JP5015787B2 - マイクロニードルアレイの接触コーティング法 - Google Patents
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Description
50mM過塩素酸カリウム、50mMクエン酸カリウム、20mMリン酸ナトリウム、376mM塩化ナトリウムおよび100μg/mLウシ血清アルブミンを含有する試料抽出溶媒を調製した。HPLC試料溶液は、ポリプロピレンカップにアレイを配置し、このカップに1.0mLの試料抽出溶媒を添加し、試料カップ上にキャップをはめ、そして30分間超音波処理することによって調製した。
それがHPLC試料溶液中に抽出されないように、基材上およびマイクロニードルの下部の適切な位置でトキシドを固定することによって、マイクロニードル先端部上の破傷風トキソイド含量を測定した。マイクロニードルアレイは、針が上向きの状態で平坦な表面上に配置され、そして10μLのオイルベースのポリウレタンコーティング溶液(ミンワックス(Minwax)(登録商標)ファースト−ドライニング(Fast−Drying)ポリウレタン)をアレイに適用し、そしてアレイの基材をコーティングした。ポリウレタンを周囲条件で少なくとも3時間硬化させた。全含量の方法において記載されるように、その後、アレイを抽出し、分析した。
ICPによるアルミニウム分析のため、HPLC試料溶液(前記)の0.5mLアリコートを4%硝酸によって5.0mLまで希釈した。1、2、4、5、6、8および11μg/mLのアルミニウム標準を使用することによって、分析を較正した。較正曲線の直線回帰に関する相関係数は、典型的に0.999より高かった。
ウサギ血清からの抗破傷風トキソイドIgGの定量決定をELISAによって実行した。破傷風トキソイドを固体相にコーティングし、そしてウサギ血清試料からの抗破傷風トキソイドIgGを結合させる。プレートを洗浄し、そして抗ウサギIgG−HRP抱合体によってウサギIgGを検出する。EP獣医標準のウサギ抗破傷風トキソイドBRPバッチ(Batch)1(EDQM−ヨーロピアン ファーマコぺイア コミッション(EDQM−European Pharmacopeia Commission)カタログ番号C2425600)に対してアッセイを標準化した。このELISAからの1000任意単位(AU)は、1国際単位(IU)と同等である。特記されない限り、抗破傷風トキソイドIgGの結果は5回の繰り返しの幾何学平均として報告される。
マイクロニードルアレイを以下のように調製した。ディスクの片側に集中した正方形(1cm2)のマイクロニードルのアレイ(37×37)によって部分的にパターン化された円形ディスク(面積2cm2、厚さ1.02mm)を調製した。ニードルは、正方形のパターンにおいて隣接したニードル先端部間で275ミクロンの距離で規則正しく間隔をあけられた。個々のニードルは、250ミクロンの高さおよび83.3ミクロンの側長を有する正方形基部のピラミッド形状であった。先端部は、5ミクロンの側長を有する平坦な正方形のトップを有するように先端を切られた。アレイは、国際公開第05/82596号パンフレットに提供される一般的な記述にしたがって射出成形され、ポリカーボネートから製造された(レクサン(Lexan)(登録商標)HPS1R−1125、GE プラスチックス(GE Plastics)、マサチューセッツ州、ピッツフィールド(Pittsfield,MA))。次いでディスクの中心をダイカットし、ディスクのパターン側の表面の約90%においてマイクロニードルを有するマイクロニードルアレイ(面積=1cm2)を提供した。マイクロニードルアレイは約1200マイクロニードルを有した。
以下の通り、貯蔵コーティング配合物を調製した。製造業者から提供された手順に従って、破傷風トキソイドの吸着のために水酸化アルミニウム補助剤(アルヒドロゲル(Alhydrogel)85(登録商標)、ブレンタグ バイオセクター カンパニー(Brenntag Biosector Co.)、デンマーク(Denmark))を使用した。2分間ボルテックスしながら、ある量(5mL)の破傷風トキソイド(TT)(スタテンス シラム インスティチュート(Statens Serum Institute)ロット92−1、888Lf/mL)を水酸化アルミニウム補助剤(5mL)溶液に滴下した。水平シェーカーを使用して室温でさらに20分間配合物を混合することによって、吸着プロセスを続行した。次いで混合物を脱塩し、そして遠心分離によって濃縮した。10分間2000rpmでの最終的な遠心分離の後、吸着TTの沈殿物がスクロース溶液中に再懸濁し、補助剤を含む破傷風トキソイドの14%(w/v)スクロース溶液が提供された。全ての配合物を4℃で保存した。
破傷風トキソイドの量を半減させたことを除き、コーティングされたマイクロニードルアレイを実施例1の場合と同様に調製した。逆相HPLCによって測定された破傷風トキソイド全アレイ含有量は5.7μg(st.dev.=1.2μg)であった。ICPによって測定された、コーティングされたアレイのアルミニウム含有量は8μg(st.dev.=4μg)であった。
接着剤バッキングに実施例1〜3に記載の抗原コーティングされたアレイを接着させることによって、マイクロニードルデバイスを調製した。米国特許出願第60/578,651号明細書に一般的に記載されるようにアプリケーターを使用して、アレイをニュージーランド ホワイト(New Zealand White)メスウサギ(N=5)に適用した。前記文献は参照により本明細書に援用される。アプリケーターピストン質量は2.88gであり、そしてデバイスは6.19メートル/秒の速度で適用された。皮膚を刺激しないように注意しながら、各ウサギの腹部領域を密接にクリップし、そして剃った。1つのデバイスを各ウサギに適用し、そして除去の前に20分間、適切な位置で維持させた。最初の適用から14日後に各ウサギに第2のデバイス(第1のデバイスと同一コーティングを有するもの)を適用し、そして再び除去の前に20分間、適切な位置で維持させた。最初の適用の21日後に各ウサギから血清試料を採取し、そしてELISAによって抗破傷風トキソイドIgGのレベルに関して分析した。抗破傷風トキソイドIgG結果は5回の繰り返しの幾何学的平均として報告される。結果を表1にまとめる。ウサギから除去されたアレイの破傷風トキソイドの残量をHPLCによって試験した。アレイから除去された破傷風トキソイドの量は、初期破傷風トキソイドレベルと残留破傷風トキソイドレベルとの間で差異を計算することによって決定された。結果を表1にまとめる。
抗原コーティング配合物を以下の通り調製した。30,000g/モル MW カット−オフ膜による遠心分離によって破傷風トキソイド(スタテンス シラム インスティチュート(Statens Serum Institute)ロット92−1、888Lf/mL)を濃縮し、濃縮された破傷風トキソイド貯蔵液(3554Lf/mL)を提供した。70%(w/v)スクロース貯蔵液を調製した。破傷風トキソイド貯蔵液のアリコート(1.124mL)、アリコート(5.179mL)スクロース貯蔵液および水(0.930mL)を一緒に添加し、混合して、抗原コーティング配合物を形成した。公称スクロース濃度は50%(w/v)であった。
以下の要因:撓み角度、縁−アレイ干渉、縁−プレート干渉、ストローク速度の1つ以上を変更したことを除き、実施例3で記載される手順に従って、抗原コーティング配合物をマイクロニードルアレイに適用した。パラメータ値および逆相HPLCによって測定された破傷風トキソイド全アレイ含有量の結果を表2に示す。
コーティング溶液を以下の通り調製した。ほぼ同量のスクロースおよび水を、視覚化を補助するための少量の緑色食用着色料(約0.25体積%)と一緒に混合した。溶液を235°F(112.8℃)まで加熱し、約75〜80%固体含量を有するスクロース溶液を形成し、少なくとも12時間冷却し、そしてデカンテーションして溶解していないか、または再結晶された固体からスクロース溶液を分離した。
以下の例外を除き、実施例10に記載されるようにマイクロニードルアレイをコーティングした。ピックアップロールは、0.012インチ(305μm)の間隔の溝、60度の溝角度、0.0104インチ(264μm)の公称溝深さ、およびロール表面の平方インチあたり0.00624立方インチ(0.01584mL/cm2)の公称溝体積を有した。マイクロニードルアレイは、4回の付着サイクル後、強く不均一な緑色を示した。顕微鏡試験によって、コーティングは約30〜80μmの直径で各マイクロニードル先端部において、またはその付近において一般的に球形状で付着されたことが示された。
10回の付着サイクルを使用したことを除き、実施例11に記載されるようにマイクロニードルアレイをコーティングした。マイクロニードルアレイは、強く不均一な緑色を示した。顕微鏡試験によって、コーティングは約60〜100μmの直径で各マイクロニードル先端部において、またはその付近において一般的に球形状で付着されたことが示された。
ドクターブレードがピックアップロールから約1ミル(25μm)離れていて、単一付着サイクルが使用されたことを除き、実施例11に記載されるようにマイクロニードルアレイをコーティングした。マイクロニードルアレイは、淡い不均一な緑色を示した。顕微鏡試験によって、コーティングは約30〜50μmの直径(涙のしずくの最も広い部分においてアレイ基材に対して平行な面において測定された)で各マイクロニードル先端部において、またはその付近において一般的に涙のしずく形状で付着されたことが示された。
以下の例外を除き、実施例10に記載されるようにマイクロニードルアレイをコーティングした。ピックアップロールは、0.014インチ(356μm)の間隔の溝、90度の溝角度、0.0070インチ(178μm)の公称溝深さ、およびロール表面の平方インチあたり0.00490立方インチ(0.02156mL/cm2)の公称溝体積を有した。マイクロニードルアレイは、8回の付着サイクル後、淡い不均一な緑色を示した。顕微鏡試験によって、コーティングは約30〜60μmの直径で各マイクロニードル先端部において、またはその付近において一般的に球形状で付着されたことが示された。
ドクターブレードがピックアップロールから約2ミル(50μm)離れていて、単一付着サイクルが使用されたことを除き、実施例14に記載されるようにマイクロニードルアレイをコーティングした。マイクロニードルアレイは、淡い不均一な緑色を示した。顕微鏡試験によって、コーティングは約40〜50μmの直径(涙のしずくの最も広い部分においてアレイ基材に対して平行な面において測定された)で各マイクロニードル先端部において、またはその付近において一般的に涙のしずく形状で付着されたことが示された。
マイクロニードルアレイを以下の通りコーティングした。図10Aに一般的に記載されたコーティング装置を使用して、コーティング溶液をマイクロニードルアレイに適用した。支持アセンブリは、直径0.65インチ(1.65cm)×長さ2.0インチ(5.08cm)のポリウレタンフォームロッド(アクアゾーン(Aquazone)(登録商標)、密度=1.8lb/立方フィート、ASTM D 3574によって試験される場合、0.56psi(3.86kPa)の25%圧縮撓み、フォーメックス インターナショナル インコーポレイテッド(Foamex International Inc.)、ペンシルバニア州、リンウッド(Linwood,PA))の一端に、直径0.625インチ(1.59cm)×幅0.020インチ(0.051cm)の両面、中密度ポリエチレンフォームテープ(3M クッション−マウント(3M Cushion−Mount)(登録商標)プラス(Plus)番号1020)のディスクを接着することによって調製された。両面フォームテープの暴露面にマイクロニードルアレイのパターン化されていない側を接着する。
Claims (9)
- 基材および複数のマイクロニードルを有するマイクロニードルアレイを提供する工程と;
フレキシブルフィルムを提供する工程と;
キャリア流体およびコーティング材料を含むコーティング溶液を提供する工程と;
前記フレキシブルフィルムの第1の主面上に前記コーティング溶液を適用する工程と;
前記フレキシブルフィルムの前記第1の主面を前記マイクロニードルと接触させ、そして前記フレキシブルフィルムを前記マイクロニードルとの接触から解除する転写工程を実行する工程と;
前記キャリア流体を蒸発させる工程と
を含む、マイクロニードルアレイのコーティング方法。 - 基材および複数のマイクロニードルを有するマイクロニードルアレイを提供する工程と;
キャリア流体およびコーティング材料を含むコーティング溶液を提供する工程と;
コーティング基材と、前記マイクロニードルアレイのための支持部材とを含むコーティング装置を提供する工程であって、前記コーティング装置内にて前記コーティング基材および前記マイクロニードルアレイの少なくとも一方がフレキシブルに取り付けられている、工程と;
前記コーティング基材の第1の主面上に前記コーティング溶液を適用して、前記マイクロニードルのうち少なくとも1つの高さ以下の厚さを有する適用されたコーティング溶液の層を形成する工程と;
前記コーティング基材の前記第1の主面を前記マイクロニードルと接触させ、そして前記コーティング基材を前記マイクロニードルとの接触から解除することにより、前記コーティング溶液の少なくとも一部を前記マイクロニードルアレイに転写する、転写工程を実行する工程と;
その転写したキャリア流体を蒸発させる工程と
を含む、マイクロニードルアレイのコーティング方法であって、前記コーティング基材がフレキシブルに取り付けられており、前記コーティング基材がフレキシブルフィルムである、方法。 - 前記フレキシブルフィルムが前記マイクロニードルと接触する時に、前記マイクロニードルが上方を向きかつ前記フレキシブルフィルム上の前記コーティング溶液が下方を向くように、前記マイクロニードルアレイを配向させる、請求項2に記載の方法。
- 前記フレキシブルフィルム上の前記コーティング溶液が前記マイクロニードルと接触している間に、前記マイクロニードルを横切って直線方向に前記フレキシブルフィルムが移動する、請求項1に記載の方法。
- 転写工程中に前記マイクロニードルに転写されるコーティング溶液の量が、0.1μL〜10μLである、請求項1に記載の方法。
- 乾燥した前記コーティング材料が優先的に前記マイクロニードル上に付着する、請求項1に記載の方法。
- 前記コーティング溶液が治療剤を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コーティング溶液がワクチン、ワクチン補助剤またはそれらの混合物を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記マイクロニードルアレイがフレキシブルに取り付けられている、請求項2に記載の方法。
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