación usando un campo eléctrico de fuerza reducida que tiene ventajas de seguridad. Sin desear quedar ligado a teoría alguna, los presentes inventores creen que, colocando electrodos aislados selectivamente a ambos lados del estrato córneo, se crea un condensador eléctrico de doble capa que permite aplicar un campo eléctrico pulsado controlado a través del estrato córneo abriendo las células de la piel y permitiendo que los agentes activos, tal como materiales bioactivos, penetren en las capas inferiores de la piel, tal como la epidermis, dermis y capas lipídicas subcutáneas.
Los inventores han descubierto que la aplicación de un potencial eléctrico entre un contacto eléctrico de un electrodo de penetración colocado debajo del estrato córneo y un electrodo de superficie colocado en la superficie externa del electrodo de superficie, en donde el contacto eléctrico de un electrodo de penetración y el electrodo de superficie están eléctricamente aislados entre sí, es eficaz para probar la electroporación a un potencial eléctrico bajo. Se ha descubierto que la colocación de los contactos eléctricos a ambos lados del estrato córneo proporciona la apertura reversible de los poros creando una ruta de transporte de transcorneocitos a través de la célula y los lípidos usando una tensión relativamente baja, p. ej., de 100 V o menos. La colocación de los contactos eléctricos optimiza ventajosamente la eficacia de la carga eléctrica a través del estrato córneo, proporcionando así una apertura de poro reversible sin daño duradero a la piel. Se ha descubierto que la aplicación de una diferencia de potencial baja durante un período prolongado usando el conjunto y el método de la divulgación no es perjudicial para el cuerpo humano o animal, lo que permite la administración continua sostenida de agentes activos al cuerpo. También se ha descubierto que el conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención, el método del segundo aspecto de la divulgación y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención permiten administrar volúmenes significativos de ingrediente activo al cuerpo humano o animal a través del contacto del agente activo presente en el dispensador con la superficie exterior de la piel a través de una gran área de contacto. En particular, se ha descubierto que el conjunto de electrodos, el sistema de administración y el método de la divulgación permiten administrar mayores volúmenes por unidad de área de agentes activos a través del estrato córneo que los que se pueden lograr con un dispositivo que se basa en la inyección de los agentes activos a través de microagujas huecas.
En un conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención que comprende microagujas, los contactos eléctricos proporcionados por las puntas de las microagujas y el electrodo de superficie están configurados ventajosamente para colocarse a ambos lados del estrato córneo, permitiendo que un diferencial de tensión aplicado entre los dos electrodos se concentre a través del estrato córneo. De manera similar, en el sistema de administración transdérmica del tercer aspecto de la invención, el contacto eléctrico del electrodo de penetración debajo del estrato córneo y el contacto eléctrico del electrodo de superficie permite que un diferencial de tensión aplicado entre los dos electrodos se concentre a través del estrato córneo. Ventajosamente, la aplicación del diferencial de tensión entre el electrodo de penetración y el electrodo de superficie facilita la formación de un condensador eléctrico de doble capa. Sin desear quedar ligado a teoría alguna, los inventores creen que la provisión de un par de electrodos que están eléctricamente aislados entre sí con polaridades opuestas y que están colocados a ambos lados del estrato córneo permite ventajosamente la creación de un condensador de doble capa a través de la piel, o más específicamente a través del estrato córneo, a medida que se aplica una tensión.
El conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención, el método del segundo aspecto de la divulgación y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención proporcionan ventajosamente un campo eléctrico orientado a través del estrato córneo, preferentemente sustancialmente perpendicular al estrato córneo, al aplicar una diferencia de potencial entre el electrodo de penetración y el electrodo de superficie. Los inventores han descubierto que la aplicación de un potencial eléctrico entre un contacto eléctrico de un electrodo de penetración colocado debajo y más allá del estrato córneo y un electrodo de superficie colocado en la superficie externa de la piel, en donde el(los) contacto(s) eléctrico(s) del electrodo de penetración y el electrodo de superficie están eléctricamente aislados entre sí, en el conjunto del primer aspecto de la invención, el método del segundo aspecto de la divulgación y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención, es eficaz para proporcionar un campo eléctrico orientado sustancialmente perpendicular al estrato córneo. La diferencia de tensión que se aplica a través del estrato córneo crea ventajosamente un gradiente de carga a través del estrato córneo. El estrato córneo tiene una alta resistencia eléctrica y por lo tanto generar un campo eléctrico orientado paralelo al estrato córneo, como en algunos dispositivos conocidos, es una desventaja porque luego se requieren tensiones más altas para abrir trayectorias. Se cree que al generar un campo eléctrico sustancialmente perpendicular al estrato córneo, como en la presente invención, se reduce la diferencia de tensión necesaria para abrir trayectorias de transporte del agente activo a través del estrato córneo.
Ventajosamente, cuando el conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención comprende una pluralidad de microagujas, los ejes de las microagujas están configurados para estar en una dirección perpendicular (normal) a la superficie de contacto con la piel durante su uso. Ventajosamente, el conjunto de electrodos está configurado para proporcionar un campo eléctrico coaxial orientado a los ejes de las microagujas al aplicar una diferencia de potencial entre el electrodo de penetración y el electrodo de superficie. Se ha descubierto que el aislamiento eléctrico de los dos electrodos entre sí y el aislamiento del eje de las microagujas del tejido que penetran son importantes para crear un campo eléctrico orientado perpendicularmente al estrato córneo. Ventajosamente, las microagujas están dispuestas para penetrar en la piel en una dirección sustancialmente perpendicular al estrato córneo. Como tal, las microagujas atraviesan la profundidad del estrato córneo a través de la distancia más corta. Cuando el conjunto de electrodos o dispositivo de administración de la invención comprende un cabezal de succión que deforma la superficie de la piel al aplicar la succión, las microagujas pueden orientarse para adaptarse a la deformación de la piel. Por ejemplo, las microagujas pueden orientarse para penetrar en la piel deformada en una dirección sustancialmente perpendicular al estrato córneo cuando la piel está deformada. Por ejemplo, las microagujas pueden inclinarse entre sí de modo que cada microaguja esté configurada para penetrar en la piel deformada en una dirección perpendicular al estrato córneo.
La resistencia del estrato córneo varía de persona a persona, p. ej., de aproximadamente 5 x 104 p a aproximadamente 1,5 x 105 p (50 kü.m a 150 kü.m) dependiendo de factores como el tipo de piel, hidratación, limpieza, producción de sudor, etc. Sin desear quedar ligado a teoría alguna, los inventores creen que el conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención, el método del segundo aspecto de la divulgación y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención, en el que los electrodos enfocan el campo eléctrico perpendicular al estrato córneo (es decir, aplican una carga directamente hacia abajo a través de la superficie de la piel) se ha descubierto que eliminan las capacitancias parásitas y las corrientes de fuga en la superficie entre los electrodos. Como tal, se ha encontrado que una tensión más baja que la que se ha usado en conjuntos de electroporación anteriores es eficaz para abrir los poros de la piel. También se ha encontrado que el método de la divulgación y el sistema de administración de la invención funcionan con una presión de contacto más baja entre el agente activo y la piel que en los dispositivos y métodos de electroporación conocidos.
Si se proporciona una pluralidad de microagujas, los ejes de las microagujas de un conjunto de electrodos de acuerdo con el primer aspecto de la invención pueden conducir electricidad a las puntas. Puede estar presente un material eléctricamente conductor en el interior de los ejes para conducir la electricidad a las puntas. Los ejes de las microagujas comprenden ventajosamente superficies eléctricamente aisladas y núcleos eléctricamente conductores que se comunican con las puntas. Los núcleos comprenden un material eléctricamente conductor. El material eléctricamente conductor tiene preferentemente una conductividad de al menos 3,0 x 107 o (S/m) a 20 °C, preferentemente al menos 4,0 x 107 o a 20 °C, especialmente al menos 5,0 x 107 o a 20 °C. El material eléctricamente conductor puede tener una conductividad en el intervalo de 3,0 x 107 hasta 1,0 x 1010 o (S/m) a 20 °C. El material eléctricamente conductor es ventajosamente biocompatible con el cuerpo humano y/o animal. El material conductor puede, por ejemplo, comprender acero inoxidable, titanio, oro o aleaciones de los mismos o carbono tipo diamante (DLC). Todas las superficies exteriores del electrodo de penetración distintas del contacto eléctrico están ventajosamente aisladas eléctricamente. Ventajosamente, la única parte de todo el conjunto de electrodos que, durante su uso, tiene la polaridad del electrodo de penetración y está en contacto con la piel, es el contacto eléctrico del electrodo de penetración.
El conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención incluyen un electrodo de superficie. El electrodo de superficie está configurado para entrar en contacto con la superficie externa de la piel durante su uso, por ejemplo, durante su uso de acuerdo con el método del segundo aspecto de la divulgación. El electrodo de superficie puede comprender una pluralidad de contactos eléctricos, cada uno configurado para contactar, y transmitir carga eléctrica a, la superficie externa de la piel durante su uso.
El conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención pueden incluir una superficie de contacto con la piel que comprende el(los) contacto(s) eléctrico(s) del electrodo de superficie y la salida del dispensador configurada para dispensar los agentes activos a la piel. El dispensador puede, por ejemplo, tener la forma de un parche configurado para administrar un agente activo a la superficie externa de la piel. Toda la superficie de contacto con la piel del conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención, además del contacto eléctrico del electrodo de penetración y el contacto eléctrico del electrodo de superficie puede estar aislada eléctricamente. Toda la superficie de contacto con la piel de un conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención que comprende una pluralidad de microagujas, que no sean las puntas de las microagujas y el electrodo de superficie, puede estar aislada eléctricamente. La superficie de los ejes de las microagujas presentes en un conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención es ventajosamente no conductora. Toda la superficie de los ejes de las microagujas entre las bases y las puntas puede, por ejemplo, estar eléctricamente aislada. La superficie de contacto con la piel del conjunto de electrodos y el sistema de administración que no sean los contactos eléctricos es opcionalmente de un material aislante eléctricamente no conductor. Por ejemplo, las superficies de los ejes de las microagujas presentes en un conjunto de electrodos son opcionalmente de un material aislante eléctricamente no conductor. El material aislante puede tener una resistividad de al menos 1,0 x 108 p (Q.m) a 20 °C, preferentemente al menos 1,0 x 1010 p a 20 °C, especialmente al menos 1,0 x 1012 p. El material puede, por ejemplo, comprender ZnO o SiN o parileno.
Cuando el conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención comprende una pluralidad de microagujas, los ejes de las microagujas tienen ventajosamente una anchura máxima (o diámetro en el caso de una sección transversal circular) de 0,02 a 50 pm o de 0,05 a 35 pm, especialmente de 0,02 a 20 pm, tal como de 0,04 a 10 pm, preferentemente de 0,05 a 8 pm. Los anchos estrechos, p. ej., menos de 25 pm, especialmente 10 pm o menos, son particularmente preferidos para minimizar la incomodidad cuando el electrodo de penetración se inserta en la piel. En el conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención, el agente activo se administra al cuerpo desde el dispensador a la superficie externa de la piel en lugar de mediante las microagujas. A diferencia de los dispositivos de la técnica anterior, las microagujas del conjunto de electrodos de la presente invención no incorporan típicamente un conducto para transportar el agente activo a lo largo de los ejes. Por tanto, los ejes de las microagujas pueden ser estrechos, p. ej., con un ancho de 25 pm o menos. En el sistema de administración transdérmica del tercer aspecto de la invención, el agente activo se administra desde el dispensador a través de la superficie externa de la piel y no mediante inserción mecánica a través del estrato córneo. La administración del ingrediente activo a la piel se puede lograr a través de una gran área de contacto en el sistema de administración de la presente invención, lo que permite velocidades de transporte más altas que se pueden lograr mediante la administración a través de los ejes de las microagujas. Las microagujas delgadas en el conjunto de electrodos y el sistema de administración de la invención permiten una mayor densidad de agujas por cm2 para penetrar en la superficie de la piel. Las microagujas más gruesas, p. ej., aquellas diseñadas para administrar agentes activos a través del eje, no penetrarán en la superficie si la matriz de agujas está demasiado densamente poblada.
En el conjunto del primer aspecto de la invención, el método del segundo aspecto de la divulgación y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención, el contacto eléctrico del electrodo de penetración es opcionalmente al menos a 10 pm de una superficie de contacto con la piel (es decir, una superficie configurada para descansar sobre la superficie externa de la piel durante su uso), preferentemente al menos 30 pm. Como las terminaciones nerviosas pueden estar tan cerca como 50 pm de la superficie de la piel, el electrodo de penetración penetra preferentemente en la piel no más de 50 pm. La distancia máxima que el(los) contacto(s) eléctrico(s) del electrodo de penetración se proyectan desde una superficie de contacto con la piel es opcionalmente no más de 500 pm, tal como no más de 350 pm. Típicamente, la distancia máxima que el(los) contacto(s) eléctrico(s) del electrodo de penetración se proyectan desde una superficie de contacto con la piel no es más de 200 pm, tal como no más de 150 pm, especialmente no más de 100 pm, preferentemente no más de 80 pm, más preferentemente no más de 50 pm. El contacto eléctrico del electrodo de penetración puede, por ejemplo, ser de 10 a 500 pm, por ejemplo, de 10 a 350 pm. Típicamente, el contacto eléctrico del electrodo de penetración es de 10 a 200 pm, tal como de 20 a 150 pm, especialmente de 25 a 100 pm, preferentemente de 30 a 80 pm de una superficie de contacto con la piel. El(los) contacto(s) eléctrico(s)del electrodo de penetración están opcionalmente al menos a 15 pm, preferentemente al menos 35 pm, del(los) contacto(s) eléctrico(s) más cercano(s) de un electrodo de superficie. La distancia máxima desde un contacto eléctrico del electrodo de penetración al contacto eléctrico más cercano de un electrodo de superficie es opcionalmente no más de 200 pm, tal como no más de 150 pm, especialmente no más de 100 pm, preferentemente no más de 85 pm. La distancia entre el contacto eléctrico del electrodo de penetración y el contacto eléctrico más cercano de un electrodo de superficie puede, por ejemplo, tener una longitud de 10 a 200 pm, tal como de 20 a 150 pm de longitud, especialmente de 25 a 100 pm de longitud, preferentemente de 30 a 80 pm de longitud. En un conjunto del primer aspecto de la invención que comprende microagujas, las microagujas tienen opcionalmente al menos 10 |jm de longitud, preferentemente al menos 30 jm de longitud desde la base hasta la punta. Como las terminaciones nerviosas pueden estar tan cerca como 50 jm de la superficie de la piel, las microagujas del electrodo de penetración preferentemente no penetran en la piel más de 50 jm . La longitud máxima de las microagujas del electrodo de penetración es opcionalmente no más de 500 jm o 350 jm , típicamente no más de 200 jm , tal como no más de 150 jm , especialmente no más de 100 jm , preferentemente no más de 80 jm , más preferentemente no más de 50 jm . Las microagujas pueden, por ejemplo, tener una longitud de 10 a 500 jm o de 10 a 200 jm , tal como de 20 a 150 jm de longitud, especialmente de 25 a 100 jm de longitud, preferentemente de 30 a 80 jm de longitud. Las microagujas pueden, por ejemplo, tener una longitud de 10 a 200 jm , tal como de 20 a 150 jm de longitud, especialmente de 25 a 100 jm de longitud, preferentemente de 30 a 80 jm de longitud.
Ventajosamente, los contactos eléctricos del electrodo de superficie y la(s) salida(s) del dispensador para el agente activo están dispersos a través de la superficie de contacto con la piel. El conjunto de electrodos puede comprender una pluralidad de microagujas, por ejemplo 5 o más microagujas, tal como 10 o más microagujas, especialmente 20 o más microagujas. Ventajosamente, el electrodo de penetración comprende una pluralidad de microagujas cuyas bases están intercaladas entre los contactos eléctricos del electrodo de superficie y la(s) salida(s) del dispensador a través de la superficie de contacto con la piel. Ventajosamente, al menos una parte de la(s) salida(s) del dispensador para el agente activo está situada entre la base del eje de una microaguja y un contacto eléctrico del electrodo de superficie. La salida del dispensador puede, por ejemplo, rodear sustancialmente la base de al menos una microaguja. La(s) salida(s) del dispensador para el agente activo están opcionalmente intercaladas entre las bases de las microagujas. Las microagujas se pueden dispersar a través de una superficie de contacto con la piel del conjunto de electrodos. Las microagujas pueden estar presentes en la superficie de contacto con la piel a una densidad de al menos 5 microagujas por cm2, tal como 10 microagujas por cm2, por ejemplo 20 por cm2, especialmente 50 por cm2. La pluralidad de microagujas puede, opcionalmente, estar dispuesta en filas. El electrodo de superficie puede, opcionalmente, disponerse entre las bases de las filas de microagujas. La(s) salida(s) del dispensador del agente activo pueden, opcionalmente, disponerse entre las bases de las filas de microagujas.
Se ha descubierto que el conjunto de electrodos, el sistema de administración y el método de la divulgación son efectivos para abrir los poros de la piel permitiendo la administración del agente activo a través de la piel cuando se aplica una tensión. La provisión de un electrodo de penetración de una polaridad que proporciona un contacto eléctrico debajo del estrato córneo y un electrodo de superficie de la polaridad opuesta que proporciona un contacto eléctrico a la superficie externa de la piel en el lado opuesto del estrato córneo al electrodo de penetración, por ejemplo, mediante la provisión de múltiples microagujas, cada una de las cuales tiene una punta que proporciona el contacto eléctrico de una polaridad y un electrodo de superficie que tiene contactos eléctricos de polaridad opuesta que se distribuyen a través de una superficie de contacto con la piel, proporciona ventajosamente un campo eléctrico orientado perpendicular al estrato córneo que se distribuye uniformemente a través de un área grande. Por consiguiente, un agente activo aplicado a la piel en un área grande puede administrarse ventajosamente a través de la piel utilizando el conjunto de electrodos, sistema de administración y método de la divulgación.
El agente activo administrado por el conjunto de electrodos, el sistema de administración y el método de la divulgación pueden comprender una molécula cargada, p. ej., una molécula iónica o dipolar. El agente activo se aplica ventajosamente a la piel desde una salida del dispensador (p. ej., un parche) presente alrededor de la base del electrodo de penetración, tal como alrededor de las bases de una pluralidad de microagujas que constituyen una parte del electrodo de penetración. Se ha descubierto que es importante que los contactos eléctricos del electrodo de penetración y el electrodo de superficie estén eléctricamente aislados entre sí. Por ejemplo, los ejes de las microagujas están eléctricamente aislados para evitar que la carga se conduzca desde el contacto eléctrico del electrodo de penetración al electrodo de superficie mediante el conjunto de electrodos creando así un cortocircuito.
El conjunto de electrodos y el sistema de administración de la invención comprenden ventajosamente un condensador eléctrico de doble capa configurado para aplicar un diferencial de tensión entre las puntas de las microagujas del electrodo de penetración y el electrodo de superficie a través del estrato córneo. Opcionalmente, el condensador eléctrico de doble capa está configurado para variar el diferencial de tensión entre las puntas de las microagujas del electrodo de penetración y el electrodo de superficie a través del estrato córneo. Ventajosamente, el(los) contacto(s) eléctrico(s) del electrodo de penetración del conjunto de electrodos o sistema de administración de la invención tienen una superficie irregular o desigual. El contacto eléctrico del electrodo de penetración puede, por ejemplo, tener una superficie permeable. El contacto eléctrico del electrodo de penetración puede, por ejemplo, tener una superficie porosa. Cuando el electrodo de penetración comprende microagujas, las puntas de las microagujas tienen ventajosamente una superficie irregular o desigual. Ventajosamente, las puntas de las microagujas tienen una superficie permeable, por ejemplo una superficie porosa. Se ha descubierto que la provisión de una superficie irregular o desigual en el (los) contacto(s) eléctrico(s) del electrodo de penetración aumenta el área de superficie para proporcionar un contacto eléctrico mejorado.
Se ha descubierto que el conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención son particularmente útiles en la administración transdérmica continua del agente activo. En el método del segundo aspecto de la divulgación, el agente activo se administra ventajosamente de manera continua y transdérmica a un tejido del ser humano o animal. Por ejemplo, el agente activo puede administrarse continuamente a través de la piel durante 10 minutos o más, tal como durante 30 minutos o más, especialmente durante 1 hora o más. En algunas realizaciones, el conjunto de electrodos se puede usar para administrar continuamente un agente activo a través de la piel durante 2 horas o más, tal como durante 4 horas o más.
El conjunto de electrodos incluye un dispensador configurado para dispensar un agente activo a la superficie de la piel. Cuando un agente activo está presente en el dispensador del conjunto de electrodos del primer agente activo, se puede formar un parche configurado para administrar un agente activo a la superficie externa de la piel. El dispensador incluye preferentemente una salida que está presente en una superficie de contacto con la piel del conjunto de electrodos o sistema de administración transdérmica y desde cuya salida se puede administrar el agente activo a la superficie externa de la piel. Para evitar dudas, ventajosamente, el conjunto de electrodos solo incluye dispensadores configurados para administrar el agente activo a la superficie externa de la piel y no incluye dispensadores adicionales configurados para administrar el agente activo desde salidas situadas debajo de la superficie externa de la piel.
En el método del segundo aspecto de la presente divulgación, la etapa de proporcionar un contacto eléctrico de un electrodo de penetración debajo del estrato córneo de la piel del cuerpo humano o animal en el método del segundo aspecto de la divulgación comprende ventajosamente insertar el electrodo de penetración en la piel del cuerpo humano de manera que el contacto eléctrico se extiende al menos más allá del estrato córneo. Cuando el electrodo de penetración incluye microagujas, la etapa de proporcionar un contacto eléctrico de un electrodo de penetración al menos más allá del estrato córneo de la piel del cuerpo humano o animal en el método del segundo aspecto de la divulgación puede comprender ventajosamente insertar las microagujas en la piel del cuerpo humano o animal de tal manera que las puntas de las microagujas que proporcionan un contacto eléctrico se extienden al menos más allá del estrato córneo.
El conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención pueden comprender un circuito eléctrico configurado para aplicar un diferencial de tensión entre el contacto eléctrico del electrodo de penetración y el contacto eléctrico del electrodo de superficie. Cuando el electrodo de penetración comprende microagujas, el conjunto de electrodos y el sistema de administración pueden comprender un circuito eléctrico configurado para aplicar un diferencial de tensión entre las puntas de las microagujas del electrodo de penetración y el electrodo de superficie. El circuito eléctrico puede ser o puede comprender un condensador de doble capa. En el método del segundo aspecto de la divulgación, se aplica un diferencial de tensión entre el contacto eléctrico del electrodo de penetración y el electrodo de superficie de contacto eléctrico. La diferencia de potencial aplicada entre el contacto eléctrico del electrodo de penetración y el electrodo de superficie es ventajosamente inferior a 100 V, por ejemplo menos de 90 V, tal como menos de 80 V, especialmente menos de 70 V. En algunas realizaciones, la diferencia de potencial aplicada entre el electrodo de penetración y el electrodo de superficie es menos de 65 V, tal como menos de 60 V, especialmente menos de 50 V. En algunas realizaciones, la diferencia de potencial (p. ej., la diferencia de potencial máxima) aplicada entre el electrodo de penetración y el electrodo de superficie es de al menos 5 V, tal como al menos 10 V, especialmente al menos 20 V o al menos 30 V. El diferencial de tensión entre el contacto eléctrico del electrodo de penetración y el electrodo de superficie a través del estrato córneo se puede variar en el método del segundo aspecto de la divulgación. El conjunto de electrodos del primer aspecto de la invención, y el sistema de administración del tercer aspecto de la invención, comprenden ventajosamente medios para variar la tensión aplicada entre el electrodo de penetración (por ejemplo, las puntas eléctricamente conductoras de las microagujas del conjunto de electrodos) y el electrodo de superficie.
Por supuesto, se apreciará que las características descritas en relación con un aspecto de la presente divulgación pueden incorporarse en otros aspectos de la presente divulgación. Por ejemplo, el método del segundo aspecto de la divulgación puede incorporar cualquiera de las características descritas con referencia al conjunto de electrodos del primer aspecto de la divulgación o sistema de administración del tercer aspecto de la divulgación y viceversa. De manera similar, el sistema de administración transdérmica del tercer aspecto de la divulgación puede incorporar cualquiera de las características descritas con referencia al conjunto de electrodos del primer aspecto de la divulgación y viceversa.
Descripción de los dibujos
A continuación se describirán realizaciones de la presente invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, de los que:
la Figura 1 muestra un sistema de administración transdérmica de acuerdo con una primera realización de la invención;
la Figura 2 muestra un conjunto de electrodos de acuerdo con una segunda realización de la invención;
la Figura 3 muestra el sistema de administración transdérmica de acuerdo con una primera realización de la invención y el conjunto de electrodos de acuerdo con una primera realización de la invención durante su uso; la Figura 4 muestra un conjunto de electrodos de acuerdo con una tercera realización de la invención;
la Figura 5 muestra un sistema de administración transdérmica de acuerdo con una cuarta realización de la invención;
y
la Figura 6 muestra el sistema de administración transdérmica de acuerdo con la cuarta realización de la invención durante su uso.
Descripción detallada
Si bien la presente invención se ha descrito e ilustrado con referencia a realizaciones particulares, los expertos en la materia apreciarán que la invención se presta a muchas variaciones diferentes que no se ilustran específicamente en el presente documento. Únicamente a modo de ejemplo, a continuación se describirán algunas posibles variaciones.
En una primera realización mostrada en la Figura 1, la invención proporciona un sistema de administración transdérmica (1) para administrar un agente activo a tejido humano o animal, que comprende: un electrodo de penetración (2) de una polaridad configurado para proporcionar un contacto eléctrico (3) debajo del estrato córneo; un electrodo de superficie (4) de polaridad opuesta a la del electrodo de penetración (2) que proporciona un contacto eléctrico a la superficie externa de la piel en el lado opuesto del estrato córneo al contacto eléctrico (3) del electrodo de penetración (2); y un dispensador en forma de parche (5) configurado para administrar un agente activo a la superficie externa de la piel adyacente al electrodo de superficie (4). El dispositivo de administración también comprende una montura (6) configurada para montar el electrodo de superficie (4) y el parche (5) en una posición en la que entran en contacto con la superficie externa de la piel durante su uso. El electrodo de penetración (2) se extiende desde la montura (6) de manera que, durante su uso, el electrodo de penetración (2) se inserta en la piel de un cuerpo humano o animal de manera que el contacto eléctrico (3) del electrodo de penetración (2) se coloca debajo del estrato córneo del ser humano o animal. Una carcasa (7) incluye circuitos eléctricos configurados para proporcionar una diferencia de potencial entre el electrodo de superficie (4) y el contacto eléctrico (3) del electrodo de penetración (2), generando así un campo eléctrico. En la realización de la Figura 1, el electrodo de superficie (4) está cargado positivamente y el contacto eléctrico (3) del electrodo de penetración (2) está cargado negativamente.
En una segunda realización mostrada en la Figura 2, la presente invención proporciona un conjunto de electrodos (10) para la administración transdérmica de un agente activo. El conjunto de electrodos (10) comprende un electrodo de penetración (2) de una polaridad que comprende microagujas que tienen un eje (11), una punta (13) y una base (14). El conjunto de electrodos (10) también comprende una superficie de contacto con la piel (12) que comprende un electrodo de superficie (4) de polaridad opuesta al electrodo de penetración (2) y una salida de dispensador (15) configurada para dispensar un agente activo a la superficie externa de la piel. Las microagujas se proyectan desde la superficie de contacto con la piel (12) y están configuradas para insertarse en la piel del cuerpo humano. El eje (11) de las microagujas se extiende desde una base (14) en la superficie de contacto con la piel (11) hasta una punta (13). El exterior del eje (11) está eléctricamente aislado y la punta (13) proporciona un contacto eléctrico (3). El electrodo de penetración (2) y el electrodo de superficie (4) están eléctricamente aislados entre sí. El conjunto (10) está configurado de tal manera que, al poner la superficie de contacto con la piel (12) en contacto con la piel de un cuerpo humano o animal, las microagujas se insertan en la piel, de manera que las puntas (13) de las microagujas penetren al menos más allá del estrato córneo de la piel y tanto el electrodo de superficie (4) como cualquier agente activo dispensado desde la salida (15) contactan con la superficie externa de la piel. El conjunto de electrodos (10) también comprende una montura (6) configurada para montar el electrodo de superficie (4) y la salida (15) en una posición en la que entran en contacto con la superficie externa de la piel durante su uso. Las microagujas del electrodo de penetración (2) se extienden desde la montura (6) de tal manera que, durante su uso, las microagujas se insertan en la piel de un cuerpo humano o animal de manera que el contacto eléctrico (3) proporcionado por la punta (13) se coloca debajo del estrato córneo. Una carcasa (7) incluye circuitos eléctricos para proporcionar una diferencia de potencial entre el electrodo de superficie (4) y los contactos eléctricos (3) de las puntas (13), generando así un campo eléctrico.
La Figura 3 muestra un sistema de administración transdérmica (1) de la primera realización durante su uso, sistema de administración transdérmica (1) que incluye un conjunto de electrodos (10) de la segunda realización. El contacto eléctrico (3) del electrodo de penetración (2) se ha insertado en la piel del cuerpo humano o animal de manera que el contacto eléctrico (3) se sitúa debajo del estrato córneo (20) de la piel; un contacto eléctrico de un electrodo de superficie (4) está en la superficie externa (21) de la piel; el agente activo del parche (5) está en contacto con la piel; y se aplica un diferencial de tensión entre el electrodo de penetración (2) y el electrodo de superficie (4). El diferencial de tensión entre el contacto eléctrico (3) del electrodo de penetración (2) y el electrodo de superficie (4) facilita el transporte del ingrediente activo desde la superficie de la piel a través del estrato córneo (20).
La Figura 4 muestra un electrodo de tercera realización de un conjunto de la invención en el que el electrodo de penetración (2) comprende una matriz de nueve microagujas, comprendiendo cada una un eje (11) y una punta (13), extendiéndose los ejes (11) desde una superficie de contacto con la piel (12) de una montura (6). Una parte de la superficie de contacto con la piel (12) está formada por un electrodo de superficie (4) que tiene una pluralidad de contactos eléctricos, Una parte adicional de la superficie de contacto con la piel 12 está formada por salidas (15) de un dispensador configurado para dispensar un agente activo. Las microagujas del electrodo de penetración (2) están dispuestas en filas, con los contactos eléctricos del electrodo de superficie (4) dispersos entre las filas de microagujas de los electrodos de penetración (2). Las salidas (15) también están dispersas a través de la superficie de contacto con la piel (12) entre las filas de microagujas de los electrodos de penetración (2). Durante su uso, se genera un campo eléctrico entre los contactos eléctricos (3) de las microagujas de los electrodos de penetración (2) y los contactos eléctricos del electrodo de superficie (4) que son de polaridad opuesta. El campo eléctrico está orientado sustancialmente en paralelo a los ejes (11) de las microagujas del electrodo de penetración (2).
En una cuarta realización mostrada en la Figura 5, la invención proporciona un sistema de administración transdérmica (1) para administrar un agente activo a tejido humano o animal, que comprende un cabezal de succión (30) que tiene una superficie de contacto con la piel (12) desde la cual se extienden una pluralidad de electrodos de penetración (2) que tienen una pluralidad de microagujas. Las microagujas del electrodo de penetración (2) incluyen puntas (13) que tienen contactos eléctricos (3). La superficie de contacto con la piel (12) también incluye un electrodo de superficie (4) que tiene contactos eléctricos de polaridad opuesta a la de los contactos eléctricos (3) de los electrodos de penetración (2) . Los contactos eléctricos del electrodo de superficie (4) proporcionan la conducción de una carga eléctrica a la superficie externa de la piel en el lado opuesto del estrato córneo a los contactos eléctricos (3) del electrodo de penetración (2) durante su uso. La superficie de contacto con la piel (12) incluye además salidas de administración (15) configuradas para administrar un agente activo a la superficie externa de la piel adyacente al electrodo de superficie (4), boquillas de succión (31) configuradas para aplicar succión y generar una zona de succión; y un miembro de sellado (32) que forma un perímetro de la zona de succión. El cabezal de succión (30) también comprende una montura (6) configurada para montar los contactos eléctricos del electrodo de superficie (4), las salidas (15), las boquillas (31) y el miembro de sellado (32) en la superficie de contacto con la piel (12) en una posición en la que entran en contacto con la superficie externa de la piel durante su uso. Las microagujas del electrodo de penetración (2) pueden extenderse desde la superficie de contacto con la piel (12) de manera que, durante su uso, el electrodo de penetración (2) se inserta en la piel de un cuerpo humano o animal de manera que los contactos eléctricos (3) de las puntas (13) se colocan debajo del estrato córneo del ser humano o animal. El sistema de administración (1) también comprende una carcasa (7) en forma de asa que permite al usuario sujetar el sistema (1) cuando coloca la superficie de contacto con la piel (12) sobre o adyacente a la superficie de la piel. La carcasa (7) incluye circuitos eléctricos (no mostrados en la Figura 5) de manera que se aplica una diferencia de potencial entre el electrodo de superficie (4) y los contactos eléctricos (3) del electrodo de penetración (2) generando un campo eléctrico. Por ejemplo, el electrodo de superficie (4) puede tener carga positiva y el electrodo de penetración (2) puede tener carga negativa. Las boquillas (31) están conectadas a una fuente de succión (33) que extrae aire de las boquillas (31) en funcionamiento, generando así un vacío parcial en una zona de succión entre la superficie de contacto con la piel (12) y la piel durante su uso. Las salidas de administración (15) son parte de un dispensador que también incluye un depósito (16) para que un agente activo sea administrado por el sistema de administración (1) y un accionador (17) configurado para producir un flujo del agente activo desde el depósito (16) a las salidas (15). Las microagujas del electrodo de penetración (2) se originan de manera que cada microaguja individual penetra en la piel en una dirección sustancialmente perpendicular al estrato córneo durante su uso.
La Figura 6 muestra el sistema de administración transdérmica (1) de la cuarta realización durante su uso. El cabezal de succión (30) del sistema (1) se ha colocado contra la superficie de la piel (21) y se ha aplicado succión desde la fuente de succión (33) a las boquillas de succión (15) deformando así la superficie de la piel (21). Ya que la superficie de la piel (21) se ha deformado, la piel se ha estirado de tal manera que el espesor (ti) del estrato córneo (2) adyacente al cabezal de succión (30) es menor que el espesor (t2) del estrato córneo (20) en posiciones alejadas del cabezal de succión (30). Las microagujas del electrodo de penetración (2) tienen un ángulo tal que cada microaguja ha penetrado en el estrato córneo (2) en una dirección sustancialmente perpendicular al estrato córneo (2) cuando la superficie de la piel (21) se puso en contacto con la superficie de contacto con la piel (12) del cabezal de succión (30). El miembro de sellado (32) que forma un perímetro alrededor de una zona de succión se ha deformado al entrar en contacto con la superficie de la piel (21) y forma un sello hermético alrededor de la zona de succión.
Donde, en la descripción anterior, se mencionan elementos integrantes o elementos que tienen equivalentes conocidos, obvios o previsibles, entonces, tales equivalentes se incorporan en el presente documento como si se establecieran individualmente. Se debe hacer referencia a las reivindicaciones para determinar el verdadero alcance de la presente invención, que debe interpretarse de manera que abarque cualquiera de tales equivalentes. El lector también apreciará que los elementos integrantes o características de la invención que se describen como preferibles, ventajosos, convenientes o similares son opcionales y no limitan el alcance de las reivindicaciones independientes. Además, debe entenderse que tales elementos integrantes o características opcionales, aunque de posible beneficio en algunas realizaciones de la invención, pueden no ser deseables y, por lo tanto, pueden estar ausentes, en otras realizaciones.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un conjunto de electrodos (10) para la administración transdérmica de un agente activo (5), que comprende: un electrodo de penetración (2) de una polaridad configurado para proporcionar un contacto eléctrico debajo (3) del estrato córneo (20);
un electrodo de superficie (4) de la polaridad opuesta configurado para proporcionar un contacto eléctrico con la superficie externa de la piel;
un dispensador (15) configurado para dispensar el agente activo a la superficie externa (21) de la piel, en donde el electrodo de penetración (2) incluye una pluralidad de microagujas que se proyectan desde una superficie de contacto con la piel (12) y están configuradas para insertarse en la piel del cuerpo humano, comprendiendo las microagujas ejes (11) que se extienden desde bases (14) en la superficie de contacto con la piel (12) hasta las puntas (13), en donde el exterior de los ejes (11) está aislado eléctricamente y las puntas (13) proporcionan el contacto eléctrico (3) debajo del estrato córneo (20).
2. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 1,
en donde el electrodo de penetración (2) y el electrodo de superficie (4) están aislados eléctricamente entre sí; en donde el dispensador (5) incluye una salida en la superficie de contacto con la piel (12); y
en donde el electrodo de superficie (4) está presente en la superficie de contacto con la piel (12).
3. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 2, en donde las microagujas del electrodo de penetración (2) tienen al menos 10 pm de longitud, preferentemente al menos 30 pm de longitud.
4. El conjunto de electrodos (10) de acuerdo con la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en donde la longitud máxima de las microagujas del electrodo de penetración (2) es de 200 pm, preferentemente no más de 80 pm.
5. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 2, la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en donde un material eléctricamente conductor está presente en el interior de los ejes (11) de las microagujas del electrodo de penetración (2) para conducir la electricidad a las puntas (13).
6. El conjunto de electrodos (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el material eléctricamente conductor comprende titanio, oro o sus aleaciones.
7. El conjunto de electrodos (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende un circuito eléctrico configurado para aplicar un diferencial de tensión entre el contacto eléctrico (3) del electrodo de penetración (2) y un contacto eléctrico del electrodo de superficie (4).
8. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 7, en donde el circuito eléctrico está configurado para variar el diferencial de tensión entre el contacto eléctrico (3) del electrodo de penetración (2) y el contacto eléctrico del electrodo de superficie (4).
9. El conjunto de electrodos (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el sistema está configurado de tal manera que, durante su uso, se genera un campo eléctrico que se orienta sustancialmente perpendicular al estrato córneo (20).
10. El conjunto de electrodos (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el contacto eléctrico (3) del electrodo de penetración (2) tiene una superficie irregular.
11. El conjunto de electrodos (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además un cabezal de succión (30) configurado para aplicar succión a la superficie externa (21) de la piel.
12. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 11, en donde el cabezal de succión (30) está configurado para aplicar succión a una zona de succión y dentro de la cual zona de succión están montados el electrodo de penetración (2) y el electrodo de superficie (4).
13. Un sistema de administración transdérmica (1) que comprende el conjunto de electrodos (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior y un agente activo (5) presente en el dispensador (15).
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