專利名稱：超聲促進(jìn)疫苗透皮釋放的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及疫苗透皮釋放系統(tǒng)和方法。更具體地說，本發(fā)明涉及超聲促進(jìn)疫苗釋放的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
最通常通過口服或注射給予活性劑(或藥物)。遺憾的是，當(dāng)口服時，許多活性劑完全無效或療效大幅降低，因?yàn)樗鼈冊谶M(jìn)入血流前沒有被吸收或受到不利影響，因而不具有需要的活性。在另一方面，直接將藥物注射到血流中，雖然可保證給藥期間藥物不發(fā)生變化，但卻是困難、不方便、疼痛和不舒適的過程，它有時導(dǎo)致患者依從性差。因此，原則上，透皮釋藥提供無需通過口服、皮下注射或靜脈輸注給予活性劑的方法。與口服釋藥相比，透皮釋藥避免了消化道的苛刻環(huán)境，繞過胃腸藥物代謝，減少首過效應(yīng)，避免由消化酶和肝酶導(dǎo)致的可能失活。本文中使用的通用術(shù)語“透皮”是指使活性劑(例如治療劑例如藥物，或免疫活性劑例如疫苗)穿過皮膚釋放至局部組織或全身循環(huán)系統(tǒng)，基本上不需要切割或刺穿皮膚，例如用手術(shù)刀切割或用皮下針刺入皮膚。透皮藥物釋放包括通過被動擴(kuò)散的釋放和基于例如電(例如離子電滲療法)和超聲(例如超聲導(dǎo)入法)的外界能源的釋放。正如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，皮膚不僅是保護(hù)身體免受外界危害的物質(zhì)屏障，也是免疫系統(tǒng)的整體部分。皮膚的免疫功能來自具有先天和后天免疫功能的活表皮和真皮的居留細(xì)胞和體液成分的集合，該集合統(tǒng)稱皮膚免疫系統(tǒng)。皮膚免疫系統(tǒng)的最重要成分之一為朗格罕氏細(xì)胞(LC)，它是在活表皮中發(fā)現(xiàn)的特異性抗原呈遞細(xì)胞。由于其樹突在周圍細(xì)胞之間的廣泛分支，LC在活表皮中形成半連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)。LC的正常功能為探測、捕獲和呈遞抗原以引起對侵入的病原體的免疫反應(yīng)。LC通過使表皮抗原內(nèi)在化、傳輸?shù)骄植科つw引流淋巴結(jié)并將處理過的抗原呈遞到T細(xì)胞發(fā)揮其功能。皮膚免疫系統(tǒng)的有效性對靶向皮膚的接種策略成功和安全負(fù)責(zé)。用減弱的活天花疫苗通過皮膚劃痕接種已成功地使致命的天花疾病在全球根除。真皮內(nèi)注射1/5-1/10標(biāo)準(zhǔn)IM劑量的各種疫苗在誘導(dǎo)許多疫苗的免疫反應(yīng)中是有效的，而低劑量狂犬病疫苗已獲得真皮內(nèi)應(yīng)用的商業(yè)許可。透皮釋藥為接種提供明顯的優(yōu)勢，賦予皮膚免疫器官的功能。進(jìn)入皮膚的病原體與高度組織化及各種能夠通過各種機(jī)制消除微生物的特異性細(xì)胞群對抗。表皮朗格罕氏細(xì)胞是有效的抗原呈遞細(xì)胞。淋巴細(xì)胞和皮膚巨噬細(xì)胞滲透到整個真皮。角質(zhì)細(xì)胞和朗格罕氏細(xì)胞表達(dá)或可被誘導(dǎo)產(chǎn)生各種免疫活性化合物。整體上，這些細(xì)胞形成了最終控制先天和特異性免疫反應(yīng)的復(fù)雜系列事件。進(jìn)一步認(rèn)為非復(fù)制抗原(即殺滅的病毒、細(xì)菌、亞單位疫苗)進(jìn)入抗原呈遞細(xì)胞的紅細(xì)胞漿質(zhì)通路?？乖谂cII類MHC分子有關(guān)的細(xì)胞表面上處理并表達(dá)，導(dǎo)致CD4+T細(xì)胞的活化。試驗(yàn)證據(jù)表明抗原的引入外原性地誘導(dǎo)很少或不誘導(dǎo)與I類MHC有關(guān)的細(xì)胞表面抗原表達(dá)，導(dǎo)致無效的CD8+T活化。復(fù)制疫苗，在另一方面(例如活、減弱的病毒，例如脊髓灰質(zhì)炎和天花疫苗)導(dǎo)致有效的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)，并被認(rèn)為是疫苗中的“金標(biāo)準(zhǔn)”。類似的寬免疫反應(yīng)譜可由DNA疫苗實(shí)現(xiàn)。相反，當(dāng)最初的抗原呈遞通過II類MHC通路發(fā)生時，基于多肽的疫苗如亞單位疫苗，及殺滅的病毒和細(xì)菌疫苗確實(shí)顯著地引起體液反應(yīng)。使這些疫苗也能通過I類MHC通路呈遞的方法將具有重大的價值，因?yàn)樗鼘U(kuò)大免疫反應(yīng)譜。一些報道已提示可溶性蛋白抗原可與表面活性劑一起配制，從而導(dǎo)致通過I類通路的抗原呈遞并誘導(dǎo)抗原特異性I類限制的CTLs(Raychaudhuri等，1992)。通過胞飲泡的滲透溶解導(dǎo)入蛋白抗原也已顯示導(dǎo)致I類抗原處理通路(Moore等)。超聲技術(shù)已被用于在體外及體內(nèi)將大分子導(dǎo)入細(xì)胞，特別是，基于DNA的療法。研究質(zhì)粒DNA清楚地表明使用超聲時釋放的效率可顯著提高。然而，無公開文獻(xiàn)關(guān)于將基于蛋白的疫苗在體內(nèi)胞內(nèi)超聲釋放進(jìn)入皮膚抗原呈遞細(xì)胞(APC)，導(dǎo)致在除II類MHC/HLA呈遞分子外的I類MHC/HLA呈遞分子上的細(xì)胞蛋白負(fù)荷。特別是，未提及使用與超聲結(jié)合的微噴射體陣列來達(dá)到這一目的。也無提及使用與超聲結(jié)合的微噴射體陣列來實(shí)現(xiàn)體內(nèi)DNA疫苗的胞內(nèi)釋放及隨后的細(xì)胞表達(dá)和在除II類MHC/HLA呈遞分子外的I類MHC/HLA呈遞分子上蛋白負(fù)荷的文獻(xiàn)發(fā)表。正如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，透皮藥物通量取決于皮膚條件、藥物分子的大小和物理/化學(xué)性質(zhì)、通過皮膚的濃度梯度。由于許多藥物對皮膚滲透性低，透皮釋藥的應(yīng)用受到限制。該低滲透性主要?dú)w因于角質(zhì)層即最外皮膚層，它由脂雙層包圍的平坦的充滿角蛋白纖維(即角質(zhì)細(xì)胞)的死細(xì)胞組成。脂雙層的高度條理結(jié)構(gòu)給角質(zhì)層提供相對不滲透的特性。促進(jìn)被動透皮擴(kuò)散藥物通量的一個常見方法涉及用皮膚滲透促進(jìn)劑預(yù)處理皮膚或與該試劑共釋放。當(dāng)施用至藥物經(jīng)其釋放的體表面時，滲透促進(jìn)劑促進(jìn)通過藥物的通量。但是，這些方法促進(jìn)蛋白透皮通量的效果有限，特別是對于較大的蛋白而言，因其分子較大是這樣。還開發(fā)出許多技術(shù)和系統(tǒng)，它們機(jī)械滲透或破壞最外面皮膚層，從而開辟出進(jìn)入皮膚的通路，以便促進(jìn)透皮釋放的藥物量。以皮膚劃痕裝置或劃痕器為例，它們通常提供許多用于皮膚以擦傷皮膚或在應(yīng)用部位制備小切口的許多齒或針。例如美國專利號5,487,726中公開的疫苗在皮膚上局部使用，或如美國專利號4,453,926、4,109,655和3,136,314公開的以潤濕液體應(yīng)用于劃痕器的齒上。與使用劃痕器釋放活性劑例如疫苗相關(guān)的主要缺點(diǎn)，是難于確定透皮藥物的通量及所得的釋放劑量。另外由于偏轉(zhuǎn)和抵抗刺入的皮膚彈性、變形和回彈特性，在刺入皮膚時，微小刺入元件通常不能均勻地刺入皮膚和/或擦除藥物的液體涂層。使用微小皮膚刺入元件促進(jìn)透皮藥物釋放的其它系統(tǒng)和裝置在美國專利號5,879,326、3,814,097、5,250,023、3,964,482、再頒布號25,637和PCT公布號WO 96/37155、WO 96/37256、WO 96/17648、WO 97/03718、WO 98/11937、WO 98/00193、WO 97/48440、WO97/48441、WO 97/48442、WO 98/00193、WO 99/64580、WO 98/28037、WO 98/29298和WO 98/29365中公開；全部文獻(xiàn)通過引用整體結(jié)合到本文中。公開的系統(tǒng)和裝置使用各種形狀和大小的刺入元件刺穿皮膚的最外層(即角質(zhì)層)。在這些參考文獻(xiàn)中公開的刺入元件通常由薄、平元件，例如墊或片垂直展開。在某些此類裝置中的刺入元件極其微小，有些具有的微噴射體長度僅為約25-400μm，微噴射體厚度僅約5-50μm。這些微小刺入/切割元件在角質(zhì)層制備相應(yīng)的小的微裂隙/微切口，用于促進(jìn)透皮藥物釋放穿過。公開的釋放系統(tǒng)還典型地包括儲存藥物的儲庫和例如通過裝置本身的中空齒從儲庫通過角質(zhì)層轉(zhuǎn)運(yùn)藥物的釋藥系統(tǒng)。這種裝置的一個實(shí)例在WO 93/17754中公開，它具有液體藥物儲庫。但是，必須給儲庫加壓，迫使液體藥物通過微管狀元件和進(jìn)入皮膚。此類裝置的劣勢包括加入加壓液體儲庫增加復(fù)雜性和費(fèi)用，以及由于存在壓力驅(qū)動釋藥系統(tǒng)的復(fù)雜性。如美國專利申請?zhí)?0/045,842所公開的那樣，該文獻(xiàn)通過引用結(jié)合到本文中，也可以將待釋放的活性藥物涂覆在微噴射體上而非裝入物理儲庫。這就省略分離物理儲庫和開發(fā)儲庫專用藥物制劑或組合物的必要性。涂覆的微噴射系統(tǒng)的缺點(diǎn)是它們通常被限制于釋放幾百微克的藥物。另一個缺點(diǎn)是它們被限制于一次性大劑量(bolus)型藥物釋放曲線。主動轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)也被采用以提高藥物經(jīng)過角質(zhì)層的通量。一種透皮釋藥的該系統(tǒng)稱為“電轉(zhuǎn)運(yùn)”。所提到的系統(tǒng)采用電勢，這導(dǎo)致電流的應(yīng)用有助于藥物經(jīng)過角質(zhì)層的傳遞。另一種主動轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，通常稱為“超聲導(dǎo)入法”，采用超聲(即聲波)幫助藥物經(jīng)過角質(zhì)層傳遞。例證有在美國專利No.5,733,572和專利公布No.2002/0099356 A1中公開的系統(tǒng)。在美國專利No.5,733,572中，公開了一種主動系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括填充氣體的微球作為局部和皮下釋放載體。制備該微球以將藥物封囊并被注射或者給予患者。然后使用超聲波能量使微球破裂并釋放出藥物。施用于微球的超聲的頻率范圍為0.5MHz和10MHz。然而，該頻率范圍顯示有限地用于在皮膚細(xì)胞中產(chǎn)生成穴作用，因?yàn)樵摷?xì)胞比典型微球的尺寸要大得多。在專利公布No.2002/0099356中，公開了另一種主動系統(tǒng)。所提到的系統(tǒng)包括利用聲能釋放或經(jīng)過膜提取生物分子的“微針陣列”。然而，所提到的參考文獻(xiàn)未教授或提出疫苗的釋放。特別是，無含感染性藥物或其成分、或?yàn)檫@些成分編碼核酸制劑的描述，給予這些成分以刺激將保護(hù)或治療患者由于該藥物所引起疾病的免疫反應(yīng)?！?56參考文獻(xiàn)未進(jìn)一步教授或提出疫苗或任何其他生物活性劑通過涂覆微噴射體的釋放。因此，有必要提供一種采用微噴射體及其陣列的超聲促進(jìn)的疫苗釋放系統(tǒng)，其中具有包含待釋放疫苗的生物相容涂層。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種基本上減少或消除上述缺點(diǎn)及與先有技術(shù)中藥物釋放系統(tǒng)相關(guān)缺點(diǎn)的疫苗釋放方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目的是提供一種包括微噴射體的疫苗釋放方法和系統(tǒng)，這些微噴射體用包含疫苗的生物相容涂層涂覆。本發(fā)明的再一個目的是提供一種增加DNA和基于多肽疫苗的細(xì)胞攝取的超聲疫苗釋放方法和系統(tǒng)。
發(fā)明概述根據(jù)以上目的和以下將會提及和顯而易見的那些目的，將免疫活性劑透皮釋放到患者的釋放系統(tǒng)包括具有許多刺穿角質(zhì)層的微噴射體的微噴射元件、含有免疫活性劑的制劑；及適用于將超聲波能量施用于所述患者的超聲裝置。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，微噴射元件的微噴射體密度至少為約10個微噴射體/cm2，更優(yōu)選在至少約200-2000個微噴射體/cm2的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，微噴射元件具有適用于刺穿角質(zhì)層至小于約500微米深度的微噴射體。在一個實(shí)施方案中，微噴射元件由不銹鋼、鈦、鎳鈦合金或類似的生物相容材料構(gòu)成。在備用實(shí)施方案中，微噴射元件由非傳導(dǎo)性材料例如聚合物構(gòu)成?；蛘?，微噴射元件可用非傳導(dǎo)性材料例如聚對亞苯基二甲基涂覆。合適的免疫活性劑、抗原藥物或疫苗可包括病毒和細(xì)菌、基于蛋白的疫苗、基于多糖的疫苗及基于核酸的疫苗?？乖幬锇ǖ幌抻诘鞍踪|(zhì)形式的抗原、多糖綴合物、低聚糖及脂蛋白。這些亞單位疫苗包括百日咳博德特氏菌(Bordetellapertussis)(重組DPT疫苗-無細(xì)胞)；破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)(純化，重組)；白喉棒桿菌(Corynebacterium diptheriae)(純化，重組)；巨細(xì)胞病毒(糖蛋白亞單位)；A組鏈球菌(Ctreptococcus)(糖蛋白亞單位，A組多糖與破傷風(fēng)類毒素的糖綴合物，與毒性亞單位載體連接的M蛋白/肽，M蛋白，多價特異性類型表位，半胱氨酸蛋白酶，C5a肽酶)；B型肝炎病毒(重組Pre S1、Pre-S2、S，重組核心蛋白)；C型肝炎病毒(重組體-表達(dá)表面蛋白和表位)；人乳頭瘤病毒(Capsid蛋白，TA-GN重組蛋白L2和E7[來自HPV-6]，來自HPV-11的MEDI-501重組VLPLl，四價重組BLP L1[來自HPV-6]，HPV-11，HPV-16及HPV-18，LAMP-E7[來自HPV-16])；侵肺軍團(tuán)菌(Legionella pneumophila)(純化的細(xì)菌表面蛋白)；腦膜炎奈瑟氏球菌(Neisseria meningitides)(與破傷風(fēng)類毒素的糖綴合物)；銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(合成肽)；風(fēng)疹病毒(合成肽)；肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)(與B型腦膜炎球菌(meningococcal)OMP綴合的糖綴合物[1、4、5、6B、9N、14、18C、19V、23F]；與CRMl97綴合的糖綴合物[4、6B、9V、14、18C、19F、23F]；與CRMl970綴合的糖綴合物[1、4、5、6B、9V、14、18C、19F、23F]；蒼白密螺旋體(Treponema pallidum)(表面脂蛋白)；水痘-帶狀皰疹病毒(亞單位，糖蛋白)；和霍亂弧菌(Vibrio cholerae)(綴合脂多糖)。全病毒或細(xì)菌包括但不限于減弱或殺滅的病毒，例如巨細(xì)胞病毒、B型肝炎病毒、C型肝炎病毒、人乳頭瘤病毒、風(fēng)疹病毒和水痘-帶狀皰疹病毒；減弱或殺滅的細(xì)菌，例如百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)、破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)、白喉棒桿菌(Corynebacterium diptheriae)、A組鏈球菌(Streptococcus)、侵肺軍團(tuán)菌(Legionella pneumophila)、腦膜炎奈瑟氏球菌(Neisseria meningitis)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumoniae)、蒼白密螺旋體(Treponema pallidum)和霍亂弧菌(Vibriocholerae)，及其混合物。另一些含抗原藥物的市售疫苗包括但不限于流感疫苗、萊姆(Lyme)病疫苗、狂犬病疫苗、麻疹疫苗、流行性腮腺炎疫苗、水痘疫苗、天花疫苗、肝炎疫苗、百日咳疫苗和白喉(diptheria)疫苗。包含核酸的疫苗包括但不限于單鏈和雙鏈核酸，例如超螺旋質(zhì)粒DNA；線型質(zhì)粒DNA；粘粒；細(xì)菌人工染色體(BACs)；酵母人工染色體(YACs)；哺乳動物人工染色體；及RNA分子，例如mRNA。核酸的大小最大可達(dá)到數(shù)千千堿基。另外，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，核酸可與蛋白質(zhì)藥物結(jié)合或可包括一種或多種化學(xué)修飾，例如硫代磷酸酯部分。核酸的編碼序列包括抗所期望免疫反應(yīng)的抗原序列。另外，在DNA的情況中，啟動子和聚腺苷酸化序列也結(jié)合至疫苗構(gòu)件中。可被編碼的抗原包括所有感染性疾病的抗原成分、病原體以及癌抗原。因此核酸應(yīng)用于例如感染性疾病、癌癥、變應(yīng)性疾病、自身免疫性疾病及炎性疾病領(lǐng)域?？膳c疫苗抗原一起包含疫苗的合適免疫反應(yīng)增大助劑包括磷酸鋁凝膠；氫氧化鋁；藻類葡聚糖；β-葡聚糖；霍亂毒素B亞單位；CRL 1005；平均值為x＝8及y＝205的ABA嵌段聚合物；γ胰島素線型(非支鏈)β-D(2-＞1)聚呋喃果糖氧基-α-D-葡萄糖；Gerbu助劑N-乙?；被咸烟?(β1-4)-N-乙酰基胞壁?；?L-丙氨?；?D-谷氨酰胺(GMDP)、氯化二甲基二(十八烷基)銨(DDA)、L-脯氨酸鋅鹽絡(luò)合物(Zn-Pro-8)；咪喹莫特(1-(2-甲基丙基)-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉-4-胺；ImmTherTMN-乙?；咸前被?N-乙?；邗；?L-丙氨酸-D-異谷氨酸-L-丙氨酸-丙三醇二棕櫚酸酯；MTP-PE脂質(zhì)體C59H108N6O19PNa-3H2O(MTP)、Murametide、Nac-Mur-L-Ala-D-Gln-OCH3；Pleuranβ-葡聚糖；QS-21；S-284634-氨基-α，α-二甲基-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉-1-乙醇；sclavo肽VQGEESNDK·HCl(IL-1β163-171肽)；和蘇氨?；?MDP(TermurtideTM)N-乙酰基胞壁?；?L-蘇氨?；?D-異谷氨酰胺和白介素18、IL-2、IL-12、IL-15，助劑也包括DNA低聚核苷酸，例如含CpG的低聚核苷酸。另外，可使用編碼免疫-調(diào)節(jié)淋巴因子如IL-18、IL-2、IL-12、IL-15、IL-4、IL-10、γ干擾素及NFκB調(diào)節(jié)信號蛋白的核酸序列。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，微噴射元件包括至少沉積于微噴射體上的生物相容涂層。施用于微噴射元件以形成固體涂層的涂層制劑可包括具有至少一種免疫活性劑的水性和非水性制劑，該制劑可溶解于生物相容載體或可懸浮于該載體中。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括至少一種表面活性劑，該表面活性劑可為兩性離子、兩性、陽離子、陰離子或非離子型表面活性劑。合適表面活性劑的實(shí)例包括月桂酰兩性乙酸鈉、十二烷基硫酸鈉(SDS)、氯化十六烷基吡啶(CPC)、十二烷基三甲基氯化銨(TMAC)、苯扎氯銨、聚山梨醇酯例如吐溫20和吐溫80、其他脫水山梨醇衍生物例如脫水山梨醇月桂酸酯和烷氧基化醇例如聚乙二醇單十二醚4。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，以涂層溶液制劑計(jì)，表面活性劑的濃度在大約0.001-2％重量的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的再一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括至少一種具有兩親性質(zhì)的聚合物材料或聚合物，它可包括但不限于纖維素衍生物，例如羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)或乙基羥乙基纖維素(EHEC)以及泊洛沙姆。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，以涂層計(jì)，具有兩親性質(zhì)的聚合物濃度優(yōu)選在約0.01-20％重量范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約0.03-10％重量范圍內(nèi)。在另一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括選自下列類別的親水性聚合物聚(乙烯醇)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚(2-羥乙基甲基丙烯酸酯)、聚(正-乙烯基吡咯烷酮)、聚乙二醇及其混合物以及相似的聚合物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，以涂層制劑計(jì)，涂層制劑中親水性聚合物的濃度在約0.01-20％重量范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約0.03-10％重量范圍內(nèi)。在本發(fā)明的另一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括生物相容的載體，該載體可包括但不限于人白蛋白、生物工程人白蛋白、聚谷氨酸、聚天冬氨酸、聚組氨酸、戊聚糖多硫酸酯、聚氨基酸、蔗糖、海藻糖、松三糖、棉子糖及水蘇糖。優(yōu)選，以涂層制劑計(jì)，涂層制劑中生物相容的載體濃度在約2-70％重量范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約5-50％重量范圍內(nèi)。在再一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑可包括但不限于非還原糖、多糖、還原或DNA酶抑制劑。在另一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括血管收縮劑，該血管收縮劑可包括但不限于阿米福林、咖啡氨醇、環(huán)噴他明、去氧腎上腺素、腎上腺素、苯賴加壓素、茚唑啉、美替唑啉、米多君、萘甲唑啉、異腎上腺素、奧托君、鳥氨加壓素、羥甲唑啉、去氧腎上腺素、苯乙醇胺、苯丙醇胺、丙己君、偽麻黃堿、四氫唑啉、曲馬唑啉、異庚胺、泰馬唑啉、加壓素、賽洛唑啉及其混合物。最優(yōu)選的血管收縮劑包括腎上腺素、萘甲唑啉、四氫唑啉茚唑啉、美替唑啉、曲馬唑啉、泰馬唑啉、羥甲唑啉和賽洛唑啉。血管收縮劑的濃度(如果采用)以涂層計(jì)優(yōu)選在約0.1-10％重量范圍內(nèi)。在本發(fā)明的還另一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括至少一種“通路開放調(diào)節(jié)劑”，該調(diào)節(jié)劑包括但不限于滲透劑(例如氯化鈉)，兩性離子化合物(例如氨基酸)及抗炎藥例如倍他米松21-磷酸二鈉鹽、曲安奈德21-磷酸二鈉、鹽酸氫可他酯、氫化可的松21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-琥珀酸鈉鹽、帕拉米松磷酸二鈉和潑尼松龍21-琥珀酸鈉鹽，及抗凝血藥例如檸檬酸、檸檬酸鹽(例如檸檬酸鈉)、右旋糖酐硫酸鈉、阿司匹林和EDTA。在本發(fā)明的再一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括至少一種抗氧化劑，該抗氧化劑可為螯合劑例如檸檬酸鈉、檸檬酸、EDTA(乙二胺四乙酸)或自由基清除劑例如抗壞血酸、蛋氨酸、抗壞血酸鈉等。目前優(yōu)選的抗氧化劑包括EDTA和蛋氨酸。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，通過加入低揮發(fā)性的反荷離子來提高涂層制劑的粘度。在一個實(shí)施方案中，藥物在制劑pH下帶正電荷，而提高粘度的反荷離子包括具有至少兩個酸性pKa的酸。合適的酸包括馬來酸、蘋果酸、丙二酸、酒石酸、己二酸、檸康酸、富馬酸、戊二酸、衣康酸、羥甲戊二酸、中康酸、琥珀酸、檸蘋酸、丙醇二酸、檸檬酸、丙三羧酸、乙二胺四乙酸、天冬氨酸、谷氨酸、碳酸、硫酸和磷酸。另一個優(yōu)選的實(shí)施方案涉及提高粘度的反荷離子混合物，其中藥物在制劑pH下帶正電荷，且至少一個反荷離子為具有至少兩個酸性pKa的酸。其他反荷離子為具有一個或多個pKa的酸。合適酸的實(shí)例包括鹽酸、氫溴酸、硝酸、硫酸、馬來酸、磷酸、苯磺酸、甲磺酸、檸檬酸、琥珀酸、乙醇酸、葡萄糖酸、葡糖醛酸、乳酸、蘋果酸、丙酮酸、酒石酸、丙醇二酸、富馬酸、乙酸、丙酸、戊酸、碳酸、丙二酸、己二酸、檸康酸、乙酰丙酸、戊二酸、衣康酸、羥甲戊二酸、中康酸、檸蘋酸、檸檬酸、天冬氨酸、谷氨酸、丙三羧酸及乙二胺四乙酸。通常，在本發(fā)明所提到的實(shí)施方案中，反荷離子的量應(yīng)能中和抗原藥物的電荷。在此類實(shí)施方案中，反荷離子或反荷離子混合物以在制劑pH下中和藥物的電荷所必需的量存在?？上蛑苿┲屑尤脒^量的反荷離子(為游離酸或?yàn)辂})以控制pH并提供適當(dāng)?shù)木彌_容量。在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，藥物帶正電荷，而反荷離子為選自檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、鹽酸、乙醇酸和乙酸的反荷離子的提高粘度混合物。優(yōu)選，向制劑中加入反荷離子以使粘度在約20-200cp的范圍內(nèi)。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，提高粘度的反荷離子為酸性反荷離子，例如低揮發(fā)性弱酸。低揮發(fā)性弱酸反荷離子具有至少一個酸性pKa并且熔點(diǎn)高于約50℃，或沸點(diǎn)在大氣壓下高于約170℃。此類酸的實(shí)例包括檸檬酸、琥珀酸、乙醇酸、葡萄糖酸、葡糖醛酸、乳酸、蘋果酸、丙酮酸、酒石酸、丙醇二酸及富馬酸。在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，反荷離子為強(qiáng)酸。強(qiáng)酸可定義為具有至少一個低于約2的pKa。此類酸的實(shí)例包括鹽酸、氫溴酸、硝酸、磺酸、硫酸、馬來酸、磷酸、苯磺酸及甲磺酸。另一個優(yōu)選的實(shí)施方案涉及反荷離子混合物，其中至少一種反荷離子為強(qiáng)酸，至少一種反荷離子為低揮發(fā)性弱酸。另一個優(yōu)選的實(shí)施方案涉及反荷離子混合物，其中至少一種反荷離子為強(qiáng)酸，至少一種反荷離子為具有高揮發(fā)性的弱酸。揮發(fā)性弱酸反荷離子具有至少一個高于約2的pKa及低于約50℃的熔點(diǎn)，或在大氣壓下低于約170℃的沸點(diǎn)。此類酸的實(shí)例包括乙酸、丙酸、戊酸等。優(yōu)選，酸性反荷離子以在制劑pH下中和抗原藥物上的正電荷所必需的量存在?？上蛑苿┲屑尤脒^量的反荷離子(為游離酸或?yàn)辂})以控制pH并提供適當(dāng)?shù)木彌_容量。在本發(fā)明的還另一個實(shí)施方案中，特別是其中的抗原藥物帶負(fù)電荷，涂層制劑還包含低揮發(fā)性堿性反荷離子。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，涂層制劑包含低揮發(fā)性弱堿反荷離子。低揮發(fā)性弱堿具有至少一個堿性pKa及高于約50℃的熔點(diǎn)，或在大氣壓下高于約170℃的沸點(diǎn)。此類堿的實(shí)例包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基三丁醇、甲葡糖胺及氨基葡萄糖。在另一個實(shí)施方案中，低揮發(fā)性反荷離子包含具有至少一個酸性pKa及至少兩個堿性pKa的堿性兩性離子，其中堿性pKa的數(shù)目大于酸性pKa的數(shù)目。此類化合物的實(shí)例包括組氨酸、賴氨酸和精氨酸。在還另一個實(shí)施方案中，低揮發(fā)性反荷離子包含具有至少一個高于約12的pKa的強(qiáng)堿。此類堿的實(shí)例包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣及氫氧化鎂。其他優(yōu)選的實(shí)施方案包括包含強(qiáng)堿和低揮發(fā)性弱堿的堿性反荷離子混合物。或者，合適的反荷離子包括強(qiáng)堿和高揮發(fā)性的弱堿。高揮發(fā)性堿具有至少一個低于約12的堿性pKa，及低于約50℃的熔點(diǎn)或在大氣壓下低于約170℃的沸點(diǎn)。此類堿的實(shí)例包括氨水和嗎啉。優(yōu)選，堿性反荷離子以在制劑pH下中和抗原藥物上的負(fù)電荷所必需的量存在。可向制劑中加入過量的反荷離子(為游離堿或?yàn)辂})以控制pH并提供適當(dāng)?shù)木彌_容量。優(yōu)選，涂層制劑的粘度小于約500厘泊并大于3厘泊。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，從微噴射體表面測量的涂層厚度小于25微米，更優(yōu)選小于10微米。在本發(fā)明的再一個實(shí)施方案中，制劑包含可加入到凝膠組件(gel pack)中的水凝膠。相應(yīng)地，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，水凝膠制劑含至少一種免疫活性劑。優(yōu)選，該活性劑包含上述疫苗之一，包括但不限于病毒和細(xì)菌、基于蛋白的疫苗、基于多糖的疫苗和基于核酸的疫苗。水凝膠制劑優(yōu)選包含具有大分子聚合物網(wǎng)絡(luò)的基于水的水凝膠。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，聚合物網(wǎng)絡(luò)包括但不限于羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、羧甲基纖維素(CMC)、聚(乙烯醇)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚(2-羥乙基甲基丙烯酸酯)、聚(正-乙烯基吡咯烷酮)及泊洛沙姆。水凝膠制劑優(yōu)選包括一種表面活性劑，該表面活性劑可為兩性離子、兩性、陽離子、陰離子或非離子型表面活性劑。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，表面活性劑可包括月桂酰兩性乙酸鈉、十二烷基硫酸鈉(SDS)、氯化十六烷基吡啶(CPC)、十二烷基三甲基氯化銨(TMAC)、苯扎氯銨、聚山梨醇酯例如吐溫20和吐溫80、其他脫水山梨醇衍生物例如脫水山梨醇月桂酸酯和烷氧基化醇例如聚乙二醇單十二醚4在另一個實(shí)施方案中，水凝膠制劑包括聚合物材料或具有兩親性質(zhì)的聚合物，該聚合物可包括但不限于纖維素衍生物，例如羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)或乙基羥乙基纖維素(EHEC)以及泊洛沙姆。在本發(fā)明的再一個實(shí)施方案中，水凝膠制劑包括至少一種通路開放調(diào)節(jié)劑，該調(diào)節(jié)劑可包括但不限于滲透劑(例如氯化鈉)，兩性離子化合物(例如氨基酸)及抗炎藥例如倍他米松21-磷酸二鈉鹽、曲安奈德21-磷酸二鈉、鹽酸氫可他酯、氫化可的松21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-琥珀酸鈉鹽、帕拉米松磷酸二鈉和潑尼松龍21-琥珀酸鈉鹽，及抗凝血藥例如檸檬酸、檸檬酸鹽(例如檸檬酸鈉)、右旋糖酐硫酸鈉和EDTA。在本發(fā)明的還另一個實(shí)施方案中，水凝膠制劑包括至少一種血管收縮劑，該血管收縮劑可包括但不限于腎上腺素、萘甲唑啉、四氫唑啉、茚唑啉、美替唑啉、曲馬唑啉、泰馬唑啉、羥甲唑啉、賽洛唑啉、阿米福林、咖啡氨醇、環(huán)噴他明、去氧腎上腺素、腎上腺素、苯賴加壓素、茚唑啉、美替唑啉、米多君、萘甲唑啉、異腎上腺素、奧托君、鳥氨加壓素、羥甲唑啉、去氧腎上腺素、苯乙醇胺、苯丙醇胺、丙己君、偽麻黃堿、四氫唑啉、曲馬唑啉、異庚胺、泰馬唑啉、加壓素和賽洛唑啉及其混合物。在凝膠組件實(shí)施方案的再一方面中，疫苗可包含在凝膠組件中的水凝膠制劑中，及包含在施用于微噴射元件的生物相容涂層中。在本發(fā)明的另一個實(shí)施方案中，超聲裝置被粘附于微噴射元件。在本發(fā)明的還另一個實(shí)施方案中，超聲裝置被粘附于凝膠組件。在本發(fā)明的另一個實(shí)施方案中，超聲裝置還包括有助于使超聲波能量從超聲裝置向微噴射元件傳遞的匹配層(matching layer)。優(yōu)選，使用雙面粘結(jié)層以使超聲裝置粘附在匹配層上。在本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施方案中，超聲裝置產(chǎn)生頻率至少為約20kHz的聲波。按照本發(fā)明的一個實(shí)施方案，可通過下列步驟實(shí)現(xiàn)釋放疫苗(包含在水凝膠制劑中，或包含在微噴射元件上的生物相容涂層中，或包含在兩者中)的方法最初將微噴射元件施用于患者皮膚，優(yōu)選通過驅(qū)動器，其中的微噴射體刺入角質(zhì)層。然后將超聲裝置施用至所采用的微噴射元件上。在備用實(shí)施方案中，施用并除去微噴射元件后，然后將超聲裝置置于接近患者預(yù)治療的皮膚區(qū)域。在本發(fā)明的另一個實(shí)施方案中，微噴射裝置施用于患者皮膚，然后將具有含疫苗的水凝膠制劑的凝膠組件置于所用的微噴射元件頂部，其中水凝膠制劑通過微噴射體產(chǎn)生的角質(zhì)層微裂隙遷移并進(jìn)入。然后將微噴射元件和凝膠組件除去，并將超聲裝置置于接近患者受影響的皮膚區(qū)域。在備用實(shí)施方案中，超聲裝置被置于所用微噴射元件-凝膠組件組合的頂部。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，其中制劑包括在微噴射元件上的涂層，用超聲裝置傳遞超聲波能量的步驟優(yōu)選發(fā)生在施用微噴射元件后約5秒至30分鐘的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約30秒至15分鐘的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，其中制劑包含水凝膠，用超聲裝置傳遞超聲波能量的步驟優(yōu)選發(fā)生在施用微噴射元件后約5分鐘至24小時的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約10分鐘至4小時的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，其中制劑包含加入到凝膠組件的水凝膠和在微噴射元件上的涂層，用超聲裝置傳遞超聲波能量的步驟優(yōu)選發(fā)生在施用微噴射元件后約5秒至24小時的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約30秒至4小時的范圍內(nèi)。優(yōu)選，在本發(fā)明所提到的實(shí)施方案中，傳遞超聲波能量的步驟包括施用具有頻率在約20kHz-10MHz范圍內(nèi)的聲波。更優(yōu)選，施用具有頻率在約20kHz-1MHz范圍內(nèi)的聲波。還優(yōu)選，在本發(fā)明所提到的實(shí)施方案中，傳遞超聲波能量的步驟包括施用具有強(qiáng)度在約0.01W/cm2-100W/cm2范圍內(nèi)的能量。更優(yōu)選，施用具有強(qiáng)度在約1W/cm2-20W/cm2范圍內(nèi)的能量。在另一個方面，本發(fā)明的方法優(yōu)選包括傳遞超聲波能量的持續(xù)時間在約5秒-1小時的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約30秒-10分鐘的范圍內(nèi)。
附圖簡述
按


，通過以下和對本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案更具體描述，進(jìn)一步特征和優(yōu)勢將會顯而易見，其中如引用的字符通常是指整個視圖的相同部分或元件，和其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明透皮釋放疫苗超聲裝置傳感器的一個實(shí)施方案示意圖2為一個微噴射元件實(shí)例的部分透視圖3為具有沉積在本發(fā)明微噴射體上涂層的圖2中所示微噴射元件的透視圖；圖3A為沿圖33A-3A線取得的本發(fā)明單個微噴射體橫截面圖4為具有粘性被襯的微噴射元件側(cè)面圖5為微噴射元件置于其中的定位器側(cè)面圖6為圖5中所示定位器的透視圖7為微噴射系統(tǒng)凝膠組件一個實(shí)施方案的分解透視圖8為與圖7所示凝膠組件結(jié)合使用微噴射組合的一個實(shí)施方案的分解透視圖；及
圖9為微噴射系統(tǒng)另一個實(shí)施方案的透視圖。
發(fā)明詳述
在詳細(xì)描述本發(fā)明前，應(yīng)理解本發(fā)明不限于具體例舉物質(zhì)、方法或制劑，因此它們當(dāng)然可改變。因此，盡管在實(shí)施本發(fā)明中可使用與本文中所述那些相似或等同的多種物質(zhì)、方法和制劑，但本文描述的是優(yōu)選的物質(zhì)、方法和制劑。還應(yīng)理解本文中所用的術(shù)語僅用于描述本發(fā)明具體的實(shí)施方案目的，并非用于限定。除另有定義外，本文中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有本發(fā)明有關(guān)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。另外，本文中引用的所有出版物、專利和專利申請，無論上文或下文均通過引用整體結(jié)合到本文中。最后，除另有明確規(guī)定外，在本說明書和權(quán)利要求書中使用的單數(shù)形式“一”和“該”包括復(fù)數(shù)指示物。因此，例如涉及的“一種活性劑”包括兩種或多種此類藥物；涉及的“一種微噴射體”包括兩種或多種此類微噴射體等。
定義
本文中所使用術(shù)語“透皮”指為局部或全身治療目的而將藥物釋放進(jìn)入和/或通過皮膚。本文中所使用術(shù)語“透皮通量”指透皮釋放的速率。本文中所使用術(shù)語“疫苗”指含有免疫活性劑或藥物例如抗原的物質(zhì)或混合物的組合物，當(dāng)以免疫有效量給藥時該組合物能夠引發(fā)有益的免疫反應(yīng)。此類藥物的實(shí)例包括但不限于病毒和細(xì)菌、基于蛋白的疫苗、基于多糖的疫苗及基于核酸的疫苗?？捎糜诒景l(fā)明的合適抗原藥物包括但不限于蛋白質(zhì)形式的抗原、多糖綴合物、低聚糖及脂蛋白。這些亞單位疫苗包括百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)(重組DPT疫苗-無細(xì)胞)；破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)(純化，重組)；白喉棒桿菌(Corynebacteriumdiptheriae)(純化，重組)；巨細(xì)胞病毒(糖蛋白亞單位)；A組鏈球菌(Streptococcus)(糖蛋白亞單位，A組多糖與破傷風(fēng)類毒素的糖綴合物，與毒性亞單位載體連接的M蛋白/肽，M蛋白，多價特異性類型表位，半胱氨酸蛋白酶，C5a肽酶)；B型肝炎病毒(重組Pre S1、Pre-S2、S，重組核心蛋白)；C型肝炎病毒(重組體-表達(dá)表面蛋白和表位)；人乳頭瘤病毒(Capsid蛋白，TA-GN重組蛋白L2和E7[來自HPV-6]，來自HPV-11的MEDI-501重組VLP L1，四價重組BLP L1[來自HPV-6]，HPV-11，HPV-16及HPV-18，LAMP-E7[來自HPV-16])；侵肺軍團(tuán)菌(Legionella pneumophila)(純化的細(xì)菌表面蛋白)；腦膜炎奈瑟氏球菌(Neisseria meningitides)(與破傷風(fēng)類毒素的糖綴合物)；銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(合成肽)；風(fēng)疹病毒(合成肽)；肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)(與B型腦膜炎球菌(meningococcal)OMP綴合的糖綴合物[1、4、5、6B、9N、14、18C、19V、23F]；與CRM197綴合的糖綴合物[4、6B、9V、14、18C、19F、23F]；與CRM1970綴合的糖綴合物[1、4、5、6B、9V、14、18C、19F、23F]；蒼白密螺旋體(Treponema pallidum)(表面脂蛋白)；水痘-帶狀皰疹病毒(亞單位，糖蛋白)；和霍亂弧菌(Vibrio cholerae)(綴合脂多糖)。全病毒或細(xì)菌包括但不限于減弱或殺滅的病毒，例如巨細(xì)胞病毒、B型肝炎病毒、C型肝炎病毒、人乳頭瘤病毒、風(fēng)疹病毒和水痘-帶狀皰疹病毒；減弱或殺滅的細(xì)菌，例如百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)、破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)、白喉棒桿菌(Corynebacterium diptheriae)、A組鏈球菌(Streptococcus)、侵肺軍團(tuán)菌(Legionella pneumophila)、腦膜炎奈瑟氏球菌(Neisseria meningitis)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumoniae)、蒼白密螺旋體(Treponema pallidum)和霍亂弧菌(Vibriocholerae)，及其混合物。許多含抗原藥物的市售疫苗在本發(fā)明中也有用，它們包括但不限于流感疫苗、萊姆病疫苗、狂犬病疫苗、麻疹疫苗、流行性腮腺炎疫苗、水痘疫苗、天花疫苗、肝炎疫苗、百日咳疫苗和白喉疫苗?？砂幢景l(fā)明方法釋放的、包含核酸的疫苗包括但不限于單鏈和雙鏈核酸，例如超螺旋質(zhì)粒DNA；線型質(zhì)粒DNA；粘粒；細(xì)菌人工染色體(BACs)；酵母人工染色體(YACs)；哺乳動物人工染色體；及RNA分子，例如mRNA。核酸的大小最大可達(dá)到數(shù)千千堿基。另外，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，核酸可與蛋白質(zhì)藥物結(jié)合或可包括一種或多種化學(xué)修飾，例如硫代磷酸酯部分。核酸的編碼序列包括抗所期望免疫反應(yīng)的抗原序列。另外，在DNA的情況中，啟動子和聚腺苷酸化序列也結(jié)合至疫苗構(gòu)件中?？杀痪幋a的抗原包括所有感染性疾病的抗原成分、病原體以及癌抗原。因此核酸應(yīng)用于例如感染性疾病、癌癥、變應(yīng)性疾病、自身免疫性疾病及炎性疾病領(lǐng)域。可與疫苗抗原一起包含疫苗的合適免疫反應(yīng)增大助劑包括磷酸鋁凝膠；氫氧化鋁；藻類葡聚糖；β-葡聚糖；霍亂毒素B亞單位；CRL 1005；平均值為x＝8及y＝205的ABA嵌段聚合物；γ胰島素線型(非支鏈)β-D(2-＞1)聚呋喃果糖氧基-α-D-葡萄糖；Gerbu助劑N-乙?；被咸烟?(β1-4)-N-乙酰基胞壁?；?L-丙氨酰基-D-谷氨酰胺(GMDP)、氯化二甲基二(十八烷基)銨(DDA)、L-脯氨酸鋅鹽絡(luò)合物(Zn-Pro-8)；咪喹莫特(1-(2-甲基丙基)-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉-4-胺；ImmTherTMN-乙?；咸前被?N-乙?；邗；?L-丙氨酸-D-異谷氨酸-L-丙氨酸-丙三醇二棕櫚酸酯；MTP-PE脂質(zhì)體C59H108N6O19PNa-3H20(MTP)、Murametide、Nac-Mur-L-Ala-D-Gln-OCH3；Pleuranβ-葡聚糖；QS-21；S-284634-氨基-α，α-二甲基-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉-1-乙醇；sclavo肽VQGEESNDK·HCl(IL-1β163-171肽)；和蘇氨酰基-MDP(TermurtideTM)N-乙?；邗；?L-蘇氨?；?D-異谷氨酰胺和白介素18、IL-2、IL-12、IL-15，助劑也包括DNA低聚核苷酸，例如含CpG的低聚核苷酸。另外，可使用編碼免疫-調(diào)節(jié)淋巴因子如IL-18、IL-2、IL-12、IL-15、IL-4、IL-10、γ干擾素及NFκB調(diào)節(jié)信號蛋白的核酸序列。所提到的疫苗也可為各種形式，例如游離堿、酸、帶電荷或不帶電荷的分子、分子復(fù)合物的成分或藥學(xué)上可接受的鹽。另外，可使用在身體pH、酶等條件下易水解的活性劑的簡單衍生物(例如醚、酯、酰胺等)。應(yīng)理解大于一種的疫苗可被加入到本發(fā)明的藥物源、儲庫和/或涂層中，術(shù)語“活性劑”的使用決不排除兩種或多種此類活性劑或藥物的使用。本文使用的術(shù)語“生物有效量”或“生物有效率”指疫苗為免疫活性劑，并指刺激或引發(fā)所期望免疫反應(yīng)(通常產(chǎn)生有益結(jié)果)所需免疫活性劑的量或比率。用于本發(fā)明水凝膠制劑和涂層的免疫活性劑的量將是釋放達(dá)到所期望免疫結(jié)果所需活性劑的量所必需的量。實(shí)際上，該量變化范圍很大，取決于釋放的具體免疫活性劑、釋放部位和將活性劑釋放到皮膚組織的溶出度和釋放動力學(xué)。本文中使用的術(shù)語“微噴射體”是指適宜刺入或切穿活動物，尤其哺乳動物和更尤其人皮膚的角質(zhì)層進(jìn)入表皮下層或表皮和真皮層的刺入元件。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，刺入元件的噴射體長度小于1000μm。在再一個實(shí)施方案中，刺入元件的噴射體長度小于500μm，更優(yōu)選小于250μm。一般微噴射體的寬度和厚度為約5-50μm。微噴射體可制成不同形狀，例如針、中空針、刀片、釘、鉆孔器及其組合。本文中使用的術(shù)語“微噴射元件”一般是指包含用于刺入角質(zhì)層的排成陣列的許多微噴射體的微噴射陣列?？赏ㄟ^在許多微噴射體薄片上蝕刻或打孔，并折疊或彎曲微噴射體使其離開片平面，形成例如圖2所示的結(jié)構(gòu)，從而形成微噴射元件。還可用其它已知方法，例如按美國專利號6,050,988(通過引用整體結(jié)合到本文中)中公開，通過沿每條邊緣形成具有微噴射體的一個或多個條而形成微噴射元件。本文中使用的術(shù)語“超聲”和“超聲的”指具有超過人耳可聽性限度的頻率的超聲波或振動。正如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，該頻率典型地大于約20,000周波數(shù)(cycles)/秒。本文中使用的術(shù)語“超聲促進(jìn)”通常指治療藥物(帶電荷、不帶電荷或其混合物)特別是疫苗通過身體表面(例如皮膚、粘膜或指甲)的釋放，其中該釋放至少部分地通過高頻率聲波和/或振動形式的超聲波能量施用來誘導(dǎo)或幫助。如上所示，本發(fā)明通常包括(i)具有很多微噴射體(或其陣列)的微噴射元件(或系統(tǒng))，該微噴射體適用于刺穿角質(zhì)層進(jìn)入下面的表皮層或表皮和真皮層，及(ii)透皮釋放生物活性劑的超聲裝置。在一個實(shí)施方案中，在微噴射體上具有含至少一種疫苗的涂層。當(dāng)刺穿皮膚的角質(zhì)層時，含疫苗涂層通過體液(細(xì)胞內(nèi)液體和細(xì)胞外液體例如組織液)溶解并釋放進(jìn)入皮膚以便接種。正如本文中詳細(xì)討論的那樣，施用微噴射元件后，將超聲(即超聲頻率或超聲波)施用于該元件或皮膚部位，其中該元件通過超聲裝置施用以提高疫苗的通量。申請人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)超聲的使用增加了基于多肽的疫苗和DNA疫苗的細(xì)胞攝取致使促進(jìn)了基因表達(dá)和免疫。正如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，超聲的施用典型地通過傳感器實(shí)現(xiàn)。還如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，超聲傳感器通過將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能而產(chǎn)生超聲?，F(xiàn)在來看圖1，該圖顯示可按照本發(fā)明使用超聲裝置的示例性傳感器10的示意圖。如圖1所示，傳感器10通常包括同軸電纜11、外殼12、隔音器13、被襯組件(backing block)14、活電極(liveelectrode)15、壓電晶體16、接地電極17和匹配層18。盤形壓電晶體16的正面和反面一般涂覆薄膜，以確保與提供引起晶體16振動電壓的兩電極15、17的良好接觸。將正面電極接地以保護(hù)患者不受電沖擊，它也由匹配層18覆蓋，這改善了超聲波能量進(jìn)入人體的傳遞。匹配層18任選用進(jìn)一步改善傳感器10和凝膠組件(例如60)、或微噴射元件(例如70)或皮膚之間接觸的一次性雙面粘結(jié)層覆蓋。根據(jù)本發(fā)明，在每次使用之前將新的一次性雙面粘結(jié)層粘著于匹配層18。如本文中所詳細(xì)討論的那樣，在微噴射體陣列施用于皮膚之后，將傳感器10粘著于凝膠組件(或微噴射元件或皮膚，取決于所使用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu))并施用超聲治療。在備用實(shí)施方案中，匹配層18用一次性雙面粘結(jié)層代替。在還再一個備用實(shí)施方案中，雙面粘結(jié)層為凝膠組件或微噴射元件的固有部分。如圖1所示，晶體16的反面鄰接厚被襯組件14。被襯組件14適用于吸收傳遞進(jìn)傳感器10的超聲并使晶體16的振動減幅(因此減少了脈沖超聲傳遞的空間脈沖長度)。最后是隔音器13，它一般包含軟木或橡膠，防止超聲通過并進(jìn)入塑料外殼12。如具有本領(lǐng)域一般技能的技術(shù)人員所認(rèn)識到的那樣，可在本發(fā)明范圍內(nèi)采用各種傳感器并因此采用超聲裝置，以提供提高疫苗通量的超聲或超聲波能量。根據(jù)本發(fā)明，超聲裝置可由各種微噴射元件和系統(tǒng)采用以提高藥物的通量?，F(xiàn)在來看圖2，圖2顯示本發(fā)明使用微噴射元件30的一個實(shí)施方案。如圖2所示，微噴射元件30包括具有很多微噴射體34的微噴射體陣列32。微噴射體34優(yōu)選基本上以90°角度從片36延伸，在該所提到的實(shí)施方案中該片包括孔38。根據(jù)本發(fā)明，片36可結(jié)合至釋放貼劑，包括片36的背襯40，并另外可包括使貼劑與皮膚粘著的粘結(jié)層16(見圖4)。在該實(shí)施方案中，微噴射體34通過在薄金屬片36上蝕刻或打孔出很多微噴射體34，并將微噴射體34從片36的平面外彎曲而形成。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，微噴射元件30的微噴射體密度至少為約10個微噴射體/cm2，更優(yōu)選，在至少約200-2000個微噴射體/cm2范圍內(nèi)。優(yōu)選，每單位面積藥物通過的孔數(shù)至少為約10孔/cm2，并且少于約2000孔/cm2。正如所示，微噴射體34的噴射體長度優(yōu)選小于1000微米。在一個實(shí)施方案中，微噴射體34的噴射體長度小于500微米，更優(yōu)選小于250微米。微噴射體34的寬度和厚度還優(yōu)選為約5-50微米。微噴射元件30可由各種金屬例如不銹鋼、鈦、鎳鈦合金或類似的生物相容材料例如聚合物材料制備。優(yōu)選，微噴射元件30由鈦制備。根據(jù)本發(fā)明，微噴射元件30也可由非傳導(dǎo)性材料例如聚合物構(gòu)成?；蛘?，微噴射元件可用非傳導(dǎo)性材料例如聚對亞苯基二甲基涂覆?？捎杀景l(fā)明采用的微噴射元件包括但不限于美國專利號6,083,196、6,050,988和6,091,975中公開的元件，這些專利通過引用整體結(jié)合到本文中?？捎杀景l(fā)明采用的其他微噴射元件包括通過用硅片蝕刻技術(shù)蝕刻硅或用蝕刻微模模塑塑料形成的元件，例如在美國專利號5,879,326中公開的元件，該文獻(xiàn)通過引用整體結(jié)合到本文中。根據(jù)本發(fā)明，待釋放的生物活性劑(即疫苗)可包含在置于凝膠組件儲庫的水凝膠制劑中(下面將詳細(xì)討論)，包含在涂覆于微噴射元件30的生物相容涂層中或包含在水凝膠制劑和生物相容涂層兩者中。現(xiàn)在來看圖3，圖3顯示具有包括生物相容涂層35的微噴射體34的微噴射元件30。根據(jù)本發(fā)明，涂層35可部分或全部覆蓋各微噴射體34。例如，涂層35可以干的形式涂覆在微噴射體34上。涂層35也可在微噴射體34形成之前或之后施用。根據(jù)本發(fā)明，涂層35可通過各種已知方法施用于微噴射體34。優(yōu)選，涂層僅施用于微噴射元件30或微噴射體34刺入皮膚的那些部分(例如尖端39)。一種這樣的涂布方法包括侵涂。侵涂可被描述為通過將微噴射體34部分或全部浸在涂層溶液中來涂覆微噴射體的方法。通過使用部分浸入技術(shù)，可限制涂層35僅涂覆于微噴射體34的尖端39上。再一種涂布方法包括輥涂，該方法采用輥涂機(jī)理，同樣地限制涂層35僅涂覆于微噴射體34的尖端39上。該輥涂方法在美國申請No.10/099,604(公布號2002/0132054)中公開，該申請通過引用整體結(jié)合到本文中。正如在所提到的申請中詳細(xì)討論的那樣，所公開的輥涂方法提供了在刺入皮膚時不容易從微噴射體34上脫落的平滑涂層。微噴射體尖端涂層35的平滑橫截面進(jìn)一步參見圖3A。根據(jù)本發(fā)明，微噴射體34還可包括適用于接受和/或增加涂層35體積的手段，例如孔(未顯示)、槽(未顯示)、表面不規(guī)則性(未顯示)或類似的改進(jìn)，其中這些手段提供的表面積加大，在之上可沉積更大量的涂層?？稍诒景l(fā)明范圍內(nèi)使用的另一種涂布方法包括噴涂。根據(jù)本發(fā)明，噴涂可包括涂層組合物的霧狀懸浮液的形成。在一個實(shí)施方案中，將具有約10-200微微升液滴大小的霧狀懸浮液噴在微噴射體10上，然后干燥。也可使用圖案(Pattern)涂布法涂覆微噴射體34。可采用圖案涂布法，使用分配系統(tǒng)將沉積的液體定位在微噴射體表面上。優(yōu)選沉積液體的量為0.1-20毫微升/微噴射體。適宜準(zhǔn)確定量的液體分配器的實(shí)例在美國專利號5,916,524；5,743,960；5,741,554；和5,738,728中公開；這些文獻(xiàn)均通過引用結(jié)合到本文中。也可用使用已知螺線管閥分配器的噴墨技術(shù)施用微噴射體涂層制劑或溶液，任選通過通常使用電場控制流體流動的方法和定位方式。其它印刷工業(yè)的液體分配技術(shù)或本領(lǐng)域中已知類似液體分配技術(shù)可用于施用本發(fā)明的圖案涂層。正如所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，施用于微噴射元件30形成固體涂層的涂層制劑可包括具有至少一種疫苗的水和非水制劑。根據(jù)本發(fā)明，可將疫苗溶于生物相容的載體或懸浮于該載體中。疫苗優(yōu)選包括但不限于病毒和細(xì)菌、基于蛋白的疫苗、基于多糖的疫苗和基于核酸的疫苗?？乖幬锇ǖ幌抻诘鞍踪|(zhì)形式的抗原、多糖綴合物、低聚糖及脂蛋白。這些亞單位疫苗包括百日咳博德特氏菌(Bordetellapertussis)(重組DPT疫苗-無細(xì)胞)；破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)(純化，重組)；白喉棒桿菌(Corynebacterium diptheriae)(純化，重組)；巨細(xì)胞病毒(糖蛋白亞單位)；A組鏈球菌(Streptococcus)(糖蛋白亞單位，A組多糖與破傷風(fēng)類毒素的糖綴合物，與毒性亞單位載體連接的M蛋白/肽，M蛋白，多價特異性類型表位，半胱氨酸蛋白酶，C5a肽酶)；B型肝炎病毒(重組Pre S1、Pre-S2、S，重組核心蛋白)；C型肝炎病毒(重組體-表達(dá)表面蛋白和表位)；人乳頭瘤病毒(Capsid蛋白，TA-GN重組蛋白L2和E7[來自HPV-6]，來自HPV-11的MEDI-501重組VLPL1，四價重組BLP L1[來自HPV-6]，HPV-11，HPV-16及HPV-18，LAMP-E7[來自HPV-16])；侵肺軍團(tuán)菌(Legionella pneumophila)(純化的細(xì)菌表面蛋白)；腦膜炎奈瑟氏球菌(Neisseria meningitides)(與破傷風(fēng)類毒素的糖綴合物)；銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(合成肽)；風(fēng)疹病毒(合成肽)；肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)(與B型腦膜炎球菌(meningococcal)OMP綴合的糖綴合物[1、4、5、6B、9N、14、18C、19V、23F]；與CRM197綴合的糖綴合物[4、6B、9V、14、18C、19F、23F]；與CRM1970綴合的糖綴合物[1、4、5、6B、9V、14、18C、19F、23F]；蒼白密螺旋體(Treponema pallidum)(表面脂蛋白)；水痘-帶狀皰疹病毒(亞單位，糖蛋白)；和霍亂弧菌(Vibrio cholerae)(綴合脂多糖)。全病毒或細(xì)菌包括但不限于減弱或殺滅的病毒，例如巨細(xì)胞病毒、B型肝炎病毒、C型肝炎病毒、人乳頭瘤病毒、風(fēng)疹病毒和水痘-帶狀皰疹病毒；減弱或殺滅的細(xì)菌，例如百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)、破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)、白喉棒桿菌(Corynebacterium diptheriae)、A組鏈球菌(Streptococcus)、侵肺軍團(tuán)菌(Legionella pneumophila)、腦膜炎奈瑟氏球菌(Neisseria meningitis)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumoniae)、蒼白密螺旋體(Treponema pallidum)和霍亂弧菌(Vibriocholerae)，及其混合物。另一些含抗原藥物的市售疫苗包括但不限于流感疫苗、萊姆病疫苗、狂犬病疫苗、麻疹疫苗、流行性腮腺炎疫苗、水痘疫苗、天花疫苗、肝炎疫苗、百日咳疫苗和白喉疫苗。包含核酸的疫苗包括但不限于單鏈和雙鏈核酸，例如超螺旋質(zhì)粒DNA；線型質(zhì)粒DNA；粘粒；細(xì)菌人工染色體(BACs)；酵母人工染色體(YACs)；哺乳動物人工染色體；及RNA分子，例如mRNA。核酸的大小最大可達(dá)到數(shù)千千堿基。另外，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，核酸可與蛋白質(zhì)藥物結(jié)合或可包括一種或多種化學(xué)修飾，例如硫代磷酸酯部分。核酸的編碼序列包括抗所期望免疫反應(yīng)的抗原序列。另外，在DNA的情況中，啟動子和聚腺苷酸化序列也結(jié)合至疫苗構(gòu)件中?？杀痪幋a的抗原包括所有感染性疾病的抗原成分、病原體以及癌抗原。因此核酸應(yīng)用于例如感染性疾病、癌癥、變應(yīng)性疾病、自身免疫性疾病及炎性疾病領(lǐng)域?？膳c疫苗抗原一起包含疫苗的合適免疫反應(yīng)增大助劑包括磷酸鋁凝膠；氫氧化鋁；藻類葡聚糖；β-葡聚糖；霍亂毒素B亞單位；CRL 1005；平均值為x＝8及y＝205的ABA嵌段聚合物；γ胰島素線型(非支鏈)β-D(2-＞1)聚呋喃果糖氧基-α-D-葡萄糖；Gerbu助劑N-乙?；被咸烟?(β1-4)-N-乙?；邗；?L-丙氨?；?D-谷氨酰胺(GMDP)、氯化二甲基二(十八烷基)銨(DDA)、L-脯氨酸鋅鹽絡(luò)合物(Zn-Pro-8)；咪喹莫特(1-(2-甲基丙基)-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉-4-胺；ImmTherTMN-乙?；咸前被?N-乙?；邗；?L-丙氨酸-D-異谷氨酸-L-丙氨酸-丙三醇二棕櫚酸酯；MTP-PE脂質(zhì)體C59H108N6O19PNa-3H2O(MTP)；MurametideNac-Mur-L-Ala-D-Gln-OCH3；Pleuranβ-葡聚糖；QS-21；S-284634-氨基-α，α-二甲基-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉-1-乙醇；sclavo肽VQGEESNDK·HCl(IL-1β163-171肽)；和蘇氨?；?MDP(TermurtideTM)N-乙?；邗；?L-蘇氨?；?D-異谷氨酰胺和白介素18、IL-2、IL-12、IL-15，助劑也包括DNA低聚核苷酸，例如含CpG的低聚核苷酸。另外，可使用編碼免疫-調(diào)節(jié)淋巴因子如IL-18、IL-2、IL-12、IL-15、IL-4、IL-10、γ干擾素及NFκB調(diào)節(jié)信號蛋白的核酸序列。所提到的疫苗也可為各種形式，例如游離堿、酸、帶電荷或不帶電荷的分子、分子復(fù)合物的成分或藥學(xué)上可接受的鹽。另外，可使用在身體pH、酶等條件下易水解的活性劑的簡單衍生物(例如醚、酯、酰胺等)。根據(jù)本發(fā)明，涂層制劑優(yōu)選包括至少一種潤濕劑。正如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，潤濕劑通?？擅枋鰹閮捎H分子。當(dāng)含潤濕劑的溶液施用于疏水性基體時，分子的疏水基團(tuán)與疏水性基體結(jié)合，而分子的親水性部分與水接觸。結(jié)果，基體的疏水表面不被潤濕劑的疏水基團(tuán)所覆蓋，使其易于被溶劑潤濕。潤濕劑包括表面活性劑以及具有兩親性質(zhì)的聚合物。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括至少一種表面活性劑。根據(jù)本發(fā)明，一種或多種表面活性劑可為兩性離子、兩性、陽離子、陰離子或非離子型表面活性劑。表面活性劑的實(shí)例包括月桂酰兩性乙酸鈉、十二烷基硫酸鈉(SDS)、氯化十六烷基吡啶(CPC)、十二烷基三甲基氯化銨(TMAC)、苯扎氯銨、聚山梨醇酯例如吐溫20和吐溫80、其他脫水山梨醇衍生物例如脫水山梨醇月桂酸酯和烷氧基化醇例如聚乙二醇單十二醚4。最優(yōu)選的表面活性劑包括吐溫20、吐溫80和SDS。優(yōu)選，表面活性劑的濃度以涂層溶液制劑計(jì)為約0.001-2％重量范圍內(nèi)。在本發(fā)明的再一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括至少一種具有兩親性質(zhì)的聚合物材料或聚合物。所提到的聚合物實(shí)例包括但不限于纖維素衍生物，例如羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)或乙基羥乙基纖維素(EHEC)以及泊洛沙姆。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，以涂層制劑計(jì)，具有兩親性質(zhì)的聚合物濃度優(yōu)選在約0.01-20％重量范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約0.03-10％重量范圍內(nèi)。甚至更優(yōu)選，以涂層制劑計(jì)，潤濕劑的濃度在約0.1-5％重量范圍內(nèi)。具有本領(lǐng)域一般技能的技術(shù)人員將認(rèn)識到，所提到的潤濕劑可單獨(dú)使用或組合使用。根據(jù)本發(fā)明，涂層制劑還可包括親水性聚合物。優(yōu)選親水性聚合物選自聚(乙烯醇)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚(2-羥乙基甲基丙烯酸酯)、聚(正-乙烯基吡咯烷酮)、聚乙二醇及其混合物及相似的聚合物。正如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，所提到的聚合物增加粘度。以涂層制劑計(jì)，涂層制劑中親水性聚合物的濃度優(yōu)選在約0.01-20％重量范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約0.03-10％重量范圍內(nèi)。甚至更優(yōu)選，以涂層制劑計(jì)，潤濕劑的濃度在約0.1-5％重量范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，涂層制劑可還包括生物相容的載體，例如在共同待審的美國申請No.10/127,108中公開的那些載體，該申請通過引用整體結(jié)合到本文中。生物相容的載體實(shí)例包括人白蛋白、生物工程人白蛋白、聚谷氨酸、聚天冬氨酸、聚組氨酸、戊聚糖多硫酸酯、聚氨基酸、蔗糖、海藻糖、松三糖、棉子糖和水蘇糖。以涂層制劑計(jì)，涂層制劑中生物相容的載體濃度在約2-70％重量范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約5-50％重量范圍內(nèi)。甚至更優(yōu)選，以涂層制劑計(jì)，潤濕劑的濃度在約10-40％重量范圍內(nèi)。本發(fā)明的涂層可還包括血管收縮劑，例如在共同待審的美國申請No.10/674,626和60/514,433中公開的那些血管收縮劑，這些申請通過引用整體結(jié)合到本文中。如在提到的共同待審的申請中闡明的那樣，血管收縮劑用于在施用微噴射元件期間和之后控制出血。優(yōu)選的血管收縮劑包括但不限于阿米福林、咖啡氨醇、環(huán)噴他明、去氧腎上腺素、腎上腺素、苯賴加壓素、茚唑啉、美替唑啉、米多君、萘甲唑啉、異腎上腺素、奧托君、鳥氨加壓素、羥甲唑啉、去氧腎上腺素、苯乙醇胺、苯丙醇胺、丙己君、偽麻黃堿、四氫唑啉、曲馬唑啉、異庚胺、泰馬唑啉、加壓素、賽洛唑啉及其混合物。最優(yōu)選的血管收縮劑包括腎上腺素、萘甲唑啉、四氫唑啉茚唑啉、美替唑啉、曲馬唑啉、泰馬唑啉、羥甲唑啉和賽洛唑啉。血管收縮劑(如果采用)的濃度以涂層計(jì)優(yōu)選在約0.1-10％重量范圍內(nèi)。在本發(fā)明的還另一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括至少一種“通路開放調(diào)節(jié)劑”，例如在共同待審的美國申請No.09/950,436中公開的那些調(diào)節(jié)劑，該申請通過引用整體結(jié)合到本文中。如在提到的共同待審的申請中闡明的那樣，通路開放調(diào)節(jié)劑保護(hù)或減少皮膚的自然愈合過程，因此預(yù)防通路或由微噴射元件陣列在角質(zhì)層中形成的微裂隙的閉合。通路開放調(diào)節(jié)劑的實(shí)例包括但不限于滲透劑(例如氯化鈉)和兩性離子化合物(例如氨基酸)。術(shù)語“通路開放調(diào)節(jié)劑”，如共同待審申請中所定義的那樣，還包括抗炎藥，例如倍他米松21-磷酸二鈉鹽、曲安奈德21-磷酸二鈉、鹽酸氫可他酯、氫化可的松21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-琥珀酸鈉鹽、帕拉米松磷酸二鈉和潑尼松龍21-琥珀酸鈉鹽，及抗凝血藥例如檸檬酸、檸檬酸鹽(例如檸檬酸鈉)、右旋糖酐硫酸鈉、阿司匹林和EDTA。在本發(fā)明的另一個實(shí)施方案中，涂層制劑包括至少一種抗氧化劑，該抗氧化劑可為螯合劑例如檸檬酸鈉、檸檬酸、EDTA(乙二胺四乙酸)或自由基清除劑例如抗壞血酸、蛋氨酸、抗壞血酸鈉等。目前優(yōu)選的抗氧化劑包括EDTA和蛋氨酸。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，通過加入低揮發(fā)性的反荷離子來提高涂層制劑的粘度。在一個實(shí)施方案中，藥物在制劑pH下帶正電荷，而提高粘度的反荷離子包括具有至少兩個酸性pKa的酸。合適的酸包括馬來酸、蘋果酸、丙二酸、酒石酸、己二酸、檸康酸、富馬酸、戊二酸、衣康酸、羥甲戊二酸、中康酸、琥珀酸、檸蘋酸、丙醇二酸、檸檬酸、丙三羧酸、乙二胺四乙酸、天冬氨酸、谷氨酸、碳酸、硫酸和磷酸。另一個優(yōu)選的實(shí)施方案涉及提高粘度的反荷離子混合物，其中藥物在制劑pH下帶正電荷，且至少一種反荷離子為具有至少兩個酸性pKa的酸。其他反荷離子為具有一個或多個pKa的酸。合適酸的實(shí)例包括鹽酸、氫溴酸、硝酸、硫酸、馬來酸、磷酸、苯磺酸、甲磺酸、檸檬酸、琥珀酸、乙醇酸、葡萄糖酸、葡糖醛酸、乳酸、蘋果酸、丙酮酸、酒石酸、丙醇二酸、富馬酸、乙酸、丙酸、戊酸、碳酸、丙二酸、己二酸、檸康酸、乙酰丙酸、戊二酸、衣康酸、羥甲戊二酸、中康酸、檸蘋酸、檸檬酸、天冬氨酸、谷氨酸、丙三羧酸及乙二胺四乙酸。通常，在本發(fā)明所提到的實(shí)施方案中，反荷離子的量應(yīng)中和抗原藥物的電荷。在此類實(shí)施方案中，反荷離子或反荷離子混合物以在制劑pH下中和藥物的電荷所必需的量存在?？上蛑苿┲屑尤脒^量的反荷離子(為游離酸或?yàn)辂})以控制pH并提供適當(dāng)?shù)木彌_容量。在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，藥物帶正電荷而反荷離子為選自檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、鹽酸、乙醇酸和乙酸的反荷離子提高粘度混合物。優(yōu)選，向制劑中加入反荷離子以使粘度在約20-200cp的范圍內(nèi)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，提高粘度反荷離子為酸性反荷離子，例如低揮發(fā)性弱酸。低揮發(fā)性弱酸反荷離子具有至少一個酸性pKa，并且熔點(diǎn)高于約50℃或在大氣壓下沸點(diǎn)高于約170℃。此類酸的實(shí)例包括檸檬酸、琥珀酸、乙醇酸、葡萄糖酸、葡糖醛酸、乳酸、蘋果酸、丙酮酸、酒石酸、丙醇二酸及富馬酸。在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，反荷離子為強(qiáng)酸。強(qiáng)酸可定義為具有至少一個低于約2的pKa，此類酸的實(shí)例包括鹽酸、氫溴酸、硝酸、磺酸、硫酸、馬來酸、磷酸、苯磺酸及甲磺酸。另一個優(yōu)選的實(shí)施方案涉及反荷離子混合物，其中至少一種反荷離子為強(qiáng)酸，且至少一種反荷離子為低揮發(fā)性弱酸。另一個優(yōu)選的實(shí)施方案涉及反荷離子混合物，其中至少一種反荷離子為強(qiáng)酸，且至少一種反荷離子為具有高揮發(fā)性的弱酸。揮發(fā)性弱酸反荷離子具有至少一個高于約2的pKa，及低于約50℃的熔點(diǎn)或在大氣壓下低于約170℃的沸點(diǎn)。此類酸的實(shí)例包括乙酸、丙酸、戊酸等。優(yōu)選，酸性反荷離子以在制劑pH下中和抗原藥物上的正電荷所必需的量存在。可向制劑中加入過量的反荷離子(為游離酸或?yàn)辂})以控制pH并提供適當(dāng)?shù)木彌_容量。在本發(fā)明的還另一個實(shí)施方案中，特別是其中的抗原藥物帶負(fù)電荷時，涂層制劑還包含低揮發(fā)性堿性反荷離子。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，涂層制劑包含低揮發(fā)性弱堿反荷離子。低揮發(fā)性弱堿具有至少一個堿性pKa及高于約50℃的熔點(diǎn)或在大氣壓下高于約170℃的沸點(diǎn)。此類堿的實(shí)例包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基三丁醇、甲葡糖胺及氨基葡萄糖。在另一個實(shí)施方案中，低揮發(fā)性反荷離子包含具有至少一個酸性pKa及至少兩個堿性pKa的堿性兩性離子，其中堿性pKa的數(shù)目大于酸性pKa的數(shù)目。此類化合物的實(shí)例包括組氨酸、賴氨酸和精氨酸。在還另一個實(shí)施方案中，低揮發(fā)性反荷離子包含具有至少一個pKa高于約12的強(qiáng)堿。此類堿的實(shí)例包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣及氫氧化鎂。其他優(yōu)選的實(shí)施方案包括包含強(qiáng)堿和低揮發(fā)性弱堿的堿性反荷離子混合物。或者，合適的反荷離子包括強(qiáng)堿和高揮發(fā)性的弱堿。高揮發(fā)性堿具有至少一個低于約12的堿性pKa及低于約50℃的熔點(diǎn)或在大氣壓下低于約170℃的沸點(diǎn)。此類堿的實(shí)例包括氨水和嗎啉。優(yōu)選，堿性反荷離子以在制劑pH下中和抗原藥物上的負(fù)電荷所必需的量存在?？上蛑苿┲屑尤脒^量的反荷離子(為游離堿或?yàn)辂})以控制pH并提供適當(dāng)?shù)木彌_容量。根據(jù)本發(fā)明，涂層制劑也可包括非水溶劑例如乙醇、氯仿、醚、丙二醇、聚乙二醇等；染料；顏料；惰性填充劑；滲透促進(jìn)劑；賦形劑；及其他藥品或本領(lǐng)域已知的透皮裝置的常規(guī)組分。其他已知的制劑添加劑也可加入到涂層制劑中，只要它們不對涂層制劑需要的溶解度和粘度特性以及干涂層的物理完整性造成不利影響。優(yōu)選，為了有效地涂覆每個微噴射體10，涂層制劑的粘度小于約500厘泊并大于3厘泊。更優(yōu)選，涂層制劑的粘度在約3-200厘泊的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，所期望的涂層厚度取決于每單位面積片上微噴射體的密度、粘度、涂層組合物的濃度以及所選擇的涂布方法。優(yōu)選，涂層厚度小于50微米。在一個實(shí)施方案中，從微噴射體表面測量涂層厚度小于25微米，更優(yōu)選小于10微米。甚至更優(yōu)選涂層厚度在約1-10微米的范圍內(nèi)。在所有情況中，涂覆涂層后，用各種方法干燥在微噴射體10上的涂層制劑。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，涂覆的元件在室溫條件下干燥。然而，干燥微噴射體上的涂層制劑可使用各種溫度和濕度水平。另外，所涂覆的元件可加熱、冷凍干燥、凍干或用于除去涂層中水分的類似技術(shù)干燥?，F(xiàn)在來看圖5和6，為儲存和施用(按照本發(fā)明的一個實(shí)施方案)，按共同待審美國申請?zhí)?9/976,762(公布號2002/0091357)詳細(xì)描述，優(yōu)選通過粘性拉片(tabs)31將微噴射元件30懸掛在定位圈50上，該文獻(xiàn)通過引用整體結(jié)合到本文中。將微噴射元件30置于定位圈50后，將微噴射元件30施用在患者皮膚上。優(yōu)選按例如共同待審美國申請?zhí)?9/976,798中公開的用沖擊涂藥器將微噴射元件30施用于皮膚，該文獻(xiàn)通過引用整體結(jié)合到本文中。現(xiàn)在來看圖7和8，圖7和8顯示在本發(fā)明范圍內(nèi)可使用的再一個微噴射系統(tǒng)。如圖7和8所示，系統(tǒng)60包括具有微噴射元件例如圖2中所示微噴射元件30的凝膠組件62和微噴射組合70。根據(jù)本發(fā)明，凝膠組件62包括外殼或環(huán)64，其具有適用于接收其中預(yù)定量水凝膠制劑68的置于中央的儲庫或孔66。如圖7所示，環(huán)64還包括置于環(huán)64平面表面外的背襯元件65。優(yōu)選，背襯元件65對水凝膠制劑不滲透。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，凝膠組件60還包括通過常規(guī)粘合劑粘合于環(huán)凝膠組件64外表面的可剝離釋放襯69。如下面詳細(xì)描述的那樣，釋放襯69在將凝膠組件60施用(或使用)于微噴射組合70之前除去?，F(xiàn)在來看圖8，微噴射組合70包括環(huán)背襯元件72及類似的微噴射體陣列32。微噴射組合還包括皮膚粘結(jié)環(huán)74。所示凝膠組件60和微噴射組合70及其可在本發(fā)明范圍內(nèi)使用的其他實(shí)施方案的更詳細(xì)內(nèi)容在共同待審申請No.60/514,387中均有陳述，該申請通過引用整體結(jié)合到本文中。如上所示，在至少一個本發(fā)明的實(shí)施方案中，水凝膠制劑含有至少一種生物活性劑，優(yōu)選疫苗。在本發(fā)明備用實(shí)施方案中，水凝膠制劑中無疫苗，因此，只是水合作用機(jī)理。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)水凝膠制劑中無疫苗時，如上所描述的那樣，疫苗涂覆于微噴射體陣列32上，或者包含在固體膜中，如PCT公布號WO 98/28037中所公開的那樣，該文獻(xiàn)同樣通過引用整體結(jié)合到本文中，或者涂覆于微噴射體陣列32的皮膚側(cè)，如所提到的共同待審申請No.60/514,387中所公開的那樣，或涂覆于陣列32的頂部表面。如共同待審申請中所詳細(xì)討論的那樣，固體膜一般由液體制劑流延制備，該制劑由以下組分組成疫苗；聚合物材料例如羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、羧甲基纖維素(CMC)、聚(乙烯醇)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚(2-羥乙基甲基丙烯酸酯)、聚(正-乙烯基吡咯烷酮)或泊洛沙姆；塑化劑例如甘油、丙二醇或聚乙二醇；表面活性劑例如吐溫20或吐溫80；及揮發(fā)性溶劑例如水、異丙醇或乙醇。流延并隨后蒸發(fā)溶劑后，得到固體膜。優(yōu)選，本發(fā)明的水凝膠制劑包含基于水的水凝膠。因?yàn)槠漭^高的水含量和生物相容性，水凝膠是優(yōu)選的制劑。正如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，水凝膠為在水中膨脹的大分子聚合物網(wǎng)絡(luò)。合適的聚合物網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例包括但不限于羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、羧甲基纖維素(CMC)、聚(乙烯醇)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚(2-羥乙基甲基丙烯酸酯)、聚(正-乙烯基吡咯烷酮)及泊洛沙姆。最優(yōu)選的聚合物材料為纖維素衍生物。這些聚合物可以具有不同平均分子量并因此顯示不同流變性質(zhì)的各種等級獲得。優(yōu)選，聚合物材料的濃度以水凝膠制劑計(jì)在約0.5-40％重量范圍內(nèi)。本發(fā)明的水凝膠制劑優(yōu)選具有足夠的表面活性以確保制劑表現(xiàn)適當(dāng)?shù)臐櫇裉卣鳎撎卣鲗⒃撝苿┡c微噴射體陣列32和皮膚及任選固體膜之間的最佳接觸是重要的。根據(jù)本發(fā)明，通過將潤濕劑加入到水凝膠制劑中獲得適當(dāng)潤濕性質(zhì)。任選潤濕劑也可加入到固體膜中。優(yōu)選潤濕劑包括至少一種表面活性劑。根據(jù)本發(fā)明，一種或多種表面活性劑可為兩性離子、兩性、陽離子、陰離子或非離子型表面活性劑。表面活性劑的實(shí)例包括月桂酰兩性乙酸鈉、十二烷基硫酸鈉(SDS)、氯化十六烷基吡啶(CPC)、十二烷基三甲基氯化銨(TMAC)、苯扎氯銨、聚山梨醇酯例如吐溫20和吐溫80、其他脫水山梨醇衍生物例如脫水山梨醇月桂酸酯和烷氧基化醇例如聚乙二醇單十二醚4。最優(yōu)選的表面活性劑包括吐溫20、吐溫80和SDS。優(yōu)選，潤濕劑也包括聚合物材料或具有兩親性質(zhì)的聚合物。所提到的聚合物實(shí)例包括但不限于纖維素衍生物例如羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)或乙基羥乙基纖維素(EHEC)以及泊洛沙姆。優(yōu)選，以水凝膠制劑計(jì)，表面活性劑的濃度在約0.001-2％重量范圍內(nèi)。以水凝膠制劑計(jì)，具有兩親性質(zhì)的聚合物濃度優(yōu)選在約0.5-40％重量范圍內(nèi)。正如具有本領(lǐng)域一般技能的技術(shù)人員認(rèn)識到的那樣，所提到的潤濕劑可單獨(dú)使用或組合使用。根據(jù)本發(fā)明，水凝膠制劑可類似地包括至少一種通路開放調(diào)節(jié)劑或“抗愈合劑”，例如在共同待審美國申請No.09/950,436中所公開的那些調(diào)節(jié)劑。如上所述，通路開放調(diào)節(jié)劑包括但不限于滲透劑(例如氯化鈉)和兩性離子化合物(例如氨基酸)。通路開放調(diào)節(jié)劑也包括抗炎藥，例如倍他米松21-磷酸二鈉鹽、曲安奈德21-磷酸二鈉、鹽酸氫可他酯、氫化可的松21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-琥珀酸鈉鹽、帕拉米松磷酸二鈉和潑尼松龍21-琥珀酸鈉鹽，及抗凝血藥例如檸檬酸、檸檬酸鹽(例如檸檬酸鈉)、右旋糖酐硫酸鈉和EDTA。水凝膠制劑可還包括至少一種血管收縮劑。如所述，合適的血管收縮劑包括但不限于腎上腺素、萘甲唑啉、四氫唑啉、茚唑啉、美替唑啉、曲馬唑啉、泰馬唑啉、羥甲唑啉、賽洛唑啉、阿米福林、咖啡氨醇、環(huán)噴他明、去氧腎上腺素、腎上腺素、苯賴加壓素、茚唑啉、美替唑啉、米多君、萘甲唑啉、異腎上腺素、奧托君、鳥氨加壓素、羥甲唑啉、去氧腎上腺素、苯乙醇胺、苯丙醇胺、丙己君、偽麻黃堿、四氫唑啉、曲馬唑啉、異庚胺、泰馬唑啉、加壓素和賽洛唑啉及其混合物。根據(jù)本發(fā)明，水凝膠制劑也可包括非水溶劑例如乙醇、丙二醇、聚乙二醇等；染料；顏料；惰性填充劑；滲透促進(jìn)劑；賦形劑；及藥品或本領(lǐng)域已知透皮裝置的其他常規(guī)組分。本發(fā)明的水凝膠制劑表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)恼扯?，所以該制劑可包含在凝膠組件60中，在施用過程中保持其完整性，并且有足夠的流動性，以便可流經(jīng)微噴射組合孔380并進(jìn)入皮膚通路。對表現(xiàn)牛頓性質(zhì)的水凝膠制劑而言，水凝膠制劑的粘度優(yōu)選于25℃測定時在約2-30泊(P)范圍內(nèi)。對剪切稀化水凝膠制劑而言，于25℃測定時其粘度優(yōu)選在1.5-30P或0.5-10P范圍內(nèi)，剪切速率分別為667/s和2667/s。對膨脹制劑而言，于25℃測定時其粘度優(yōu)選在約1.5-30P范圍內(nèi)，剪切速率為667/s。正如所示，在至少一個本發(fā)明的實(shí)施方案中，水凝膠制劑含有至少一種疫苗。優(yōu)選，該疫苗包含上述疫苗之一。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)水凝膠制劑含有上述疫苗之一時，疫苗可以過飽和或低于飽和濃度存在。在微噴射系統(tǒng)中使用的疫苗的量將是釋放治療有效量的疫苗獲得所期望結(jié)果所必需的量。實(shí)際上，該量變化范圍很大，取決于具體疫苗、釋放部位、病癥的嚴(yán)重性及所期望的治療效果。因此，限定結(jié)合到方法中的疫苗的治療有效量具體范圍是不現(xiàn)實(shí)的。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，疫苗的濃度以水凝膠制劑計(jì)在至少1-40％重量范圍內(nèi)。為儲存和施用，同樣優(yōu)選將微噴射組合懸于圖5和6中所示的定位器50中。將微噴射組合70置于定位器50中后，微噴射組合70施用于患者皮膚。優(yōu)選，使用沖擊涂藥器將微噴射組合70類似地施用于皮膚，如共同待審美國申請No.09/976,798中所公開的那樣。施用微噴射組合70后，將釋放襯69從凝膠組件60中除去。然后將凝膠組件60置于微噴射組合70上，于是水凝膠制劑68從凝膠組件60中經(jīng)微噴射體陣列32的孔38釋放，通過由微噴射體34形成的角質(zhì)層微裂隙，從微噴射體34外表面遷移下來并通過角質(zhì)層實(shí)現(xiàn)局部或全身治療?，F(xiàn)在來看圖9，圖9顯示可在本發(fā)明范圍內(nèi)使用的微噴射系統(tǒng)80的另一個實(shí)施方案。如圖9所示，該系統(tǒng)包括包含如上所述并在圖7和8中顯示的微噴射元件70和凝膠組件60的完整單元。按照本發(fā)明的一個實(shí)施方案，釋放疫苗(包含在水凝膠制劑中或包含在微噴射元件上生物相容涂層中或包含在兩者)的方法可通過下列步驟完成涂覆的微噴射元件(例如70)首先通過驅(qū)動器施用于患者皮膚，其中的微噴射體34刺入角質(zhì)層；然后將超聲裝置應(yīng)用于施用的微噴射元件上。在備用實(shí)施方案中，施用并除去涂覆的微噴射元件后，然后將超聲裝置置于患者皮膚接近預(yù)治療區(qū)域。在本發(fā)明的另一個實(shí)施方案中，將微噴射裝置70施用于患者皮膚，然后將具有含疫苗的水凝膠制劑的凝膠組件60置于所施用的微噴射元件70的頂部，其中水凝膠制劑68遷移進(jìn)入并通過微噴射體34產(chǎn)生的角質(zhì)層微裂隙。然后除去微噴射元件70和凝膠組件60并將超聲裝置置于患者皮膚接近受影響區(qū)域。在備用實(shí)施方案中，將超聲裝置置于所施用的微噴射元件-凝膠組件組合80的頂部。在凝膠組件實(shí)施方案的再一方面中，疫苗包含在凝膠組件60的水凝膠制劑中和包含在施用于微噴射元件70的生物相容涂層中。優(yōu)選，當(dāng)疫苗涂覆的微噴射體陣列用于實(shí)施本發(fā)明時，在最初將疫苗涂覆的微噴射體陣列施用于皮膚后，施用超聲治療5秒至30分鐘。更優(yōu)選，在最初將疫苗涂覆的微噴射體陣列施用于皮膚后，施用超聲治療30秒至15分鐘。優(yōu)選，當(dāng)含疫苗的凝膠儲庫用于實(shí)施本發(fā)明時，在最初將含疫苗的凝膠儲庫施用于皮膚后，施用超聲治療5分鐘至24h。更優(yōu)選，在將含疫苗的凝膠儲庫施用于皮膚后，施用超聲治療10分鐘至4h。優(yōu)選，當(dāng)疫苗涂覆的微噴射體陣列和含疫苗的凝膠儲庫的組合用于實(shí)施本發(fā)明時，在最初將疫苗涂覆的微噴射體陣列和含疫苗的凝膠儲庫的組合施用于皮膚后，施用超聲治療5秒至24h。更優(yōu)選，在最初將疫苗涂覆的微噴射體陣列和含疫苗的凝膠儲庫的組合施用于皮膚后，施用超聲治療30秒至4h。優(yōu)選，超聲裝置采用具有頻率在約20kHz-10MHz范圍內(nèi)的聲波，更優(yōu)選在約20kHz-1MHz范圍內(nèi)。優(yōu)選，所采用的強(qiáng)度在約0.01-100W/cm2范圍內(nèi)。更優(yōu)選，所采用的強(qiáng)度在約1-20W/cm2范圍內(nèi)。優(yōu)選，超聲治療施用的持續(xù)時間在約5秒-1小時的范圍內(nèi)。更優(yōu)選在約30秒-10分鐘的持續(xù)時間范圍內(nèi)。
實(shí)施例實(shí)施例1
初步試驗(yàn)表明微噴射體陣列技術(shù)釋放DNA進(jìn)入皮膚，但是發(fā)現(xiàn)基因表達(dá)和對編碼抗原的免疫反應(yīng)低到不可測。在該試驗(yàn)中我們將使用干涂陣列或凝膠儲庫的微噴射體陣列技術(shù)透皮釋放DNA疫苗，與超聲促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)DNA釋放相結(jié)合。監(jiān)測表達(dá)載體編碼的B型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)的免疫反應(yīng)。評價了九個治療組
組1未增加細(xì)胞內(nèi)釋放的DNA-涂覆的微噴射體陣列(MA)釋放(2分鐘施用時間)。組2DNA-涂覆的微噴射體陣列釋放(2分鐘施用時間)，在除去微噴射體陣列后接著超聲。組3DNA-涂覆的微噴射體陣列釋放(1分鐘施用時間)，接著超聲，并且在超聲期間原位保持微噴射體陣列。組4施用未涂覆的微噴射體陣列，DNA在凝膠儲庫中，除去微噴射體陣列后接著超聲。超聲前凝膠儲庫原位保持15分鐘。組4A施用未涂覆的微噴射體陣列，DNA在凝膠儲庫中，在除去微噴射體陣列后不超聲。凝膠儲庫原位保持16分鐘。組5施用未涂覆的微噴射體陣列，接著超聲，DNA在凝膠儲庫中，在超聲期間原位保持微噴射體陣列。超聲前凝膠儲庫原位保持15分鐘。組5A施用未涂覆的微噴射體陣列，DNA在凝膠儲庫中，微噴射體陣列原位保持，不超聲。凝膠儲庫原位保持16分鐘。組6局部施用DNA，在施用后接著超聲15分鐘。組6A局部施用DNA 16分鐘，不超聲。
材料和方法
微噴射體陣列用pCMV-S(HBsAg表達(dá)質(zhì)粒-Aldevron，F(xiàn)argo，N.D.)涂覆的MA 1035(微噴射體長225μm，675個微噴射體/cm2，2cm2陣列)。微噴射體陣列涂層每陣列60μg DNA，使用含12mg/mL質(zhì)粒、12mg/mL蔗糖和2mg/mL吐溫20的水性制劑，由輥涂法獲得。DNA凝膠350μL含1.5％ HEC、3.6mg/mL DNA和2mg/mL吐溫20的水性制劑。局部DNA施用50μg DNA的50μl鹽水溶液。超聲條件1MHz；1W/cm2；1分鐘，由圖1中描述的傳感器釋放。DNA釋放至無毛豚鼠(HGP)皮膚將微噴射體陣列施用于活HGP 1分鐘并標(biāo)記施用部位。通過微噴射體陣列/DNA凝膠的DNA釋放的增加如治療表所示。由微噴射體陣列釋放DNA后立即超聲，所有動物均保持在麻醉狀態(tài)。于第四周施用一增壓裝置(booster)后兩周，使用ABBOTTAUSAB EIA診斷試劑盒和定量板測定體液免疫反應(yīng)。高于10mIU/ml保護(hù)水平的抗體效價在表1中標(biāo)記為“陽性”。用替代(surrogate)試驗(yàn)測定細(xì)胞反應(yīng)以預(yù)測CTL活性在獲得抗體效價測定用血清時收獲脾細(xì)胞，并在用HBsAg蛋白(Aldevron)體外再刺激五天后，用ELISPOT試驗(yàn)測定產(chǎn)生γ干擾素的CD8細(xì)胞數(shù)目—用抗-CD4涂覆的Dynabeads(Dynal，NY)排除CD4陽性細(xì)胞后。當(dāng)(i)孔中用HBsAg再刺激的平均細(xì)胞數(shù)目顯著(P＜0.05，student檢驗(yàn))高于孔中用卵白蛋白(Ova)(無關(guān)抗原)再刺激的數(shù)目；(ii)嗜菌斑形成細(xì)胞(SFCs)的凈數(shù)目(孔中用HBsAg刺激的SFCs減去孔中用Ova刺激的SFCs數(shù)目)為5或更大；及(iii)HBsAg孔中SFCs平均數(shù)目與Ova孔中SFCs平均數(shù)目的比率大于2.0，評價“陽性”反應(yīng)。
表1治療表及免疫反應(yīng) 該實(shí)施例證明在由微噴射體陣列或凝膠儲庫經(jīng)過微噴射體陣列產(chǎn)生的通道釋放至皮膚后，超聲可增加細(xì)胞內(nèi)DNA攝取，并可導(dǎo)致誘導(dǎo)細(xì)胞和體液對所釋放的DNA疫苗構(gòu)件編碼抗原的免疫反應(yīng)。
實(shí)施例2
大通量技術(shù)已表明適用于多肽疫苗向皮膚釋放，并且誘導(dǎo)類似于或大于用針和注射器肌肉常規(guī)釋放的免疫反應(yīng)。當(dāng)細(xì)胞外釋放蛋白疫苗時，獲得體液反應(yīng)，因?yàn)橥ㄟ^II類MHC/HLA通路產(chǎn)生抗原呈遞。僅當(dāng)將蛋白疫苗釋放進(jìn)入胞質(zhì)溶膠(或當(dāng)抗原在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生-如復(fù)制疫苗或DNA疫苗)時，才另外產(chǎn)生細(xì)胞免疫反應(yīng)。在該實(shí)施例中我們將通過使用干涂陣列或凝膠儲庫的微噴射體陣列技術(shù)的多肽疫苗透皮釋放與超聲促進(jìn)的細(xì)胞內(nèi)釋放結(jié)合起來。監(jiān)測B型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)蛋白的免疫反應(yīng)。評價了九個治療組組1未增加細(xì)胞內(nèi)釋放的HBsAg蛋白-涂覆的微噴射體陣列(MA)釋放(5分鐘施用時間)。組2HBsAg蛋白-涂覆的微噴射體陣列釋放(5分鐘施用時間)，在除去微噴射體陣列后接著超聲。組3HBsAg蛋白-涂覆的微噴射體陣列釋放(5分鐘施用時間)，接著超聲，并且在超聲期間微噴射體陣列原位保持。組4施用未涂覆的微噴射體陣列，HBsAg蛋白在凝膠儲庫中，在除去微噴射體陣列后接著超聲。超聲前凝膠儲庫原位保持15分鐘。組4A施用未涂覆的微噴射體陣列，HBsAg蛋白在凝膠儲庫中，在除去微噴射體陣列后，不超聲。凝膠儲庫原位保持20分鐘。組5施用未涂覆的微噴射體陣列，接著超聲，HBsAg蛋白在凝膠儲庫中，并且在超聲期間微噴射體陣列原位保持。超聲前凝膠儲庫原位保持15分鐘。組5A施用未涂覆的微噴射體陣列，HBsAg蛋白在凝膠儲庫中，且微噴射體陣列原位保持，不超聲。凝膠儲庫原位保持20分鐘。組6局部施用HBsAg蛋白，在施用后接著超聲15分鐘。組6A局部施用HBsAg蛋白20分鐘，不超聲。
材料和方法
微噴射體陣列用HBsAg蛋白(Aldevron，F(xiàn)argo，N.D.)涂覆的MA 1035(微噴射體長225μm，675個微噴射體/cm2，2cm2陣列)。微噴射體陣列涂層每陣列30μg HBsAg蛋白，使用含20mg/mL HBsAg蛋白、20mg/mL蔗糖、2mg/mL HEC和2mg/mL吐溫20的水性制劑，由輥涂法獲得。HBsAg蛋白凝膠350μL含1.5％ HEC、20mg/mL HBsAg蛋白和2mg/mL吐溫20的水性制劑。局部施用HBsAg蛋白50μg HBsAg蛋白的50μl鹽水溶液。超聲條件1MHz；1W/cm2；1分鐘，由圖1中描述的傳感器釋放。HBsAg蛋白釋放至無毛豚鼠(HGP)皮膚將微噴射體陣列施用于活HGP 5分鐘并標(biāo)記施用部位。通過微噴射體陣列/HBsAg蛋白凝膠的HBsAg蛋白釋放的增加如治療表所示。由微噴射體陣列釋放HBsAg蛋白后立即超聲，所有動物均保持在麻醉狀態(tài)。于第四周施用一增壓裝置后兩周，使用ABBOTT AUSABEIA診斷試劑盒和定量板測定體液免疫反應(yīng)。高于10mIU/ml保護(hù)水平的抗體效價在表2中標(biāo)記為“陽性”。用替代試驗(yàn)測定細(xì)胞反應(yīng)以預(yù)測CTL活性在獲得抗體效價測定用血清時收獲脾細(xì)胞，并在用HBsAg蛋白體外再刺激五天后，用ELISPOT試驗(yàn)測定產(chǎn)生γ干擾素的CD8細(xì)胞數(shù)目—用抗-CD4涂覆的Dynabeads(Dynal，NY)排除CD4陽性細(xì)胞后。當(dāng)(i)孔中用HBsAg再刺激的平均細(xì)胞數(shù)目顯著(P＜0.05，student檢驗(yàn))高于孔中用卵白蛋白(Ova)(無關(guān)抗原)再刺激的數(shù)目；(ii)嗜菌斑形成細(xì)胞(SFCs)的凈數(shù)目(孔中用HBsAg刺激的SFCs減去孔中用Ova刺激的SFCs數(shù)目)為5或更大；及(iii)HBsAg孔中SFCs平均數(shù)目與Ova孔中SFCs平均數(shù)目的比率大于2.0，評價“陽性”反應(yīng)。
表2治療表及免疫反應(yīng) 該實(shí)施例證明在由涂覆的微噴射體陣列或凝膠儲庫經(jīng)過微噴射體陣列產(chǎn)生的通道釋放至皮膚后，超聲可增加細(xì)胞內(nèi)多肽疫苗的攝取，并可導(dǎo)致誘導(dǎo)體液和細(xì)胞對多肽疫苗的免疫反應(yīng)。根據(jù)上述描述和實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地確定其中本發(fā)明提供了向患者透皮釋放疫苗的有效并有效率的方法。普通技術(shù)人員可對本發(fā)明進(jìn)行各種改變和修改，使其適用于各種用途和條件，而不會背離本發(fā)明的宗旨和范圍。因此，這些改變和修改是適當(dāng)和合理的，并將落入權(quán)利要求書的全部等同權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種釋放給患者免疫活性劑的釋放系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括具有許多刺穿角質(zhì)層的微噴射體的微噴射元件；具有所述免疫活性劑的制劑；及適用于將超聲波能量施用至所述患者的超聲裝置。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述微噴射元件的微噴射體密度至少為約10個微噴射體/cm2。
3.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中所述微噴射元件的微噴射體密度在至少約200-2000個微噴射體/cm2范圍內(nèi)。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述微噴射體適用于刺入角質(zhì)層至小于約500微米的深度。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述制劑包括沉積在至少一個所述微噴射體上的涂層。
6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述免疫活性劑包括基于蛋白的疫苗。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中所述超聲波能量對所述患者的所述施用提供了所述基于蛋白的疫苗的體內(nèi)胞內(nèi)釋放，因此所述基于蛋白的疫苗向皮膚呈遞細(xì)胞的所述釋放導(dǎo)致所述基于蛋白的疫苗在除II類MHC/HLA呈遞分子外的I類MHC/HLA呈遞分子上的細(xì)胞負(fù)荷。
8.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中細(xì)胞和體液反應(yīng)在所述患者中產(chǎn)生。
9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述免疫活性劑包括DNA疫苗。
10.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中將所述超聲波能量向所述患者的所述施用提供了所述DNA疫苗的體內(nèi)胞內(nèi)釋放，因此所述DNA疫苗的所述釋放導(dǎo)致蛋白的細(xì)胞表達(dá)，及在除II類MHC/HLA呈遞分子外的I類MHC/HLA呈遞分子上的所述蛋白負(fù)荷。
11.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中細(xì)胞和體液反應(yīng)在所述患者中產(chǎn)生。
12.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中產(chǎn)生于所述患者的所述免疫反應(yīng)只是細(xì)胞反應(yīng)。
13.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述免疫活性劑包括選自以下的活性劑蛋白質(zhì)；多糖綴合物；低聚糖；脂蛋白；亞單位疫苗；百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)(重組DPT疫苗-無細(xì)胞)；破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)(純化，重組)；白喉棒桿菌(Corynebacteriumdiptheriae)(純化，重組)；巨細(xì)胞病毒(糖蛋白亞單位)；A組鏈球菌(Sreptococcus)(糖蛋白亞單位，A組多糖與破傷風(fēng)類毒素的糖綴合物，與毒性亞單位載體連接的M蛋白/肽，M蛋白，多價特異性類型表位，半胱氨酸蛋白酶，C5a肽酶)；B型肝炎病毒(重組Pre S1、Pre-S2、S，重組核心蛋白)；C型肝炎病毒(重組體-表達(dá)表面蛋白和表位)；人乳頭瘤病毒(Capsid蛋白，TA-GN重組蛋白L2和E7[來自HPV-6]，來自HPV-11的MEDI-501重組VLP L1，四價重組BLP L1[來自HPV-6]，HPV-11，HPV-16及HPV-18，LAMP-E7[來自HPV-16])；侵肺軍團(tuán)菌(Legionella pneumophila)(純化的細(xì)菌表面蛋白)；腦膜炎奈瑟氏球菌(Neisseria meningitides)(與破傷風(fēng)類毒素的糖綴合物)；銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(合成肽)；風(fēng)疹病毒(合成肽)；肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)(與B型腦膜炎球菌(meningococcal)OMP綴合的糖綴合物[1、4、5、6B、9N、14、18C、19V、23F]；與CRM197綴合的糖綴合物[4、6B、9V、14、18C、19F、23F]；與CRM1970綴合的糖綴合物[1、4、5、6B、9V、14、18C、19F、23F]；蒼白密螺旋體(Treponema pallidum)(表面脂蛋白)；水痘-帶狀皰疹病毒(亞單位，糖蛋白)；霍亂弧菌(Vibrio cholerae)(綴合脂多糖)；全病毒、細(xì)菌；減弱或殺滅的病毒、巨細(xì)胞病毒、B型肝炎病毒、C型肝炎病毒、人乳頭瘤病毒、風(fēng)疹病毒、水痘-帶狀皰疹病毒；減弱或殺滅的細(xì)菌、百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)、破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani)、白喉棒桿菌(Corynebacteriumdiptheriae)、A組鏈球菌(Streptococcus)、侵肺軍團(tuán)菌(Legionellapneumophila)、腦膜炎奈瑟氏球菌(Neisseria meningitis)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)、蒼白密螺旋體(Treponema pallidum)、霍亂弧菌(Vibrio cholerae)；流感疫苗、萊姆病疫苗、狂犬病疫苗、麻疹疫苗、流行性腮腺炎疫苗、水痘疫苗、天花疫苗、肝炎疫苗、百日咳疫苗、白喉疫苗；核酸、單鏈和雙鏈核酸、超螺旋質(zhì)粒DNA、線型質(zhì)粒DNA、粘粒、細(xì)菌人工染色體(BACs)、酵母人工染色體(YACs)、哺乳動物人工染色體及RNA分子。
14.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述制劑包括免疫增強(qiáng)助劑。
15.權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中所述助劑選自磷酸鋁凝膠、氫氧化鋁、藻類葡聚糖、β-葡聚糖、霍亂毒素B亞單位、CRL 1005、平均值為x＝8及y＝205的ABA嵌段聚合物、γ胰島素、線型(非支鏈)β-D(2-＞1)聚呋喃果糖氧基-α-D-葡萄糖、Gerbu助劑、N-乙?；被咸烟?(β1-4)-N-乙酰基胞壁?；?L-丙氨?；?D-谷氨酰胺(GMDP)、氯化二甲基二(十八烷基)銨(DDA)、L-脯氨酸鋅鹽絡(luò)合物(Zn-Pro-8)、咪喹莫特(1-(2-甲基丙基)-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉-4-胺、ImmTherTM、N-乙?；咸前被?N-乙酰基胞壁?；?L-丙氨酸-D-異谷氨酸-L-丙氨酸-丙三醇二棕櫚酸酯、MTP-PE脂質(zhì)體、C59H108N6O19PNa-3H2O(MTP)、Murametide、Nac-Mur-L-Ala-D-Gln-OCH3、Pleuran、β-葡聚糖、QS-21；S-28463、4-氨基-α，α-二甲基-1H-咪唑并[4，5-c]喹啉-1-乙醇、sclavo肽、VQGEESNDK·HCl(IL-1b163-171肽)、蘇氨?；?MDP(TermurtideTM)、N-乙?；邗；?L-蘇氨酰基-D-異谷氨酰胺、白介素18、IL-2、IL-12、IL-15、DNA低聚核苷酸、含CpG的低聚核苷酸、γ干擾素、NFκB調(diào)節(jié)信號蛋白、熱激蛋白(HSPs)、GTP-GDP、洛索立賓、MPL、Murapalmitine及TheramideTM。
16.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述制劑包括表面活性劑。
17.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述表面活性劑選自月桂酰兩性乙酸鈉、十二烷基硫酸鈉(SDS)、氯化十六烷基吡啶(CPC)、十二烷基三甲基氯化銨(TMAC)、苯扎氯銨、聚山梨醇酯例如吐溫20和吐溫80、脫水山梨醇衍生物、脫水山梨醇月桂酸酯、烷氧基化醇和聚乙二醇單十二醚4。
18.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述制劑包括兩親性聚合物。
19.權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述兩親性聚合物選自纖維素衍生物、羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)以及泊洛沙姆。
20.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述制劑包括親水性聚合物。
21.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中所述親水性聚合物選自聚(乙烯醇)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚(2-羥乙基甲基丙烯酸酯)、聚(正-乙烯基吡咯烷酮)、聚乙二醇及其混合物。
22.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述制劑包括生物相容的載體。
23.權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中所述生物相容的聚合物選自人白蛋白、生物工程人白蛋白、聚谷氨酸、聚天冬氨酸、聚組氨酸、戊聚糖多硫酸酯、聚氨基酸、蔗糖、海藻糖、松三糖、棉子糖及水蘇糖。
24.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述制劑包括血管收縮劑。
25.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中所述血管收縮劑選自腎上腺素、萘甲唑啉、四氫唑啉、茚唑啉、美替唑啉、曲馬唑啉、泰馬唑啉、羥甲唑啉、賽洛唑啉、阿米福林、咖啡氨醇、環(huán)噴他明、去氧腎上腺素、腎上腺素、苯賴加壓素、茚唑啉、美替唑啉、米多君、萘甲唑啉、異腎上腺素、奧托君、鳥氨加壓素、羥甲唑啉、去氧腎上腺素、苯乙醇胺、苯丙醇胺、丙己君、偽麻黃堿、四氫唑啉、曲馬唑啉、異庚胺、泰馬唑啉、加壓素和賽洛唑啉。
26.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述制劑包括通路開放調(diào)節(jié)劑。
27.權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中所述通路開放調(diào)節(jié)劑選自滲透劑氯化鈉；兩性離子化合物氨基酸；抗炎藥倍他米松21-磷酸二鈉鹽、曲安奈德21-磷酸二鈉、鹽酸氫可他酯、氫化可的松21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-琥珀酸鈉鹽、帕拉米松磷酸二鈉、潑尼松龍21-琥珀酸鈉鹽；抗凝血藥檸檬酸、檸檬酸鹽、檸檬酸鈉、右旋糖酐硫酸鈉和EDTA。
28.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述制劑包括抗氧化劑。
29.權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中所述抗氧化劑選自檸檬酸鈉、檸檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、抗壞血酸、蛋氨酸和抗壞血酸鈉。
30.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述制劑還包括低揮發(fā)性反荷離子。
31.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中所述低揮發(fā)性反荷離子選自馬來酸、蘋果酸、丙二酸、酒石酸、己二酸、檸康酸、富馬酸、戊二酸、衣康酸、羥甲戊二酸、中康酸、琥珀酸、檸蘋酸、丙醇二酸、檸檬酸、丙三羧酸、乙二胺四乙酸、天冬氨酸、谷氨酸、碳酸、硫酸和磷酸及其混合物。
32.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中所述低揮發(fā)性反荷離子選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基三丁醇、甲葡糖胺、氨基葡萄糖、組氨酸、賴氨酸、精氨酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氨水和嗎啉及其混合物。
33.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述涂層的粘度小于約500厘泊并大于3厘泊。
34.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述涂層的厚度小于約25微米。
35.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述制劑包含水凝膠。
36.權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其中所述水凝膠包含大分子聚合物網(wǎng)絡(luò)。
37.權(quán)利要求36的系統(tǒng)，其中所述大分子聚合物網(wǎng)絡(luò)選自羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、羧甲基纖維素(CMC)、聚(乙烯醇)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚(2-羥乙基甲基丙烯酸酯)、聚(正-乙烯基吡咯烷酮)及泊洛沙姆。
38.權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其中所述制劑包括表面活性劑。
39.權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中所述表面活性劑選自月桂酰兩性乙酸鈉、十二烷基硫酸鈉(SDS)、氯化十六烷基吡啶(CPC)、十二烷基三甲基氯化銨(TMAC)、苯扎氯銨、聚山梨醇酯例如吐溫20和吐溫80、脫水山梨醇衍生物、脫水山梨醇月桂酸酯、烷氧基化醇及聚乙二醇單十二醚4。
40.權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其中所述制劑包括兩親性聚合物。
41.權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中所述兩親性聚合物選自纖維素衍生物、羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)及泊洛沙姆。
42.權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其中所述制劑包括通路開放調(diào)節(jié)劑。
43.權(quán)利要求42的系統(tǒng)，其中所述通路開放調(diào)節(jié)劑選自滲透劑氯化鈉；兩性離子化合物氨基酸；抗炎藥倍他米松21-磷酸二鈉鹽、曲安奈德21-磷酸二鈉、鹽酸氫可他酯、氫化可的松21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-磷酸二鈉鹽、甲潑尼龍21-琥珀酸鈉鹽、帕拉米松磷酸二鈉、潑尼松龍21-琥珀酸鈉鹽；抗凝血藥檸檬酸、檸檬酸鹽、檸檬酸鈉、右旋糖酐硫酸鈉和EDTA。
44.權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其中所述制劑包括血管收縮劑。
45.權(quán)利要求44的系統(tǒng)，其中所述血管收縮劑選自腎上腺素、萘甲唑啉、四氫唑啉、茚唑啉、美替唑啉、曲馬唑啉、泰馬唑啉、羥甲唑啉、賽洛唑啉、阿米福林、咖啡氨醇、環(huán)噴他明、去氧腎上腺素、腎上腺素、苯賴加壓素、茚唑啉、美替唑啉、米多君、萘甲唑啉、異腎上腺素、奧托君、鳥氨加壓素、羥甲唑啉、去氧腎上腺素、苯乙醇胺、苯丙醇胺、丙己君、偽麻黃堿、四氫唑啉、曲馬唑啉、異庚胺、泰馬唑啉、加壓素和賽洛唑啉。
46.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述超聲裝置粘附于所述微噴射元件。
47.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述超聲裝置還包括促進(jìn)所述超聲波能量傳遞的匹配層。
48.權(quán)利要求47的系統(tǒng)，其中所述超聲裝置還包括雙面粘結(jié)層。
49.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述超聲裝置產(chǎn)生頻率至少約20kHz的聲波。
50.一種透皮釋放給患者免疫活性劑的方法，所述方法包括步驟提供微噴射釋放系統(tǒng)，所述釋放系統(tǒng)包括具有許多刺穿角質(zhì)層的微噴射體的微噴射元件、包含免疫活性劑的制劑及超聲裝置；將所述微噴射元件施用于所述患者的需要部位；和從所述超聲裝置向所述患者所需要部位傳遞超聲波能量，以促進(jìn)所述免疫活性劑的釋放。
51.權(quán)利要求50的方法，其中所述免疫活性劑包含基于蛋白的疫苗。
52.權(quán)利要求51的方法，其中所述超聲波能量向所述患者的所述傳遞提供所述基于蛋白的疫苗的體內(nèi)胞內(nèi)釋放，因此所述基于蛋白的疫苗向皮膚呈遞細(xì)胞的所述釋放，導(dǎo)致所述基于蛋白的疫苗在除II類MHC/HLA呈遞分子外的I類MHC/HLA呈遞分子上的細(xì)胞負(fù)荷。
53.權(quán)利要求52的方法，其中細(xì)胞和體液反應(yīng)在所述患者中產(chǎn)生。
54.權(quán)利要求50的方法，其中所述免疫活性劑包括DNA疫苗。
55.權(quán)利要求54的方法，其中將所述超聲波能量向所述患者的所述傳遞提供了所述DNA疫苗的體內(nèi)胞內(nèi)釋放，因此所述DNA疫苗的所述釋放導(dǎo)致蛋白的細(xì)胞表達(dá)，及在除II類MHC/HLA呈遞分子外的I類MHC/HLA呈遞分子上的所述蛋白負(fù)荷。
56.權(quán)利要求55的方法，其中細(xì)胞和體液反應(yīng)在所述患者中產(chǎn)生。
57.權(quán)利要求55的方法，其中產(chǎn)生于所述患者的所述免疫反應(yīng)只是細(xì)胞反應(yīng)。
58.權(quán)利要求50的方法，其中所述從所述超聲裝置傳遞超聲波能量的步驟包括將所述超聲波能量定向通過所述微噴射元件。
59.權(quán)利要求58的方法，其中所述超聲裝置粘附于所述微噴射元件。
60.權(quán)利要求58的方法，其中所述制劑包含加入到凝膠組件中的水凝膠，且其中所述超聲裝置粘附于所述凝膠組件。
61.權(quán)利要求50的方法，所述方法還包括在用所述超聲裝置傳遞能量之前除去所述微噴射元件的步驟。
62.權(quán)利要求61的方法，其中所述用所述超聲裝置傳遞超聲波能量的步驟包括將所述超聲裝置粘附于所述患者所需部位的步驟。
63.權(quán)利要求50的方法，其中所述制劑包含施用于至少一個所述微噴射體的涂層，且其中所述用所述超聲裝置傳遞所述超聲波能量的步驟，發(fā)生在所述將所述微噴射元件施用至所述患者的步驟后約5秒至30分鐘的時間范圍內(nèi)。
64.權(quán)利要求50的方法，其中所述用所述超聲裝置傳遞超聲波能量的步驟，發(fā)生在所述將所述微噴射元件施用至所述患者的步驟后約30秒至15分鐘的時間范圍內(nèi)。
65.權(quán)利要求50的方法，其中所述制劑包含加入到凝膠組件中的水凝膠，且其中所述用所述超聲裝置傳遞超聲波能量的步驟，發(fā)生在所述將所述微噴射元件施用至所述患者的步驟后約5分鐘至24小時的時間范圍內(nèi)。
66.權(quán)利要求65的方法，其中所述用所述超聲裝置傳遞超聲波能量的步驟，發(fā)生在所述將所述微噴射元件施用至所述患者的步驟后約10分鐘至4小時的時間范圍內(nèi)。
67.權(quán)利要求50的方法，其中所述制劑包含施用于至少一個所述微噴射體的涂層，和加入到凝膠組件中的水凝膠。
68.權(quán)利要求67的方法，所述方法還包括在所述向所述患者傳遞所述超聲波能量的步驟之前從所述患者除去所述微噴射元件的步驟。
69.權(quán)利要求67的方法，其中所述用所述超聲裝置傳遞能量的步驟，發(fā)生在所述將所述微噴射元件施用至所述患者的步驟后約5秒鐘至24小時的時間范圍內(nèi)。
70.權(quán)利要求67的方法，其中所述用所述超聲裝置傳遞超聲波能量的步驟，發(fā)生在所述將所述微噴射元件施用至所述患者的步驟后約30秒至4小時的時間范圍內(nèi)。
71.權(quán)利要求50的方法，其中所述傳遞超聲波能量的步驟包括施用頻率在約20kHz-10MHz范圍內(nèi)的聲波。
72.權(quán)利要求67的方法，其中所述傳遞超聲波能量的步驟包括施用頻率在約20kHz-1MHz范圍內(nèi)的聲波。
73.權(quán)利要求50的方法，其中所述傳遞超聲波能量的步驟包括施用強(qiáng)度在約0.01W/cm2-100W/cm2范圍內(nèi)的超聲波能量。
74.權(quán)利要求50的方法，其中所述傳遞超聲波能量的步驟包括施用強(qiáng)度在約1W/cm2-20W/cm2范圍內(nèi)的超聲波能量。
75.權(quán)利要求50的方法，其中所述傳遞超聲波能量的步驟包括在約5秒至1小時的持續(xù)時間范圍內(nèi)施用超聲波能量。
76.權(quán)利要求50的方法，其中所述傳遞超聲波能量的步驟包括在約30秒至10分鐘的持續(xù)時間范圍內(nèi)施用能量。
全文摘要
一種透皮釋放疫苗的裝置和方法，包括具有以下元件的釋放系統(tǒng)(i)包含許多微噴射體(32)(或其陣列)的微噴射元件(30)(或系統(tǒng))，該微噴射體適用于刺穿角質(zhì)層進(jìn)入下面的表皮層或表皮和真皮層，及(ii)超聲裝置。在一個實(shí)施方案中，疫苗包含在施用于微噴射元件的生物相容涂層(35)中。在再一個實(shí)施方案中，釋放系統(tǒng)包括具有含疫苗水凝膠制劑的凝膠組件，在施用于患者皮膚后該制劑置于微噴射元件上。在備用實(shí)施方案中，疫苗包含在涂層和水凝膠制劑兩者中。
文檔編號A61M37/00GK1905842SQ200480040535
公開日2007年1月31日 申請日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者M·J·N·科爾米爾, 林偉琦, G·維德拉 申請人:阿爾扎公司