塑料微針條的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及塑料微針條(10)，所述塑料微針條用于經(jīng)皮藥物遞送，以便增加藥物通過(guò)皮膚的遞送速率。這些微針條(10)是通過(guò)精確注射模制工藝單個(gè)地或成簇(100)形式大量產(chǎn)生，并且隨后可以組合以形成微針陣列。各個(gè)微針條可以進(jìn)一步折斷成單個(gè)微針以用于其它醫(yī)學(xué)應(yīng)用。還提供了用于精確注射模制工藝的模具(200)的制造。
【專利說(shuō)明】塑料微針條
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于經(jīng)皮藥物遞送的微針，特別地，其涉及成本有效性塑料微針條的制造，所述塑料微針條可以組合成陣列形式以用于藥物遞送目的。
【背景技術(shù)】
[0002]一般通過(guò)局部、腸內(nèi)(經(jīng)口)和非腸道(注射)手段給予藥物或使其與身體接觸。在局部給藥中，所施用的藥物應(yīng)該為局部生效，而在腸內(nèi)和非腸道給藥中，藥效是全身性的(整個(gè)身體)。經(jīng)皮藥物遞送是一種通過(guò)使藥物用在皮膚上而以全身遞送為目標(biāo)的相對(duì)新的藥物投予形式。這不同于局部方法，因?yàn)榫植糠椒ㄒ话阋跃植窟f送為目標(biāo)。因?yàn)榧词顾幬锟梢猿晒Φ剡f送到身體中也不能保證藥物的功效，這是第一個(gè)障礙。
[0003]經(jīng)皮遞送的第二個(gè)障礙是要攻克皮膚的最外層(稱為角質(zhì)層)，該層由被推到身體最外層的死細(xì)胞構(gòu)成。角質(zhì)層形成難以攻克的層(平均20微米)以隔離并且保護(hù)身體。由于有這個(gè)難以攻克的層，因此僅少數(shù)小分子藥物可以通過(guò)經(jīng)皮途徑給予。二十多年來(lái)，通過(guò)微針來(lái)補(bǔ)充經(jīng)皮遞送以攻克角質(zhì)層，從而允許較快的遞送速率并且允許遞送較大分子藥物。因?yàn)槲⑨樜锢淼毓テ苹虼檀┢つw從而為藥物開(kāi)路，所以有效性優(yōu)良并且一致。
[0004]在檢查了最先的兩個(gè)障礙之后，在經(jīng)皮遞送方式中存在最后一個(gè)障礙，即微針的成本，其包括初始資本投入和后續(xù)操作費(fèi)用。實(shí)驗(yàn)室中所研發(fā)的大多數(shù)微針缺乏以可接受的成本效益擴(kuò)大規(guī)模的能力。用于經(jīng)皮藥物遞送的微針技術(shù)已有約二十年歷史，但迄今為止仍沒(méi)有任何商業(yè)產(chǎn) 品出售。商業(yè)化的一個(gè)主要障礙是生產(chǎn)成本和可大量制造性，這是本發(fā)明設(shè)法要解決的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及可以用于經(jīng)皮藥物遞送應(yīng)用的塑料微針條。單個(gè)微針通過(guò)注射模制的條狀物成排連接。每一條狀物可以在模腔內(nèi)單個(gè)地或以簇狀物形式模制。微針的高度可以在300微米到3000微米范圍內(nèi)，而對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)在400微米到600微米范圍內(nèi)。每一條狀物上的微針可以具有均一高度，或可以具有不同的高度以使得中間的微針具有較大高度。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及可以用于經(jīng)皮藥物遞送應(yīng)用的塑料微針條。單個(gè)微針通過(guò)注射模制的條狀物成排連接。每一條狀物可以在模腔內(nèi)單個(gè)地或以簇狀物形式模制。微針的高度可以在300微米到3000微米范圍內(nèi)，而對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)在400微米到600微米范圍內(nèi)。每一條狀物上的微針可以具有均一高度，或可以具有不同的高度以使得中間的微針具有較大高度。
[0008]在另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及這種塑料微針條的制造，其涉及一對(duì)模具嵌入件，一半具有基本上平坦并且平滑的表面，而另一半的表面刻有陰性微針圖案，其中兩半相耦合，并且平坦并且光滑的表面與刻圖表面彼此接觸?？梢栽谝粋€(gè)模腔中使用多個(gè)這種模具嵌入件，使得在一個(gè)工藝循環(huán)中可以產(chǎn)生若干條狀物。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是塑料微針條的透視圖。
[0010]圖2是塑料微針的近視圖。
[0011]圖3是具有偏離中心的頂點(diǎn)和位于中心的頂點(diǎn)的塑料微針的近視圖。
[0012]圖4是三角形塑料微針的近視圖。
[0013]圖5是斜切圓錐形塑料微針的近視圖。
[0014]圖6是塑料微針條簇的透視圖。
[0015]圖7是用于模制塑料微針條的一組模具嵌入件的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]出于說(shuō)明本發(fā)明原理的目的，現(xiàn)將參考本文所說(shuō)明的實(shí)施例，并且將使用特定的語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行描述。應(yīng)了解，這些實(shí)施例和語(yǔ)言不旨在限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明原理的任何變更和進(jìn)一步修改和應(yīng)用均將落 入本發(fā)明范圍內(nèi)。
[0017]圖1是兩個(gè)塑料微針條10，其包括多個(gè)微針12和連接所有微針12的薄結(jié)構(gòu)14。在薄結(jié)構(gòu)14內(nèi)，存在至少一個(gè)橫截面積陡然減小的折斷切口 16，以促進(jìn)條狀物14從余下的模制部件18 (例如模制流道和澆口)斷裂。如果旨在斷裂成單個(gè)微針或較短的條狀物，那么折斷切口 16還可以沿薄結(jié)構(gòu)14設(shè)置。微針的高度在300微米到3000微米范圍內(nèi)；或?qū)嶋H上對(duì)于經(jīng)皮藥物遞送應(yīng)用來(lái)說(shuō)在400微米到1000微米范圍內(nèi)。
[0018]圖2示出了基底表面20上的微針12的可能幾何形狀。微針12通常具有三角錐形或半圓錐形形狀，其包括一個(gè)基本上平坦的表面22和錐形彎曲表面24。如圖3中所示，平坦表面22可以垂直于基底表面20，或略微傾斜以使得在俯視圖中尖端可以位于微針的中心。虛線26將產(chǎn)生偏心頂點(diǎn)28和中心頂點(diǎn)30的垂直和傾斜平坦表面22清楚地區(qū)分開(kāi)。如圖4中所示，錐形彎曲表面24具有邊緣32，該邊緣將彎曲表面劃分成呈銳角的兩個(gè)面34，這兩個(gè)面與平坦表面22 —起形成完整的三角形。作為另外一種選擇，如圖5中，錐形彎曲表面24可以是圓錐形表面38，該圓錐形表面與平坦表面22 —起形成斜切圓錐體。
[0019]出于成本效益的原因，圖1中的微針條10 —般以簇狀物形式注射模制，即一個(gè)模腔中存在多個(gè)微針條10。圖6示出了由多個(gè)微針條10組成的微針條簇100。簇100內(nèi)的各個(gè)微針條10的條狀物幾何形狀(例如尺寸、沿條狀物的折斷切口 16的數(shù)目)和針的尺寸、形狀、高度和間距實(shí)際上可以有所不同。在微針條10中與主要桿體120連接的近端處存在一個(gè)折斷切口 16。
[0020]現(xiàn)描述生產(chǎn)方法，特別是模具嵌入件的制造。圖7示出了一組模具嵌入件200，其包括一個(gè)具有基本上平坦和平滑的耦合表面320的空白嵌入件300，和一個(gè)具有刻有陰性(negative)微針圖案440的耦合表面420的圖案嵌入件400。雕刻微針圖案的方法包括超精密機(jī)械加工(諸如輪廓磨削)、放電機(jī)械加工(EDM)線切割和其它非常規(guī)方法。耦合表面320和420耦合在一起以界定陰性微針圖案440的輪廓。本領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解使用這對(duì)模具嵌入件200的其它步驟并且將不對(duì)此作進(jìn)一步詳述。在正常情況下，此方法將產(chǎn)生如圖3中所示的具有偏心頂點(diǎn)28的微針。盡管如此，有時(shí)對(duì)稱形狀是理想的，并且這可以通過(guò)根據(jù)圖3適當(dāng)傾斜模具嵌入件200來(lái)實(shí)現(xiàn)，此舉可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地進(jìn)行。
[0021] 使用模制微針進(jìn)行了一些臨床前評(píng)估。各個(gè)微針是通過(guò)使其從模制微針條發(fā)生折斷而獲得。所使用的材料是聚醚酰亞胺(PEI)(—種超高性能的聚合物)。將這些各個(gè)微針(高度是3_，使得可以容易地通過(guò)血液來(lái)確認(rèn)穿入)裝入彈簧操作式施用器中，該施用器能夠提供約lm/sec的穿入速度。在人類受試者的手指和手掌處進(jìn)行10次連續(xù)穿入。所有穿入均通過(guò)目視觀察(細(xì)小血斑的出現(xiàn))來(lái)確認(rèn)，并且在200倍放大倍數(shù)下通過(guò)光學(xué)檢驗(yàn)證實(shí)所有微針均為完好的。
【權(quán)利要求】
1.一種塑料微針條，包括 a.具有基底表面的薄結(jié)構(gòu)； b.具有有一個(gè)面基本上平坦的錐形形狀的多個(gè)微針； c.其中所述多個(gè)微針從所述基底表面立起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料微針條，其中所述薄結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)橫截面積陡然減小的端部以便容易分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料微針條，其中從所述基底表面立起的所述多個(gè)微針形成平行于所述薄結(jié)構(gòu)的一條線。
4.一種塑料微針條簇，包括 a.用于連接到所述塑料微針條的桿體； b.有一個(gè)橫截面積陡然減小的端部以便容易分離的多個(gè)塑料微針條； c.其中所述多個(gè)塑料微針條經(jīng)橫截面積陡然減小的所述端部連接到所述桿體。
5.一種制造一組用于注射模制根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料微針條的模具嵌入件的方法，包括 a.制造具有基本上光滑的表面的第一模具嵌入件； b.制造有一表面刻有 多個(gè)微針圖案的第二模具嵌入件； c.將所述第一和第二嵌入件耦合，所述第一嵌入件的所述光滑表面與所述第二嵌入件的所述刻圖表面彼此牢固地附著，以形成用于所述塑料微針條的完整模具。
【文檔編號(hào)】B29C45/00GK103974744SQ201180074463
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月2日
【發(fā)明者】林治遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:林治遠(yuǎn)