微針注射彈及其制備方法和微針注射設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及透皮給藥的微針注射技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種透皮給藥的微針注射彈及其制備方法和微針注射設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]透皮給藥是指在藥物透過皮膚表面給藥。藥物穿過皮膚各層的屏障，經(jīng)毛細血管吸收進入體循環(huán)產(chǎn)生全身或局部治療作用。這種透皮給藥方式在原理上與皮下注射或靜脈輸入給藥是同一類投藥方法，但是比起傳統(tǒng)注射給藥方式具有更加無痛，更加安全、穩(wěn)定和病人適應(yīng)性好的優(yōu)點。在透皮給藥技術(shù)中，藥物依靠藥物的濃度梯度做為驅(qū)動力，滲透擴散透過皮膚進入血流產(chǎn)生藥效，擴散速率取決于穿過角質(zhì)層的濃度梯度以及藥物分子的大小和親水性。但是由于皮膚對大多數(shù)藥物的滲透性很低，通過被動擴散能夠有效地穿過皮膚發(fā)揮藥效的藥物很少。為增進藥物透皮滲透性，人們開始采用機械方法使皮膚角質(zhì)層產(chǎn)生微孔和破裂。其中微針透皮給藥技術(shù)被證明是最有效的基于機械方法的透皮給藥。微針透皮給藥技術(shù)結(jié)合皮下注射與透皮貼片的雙重釋藥優(yōu)點，借助一種帶有許多微小突起的器件作用于皮膚造成皮膚最小程度的微孔創(chuàng)傷，藥物通過所創(chuàng)造的微孔可增加藥物的滲透性，特別是對于大分子藥物的滲透起到很大的促進作用。當(dāng)使用可溶解的生物可降解材料來制作微針時，藥物和生物分子可混入到微針本身內(nèi)。在應(yīng)用過程中，可溶解的微針結(jié)構(gòu)在皮膚內(nèi)快速溶解，從而釋放藥物和生物分子，所以不存在帶尖頭的廢物。
[0003]可溶解微針扎入皮膚的方法目前通常有兩種，一種是手拍打扎入，一種是基于彈簧的自動進針器，類似于指尖采血時使用的自動采血器。用手拍打?qū)⑽⑨樤肫つw的最大缺點是每個人使用時力度不同，導(dǎo)致扎入的深度有顯著性差異，即使是同一個人，也會因為每次扎的力度有差異而導(dǎo)致進針深度不同?；趶椈傻淖詣釉撨M針器雖然能夠改進進針的重復(fù)性，但是還是不能解決因皮膚不同而帶來的差異。由于貼片微針的連著貼片基底，一部分的微針藥物隨著貼片的基底停留在皮膚表層，不被人體溶解吸收，由于個體皮膚厚度和皮膚彈性的差異，使用時留在皮膚表層的不能被溶解的微針針體中上半部分的比例不同，造成每次注射的時候可被吸收的微針藥量是不同的，所以很難精確控制微針的給藥量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:在現(xiàn)有的微針透皮給藥技術(shù)中，很難精確控制注射時的給藥量。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種微針注射彈，包括微針陣列薄膜和基板，微針陣列薄膜包括薄膜基底和薄膜基底正面的微針陣列，基板上具有和微針陣列對齊的貫通孔陣列，微針陣列薄膜的薄膜基底固定在基板上，微針陣列的各個微針嵌入貫通孔陣列的貫通孔。
[0006]進一步限定，該微針注射彈還包括蓋板，蓋板位于微針陣列薄膜的背面，蓋板與基板連接，構(gòu)成微針陣列薄膜的外殼，微針陣列薄膜被夾在蓋板和基板之間，蓋板上具有與基板上的貫通孔陣列對齊的貫通孔陣列。
[0007]進一步限定，蓋板上具有連接結(jié)構(gòu)，微針注射彈通過蓋板上的連接結(jié)構(gòu)安裝在在微針推進裝置的注射口處。
[0008]進一步限定，微針陣列薄膜的微針為可溶解微針，在微針內(nèi)具有活性藥劑?？扇芙馕⑨槹ㄖ辽僖环N可溶解聚合物，可溶解聚合物可選自透明質(zhì)酸、絲素蛋白、膠原蛋白、明膠、水凝膠、羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、硫酸軟骨素、糖原、糊精、直鏈淀粉、硫酸軟骨素、聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乙醇酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、醋酸纖維、聚酯、聚氨酯、聚二氧環(huán)乙酮，聚(乙二醇)、聚乳酸、聚丙烯酰胺類聚合物、環(huán)烯烴共聚合物、羧甲基殼聚糖、聚左旋乳酸、海藻酸、葡聚糖、硫酸葡聚糖、羥丙基甲基纖維素、甲殼質(zhì)、聚乙烯吡咯烷酮、乳糖、半乳糖、海藻糖、蔗糖、麥芽糖、葡聚糖、糖苷、果糖、殼聚糖、瓊脂糖、山梨糖醇、甘露醇或木糖醇、蛋白聚糖、磷脂酰膽堿、聚丙交酯、聚乙交酯、羥丙基纖維素、蠟、聚酯、聚酐、聚酰胺、磷系聚合物、聚(氰基丙烯酸酯)、聚氨酯、聚原酸酯、聚二氫吡喃、聚縮醛、生物可降解的聚合物、多肽、碳水化合物中的一種或上述聚合物的任意組合。在微針內(nèi)具有至少一種活性藥劑，活性藥劑可為治療藥物或非治療性藥物，如化妝品分子，活性藥劑可選自檸檬酸、蛋白質(zhì)、肽、多糖、抗原、免疫原、疫苗、抗體、酶、核酸、適配子、病毒、細菌、細胞、激素、抗生素、抗癌藥物、基因工程藥物、天然產(chǎn)物藥物、中藥成分、營養(yǎng)成分、治療劑、診斷劑，以及上述試劑的組合。
[0009]與上述微針注射彈配套的微針注射設(shè)備，包括微針注射彈和微針推進裝置，微針推進裝置將微針陣列的各個微針與微針陣列薄膜分離并壓入皮膚。
[0010]進一步限定，微針注射彈安裝在微針推進裝置的注射口，微針推進裝置為基于高壓氣體的微針推進裝置，基于高壓氣體的微針推進裝置向微針注射彈的背面施加高壓氣體，通過高壓氣體推動微針脫離微針陣列薄膜，壓入皮膚。或者，微針推進裝置為基于微矛的微針推進裝置，基于微矛的微針推進裝置向微針注射彈的背面插入微矛陣列，通過微矛陣列的微矛推動微針脫離微針陣列薄膜，壓入皮膚。
[0011]其中，基于高壓氣體的微針推進裝置具有注射腔、高壓腔、高壓氣源、氣閥機構(gòu)、氣閥撞擊機構(gòu)和扳機機構(gòu)，高壓氣源向高壓腔通入高壓氣體，高壓腔與注射腔通過氣閥機構(gòu)相通，扳機機構(gòu)控制氣閥撞擊機構(gòu)打擊氣閥機構(gòu)的閥針，使氣閥機構(gòu)快速打開，注射腔的前端開口，該開口作為注射口，微針注射彈安裝在該開口處，進入注射腔的高壓氣體推動微針脫離微針陣列薄膜，壓入皮膚。
[0012]進一步限定，微針推進裝置呈手槍狀，注射腔、高壓腔、氣閥機構(gòu)和氣閥撞擊機構(gòu)位于微針推進裝置的槍身部分，注射腔、高壓腔、氣閥機構(gòu)和氣閥撞擊機構(gòu)沿槍身部分的長度方向依次排列，注射腔位于槍身部分的最前端，氣閥機構(gòu)包括閥孔和氣閥針，閥孔與高壓腔相通，閥孔內(nèi)具有排氣口，排氣口通過排氣氣路與注射腔相通，氣閥針可直線移動地安裝在閥孔中，氣閥針與閥孔之間具有密封配合，氣閥針的后端露出閥孔，氣閥針通過向前移動的方式打開氣閥針與閥孔之間密封配合，使高壓腔內(nèi)的高壓氣通過排氣口和排氣氣路進入注射腔，氣閥針通過彈簧向后移動進行復(fù)位，保持氣閥針與閥孔之間的密封配合狀態(tài)，氣閥撞擊機構(gòu)包括撞擊塊和推進彈簧，扳機機構(gòu)釋放撞擊塊，使撞擊塊在推進彈簧的推動下打擊氣閥機構(gòu)的閥針的后端。
[0013]其中，基于微矛的微針推進裝置包括彈性外罩、微矛基板和微矛基板一側(cè)端面上的微矛陣列，微矛陣列與微針注射彈的微針陣列對齊，微矛基板的另一側(cè)端面與彈性外罩相連，彈性外罩的開口作為注射口，微針注射彈安裝在彈性外罩的開口處，微矛陣列壓入微針注射彈，并推動微針脫離微針陣列薄膜，壓入皮膚。
[0014]進一步限定，微針注射彈還包括蓋板，蓋板位于微針陣列薄膜的背面，蓋板與基板連接，構(gòu)成微針陣列薄膜的外殼，微針