包含带电相的微单元递送系统和用于微单元递送系统的控制器技术方案

活性分子递送系统，由此可以按需释放活性分子和/或可以从同一系统递送各种不同的活性分子和/或可以从同一系统递送不同浓度的活性分子。所述活性物质递送系统包括多个微单元，其中所述微单元用用于递送活性分子的介质填充。在一些实施方案中，所述介质包括分散于第一带电相以及电性相反或不带电且与第一相不混溶的第二相的活性分子。在所述介质包括带电第一相的情况下，为了控制递送速率，可移动第一相而邻近或离开多孔扩散层。

Micro cell delivery system including charged phase and controller for micro cell delivery system

An active molecule delivery system, whereby the active molecule can be released on demand and / or various active molecules can be delivered from the same system and / or different concentrations of active molecules can be delivered from the same system. The active substance delivery system includes a plurality of micro units, wherein the micro units are filled with a medium for delivering active molecules. In some embodiments, the medium includes active molecules dispersed in the first charged phase and a second phase that is electrically opposite or uncharged and immiscible with the first phase. In the case where the medium includes a charged first phase, the first phase may be moved adjacent to or away from the porous diffusion layer in order to control the delivery rate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含带电相的微单元递送系统和用于微单元递送系统的控制器相关申请本申请要求2017年3月24日提交的第62/476,176号美国专利临时申请的优先权，该申请通过引用整体并入。背景已经证明透皮递送药剂对于能够穿过皮肤屏障移动的药物是有效的。例如，可采用透皮贴剂在长时间段内递送少量尼古丁，所述透皮贴剂将尼古丁悬浮在乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物中。参见例如GlaxoSmithKline(英国Brentford)的然而，其不能主动控制给予速率。而是向使用者提供一系列不同浓度的悬浮在EVA中的尼古丁，根据治疗计划或渴望程度指导使用者在不同的日期使用不同的贴剂。然而，认识到由活性剂的被动基质递送的恒定剂量对于治疗所有病症可能不是最佳的。例如就戒烟而言，认识到普通吸烟者具有对应于正常日常活动，如睡醒、膳食等的周期性渴望。因此，对于某些病人，使用包括透皮贴剂和快速作用的递送方法，如尼古丁口香糖的“双重治疗”更好。参见Ebbert等人，Drugs2010，70(6)，643-650。这样的给药有助于身体戒断依赖，同时也响应周期性渴望峰值。其他透皮递送的活性物质，如胰岛素也需要“增强剂”以克服每日新陈代谢波动(metabolicswing)，例如餐后。目前正在评估新的“智能”透皮贴剂，其实时提供一定控制给药的能力。例如ChronoTherapeutics(加利福尼亚州Hayward)正在测试用于递送尼古丁的微泵实现的智能透皮贴剂。Chrono的装置包括使使用者可在渴望爆发时接收“增强剂”的“渴望”按钮。但是Chrono装置仍比通常的透皮贴剂大，并且因此透过衣服可看到相当大的隆起。其还需要更换药盒和充电以维持功能。显然对于提供给药的实时修正的简单(和不昂贵)递送系统仍然有需求。概述本专利技术通过提供低功率透皮递送系统，由此可以按需释放活性分子而解决此需求。另外，如下文所述，本专利技术提供一种用于从同一递送系统在不同的时间递送不同浓度的活性分子，和用于同时或在不同的时间从同一贴剂递送多种药物的系统。因此，一方面，本专利技术是一种活性分子递送系统，其包括多个微单元。所述微单元可为方形、圆形或多边形，如蜂巢结构。每个微单元包括被多孔扩散层跨越的开口。所述多孔扩散层可由各种材料，如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、纤维素、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)、聚(乳酸-共-羟乙酸)(PLGA)、聚偏二氯乙烯、丙烯腈、无定形尼龙、取向聚酯、对苯二甲酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚丙烯、聚异丁烯或聚苯乙烯构成。通常，每个微单元的体积大于100nL，并且多孔扩散层的平均孔径为1nm至100nm。所述微单元可填充各种材料。在一个实施方案中，所述微单元可填充分散于第一带电相和电性相反或不带电且与第一相不混溶的第二相的活性分子的混合物。所述系统另外包括电场源。在另一实施方案中，所述微单元可填充活性分子与带电粒子的混合物，且所述系统包括电场源。所述带电粒子可包含带电核粒子和包围所述核粒子的聚合物层。在一些实施方案中，所述混合物进一步包括多种电荷控制剂。在其中混合物包括分散于第一带电相和不混溶第二相的活性分子的实施方案中，可使用疏水性液体和亲水性液体、带电聚合物、盐、离子和表面活性剂的各种组合来稳定活性物质，且随着相的移动实现期望的控制。例如，第一带电相可包含生物相容的非极性液体或水性液体。如果第一相为生物相容的非极性液体，则所述液体可为植物油、水果油或坚果油。生物相容的非极性液体可另外包括带电的疏水性聚合物，如官能化的丙烯酸酯，例如N-甲基丙烯酰基-L-苯丙氨酸(MAPA)。在其他实施方案中，第一带电相包括水性液体。水性液体也可包括带电的亲水性聚合物，如聚乙烯亚胺(PEI)、聚(乙二醇)(PEG)、聚(乙烯醇)(PVA)、聚(乙烯基吡咯烷酮)(PVP)或任何这些聚合物的共聚物。在一些实施方案中，第一带电相包括磷酸盐缓冲液。第一带电相是亲水性还是疏水性的将主要取决于待递送的活性物质的性质。因此，在包括活性物质的第一带电相为亲水性的情况下，第二相将为疏水性的，并且在包括活性物质的第一带电相为疏水性的情况下，第二相将为亲水性的。第二相可包括任何以上组分，以根据需要为第一带电相设计适当的响应。在一些实施方案中，第二相将是带电的，然而在其他实施方案中，第二相将是不带电的。在一些实施方案中，电场源为第一电极和第二电极，由此活性分子与带电粒子的混合物被夹在第一电极与第二电极之间。例如第一电极或第二电极可为电极的有源矩阵的一部分。该有源矩阵可使单个微单元的递送速率受到控制。在一些实施方案中，第一电极或第二电极为多孔的，例如涂布有导体，如氧化铟锡(ITO)的多孔膜。供选择地，第一电极或第二电极可包括纳米管矩阵，其对待递送的活性分子为导电的和多孔的。通常，活性分子为药物化合物，然而，本专利技术的系统可用以递送激素、营养物、蛋白质、核酸、抗体或疫苗。因为本专利技术包括多个微单元，所以在含有不同混合物或浓度不同的类似混合物的同一装置内可具有不同的微单元。例如，一种系统可包括含有第一活性分子的混合物的第一微单元和含有第二活性分子的混合物的第二微单元，或者一种系统可包括含有第一浓度的活性分子的第一微单元和含有第二浓度的相同活性分子的第二微单元。在其他实施方案中，所述系统可包括含有活性分子的混合物的第一微单元和含有佐剂的第二微单元。活性分子、试剂和浓度的其他组合对本领域技术人员将是显而易见的。本专利技术另外包括用于控制活性分子递送系统的控制器。该控制器包括上述活性分子递送系统，即包括分散于第一带电相和电性相反或不带电且与第一相不混溶的第二相的活性分子的混合物，或活性分子与带电粒子的混合物的活性分子递送系统。所述控制器另外包括电压源和保护覆层。所述控制器通常包括被配置成连接活性分子递送系统的第一电极与第二电极的连接器。所述控制器也可包括被配置成中断从电压源至活性分子递送系统的电流的开关。所述开关可为机械式开关或数字式开关，并且所述控制器可包括用于控制开关的处理器。在一些实施方案中，所述控制器将包括无线接收器和无线传输器，从而使控制器可与装置，如智能手机、插接站、智能手表、健康追踪器等接口连接。附图简述图1A说明一种活性分子递送系统的实施方案，其包括多个微单元和调节活性分子穿过多孔扩散层移动的带电粒子。图1B说明一种活性分子递送系统的实施方案，其包括多个微单元，其中所述微单元包含含有活性物质的混合物，所述活性物质处在第一带电相和与第一相不混溶的第二带电或不带电相中。图2A说明一种活性分子递送系统，其包括在同一递送系统中的多种不同类型的活性物质和/或多种浓度的活性物质。因为微单元可单独以有源矩阵寻址，所以可以根据需要提供不同的活性物质，并且也可以形成复杂的给药曲线(dosingprofile)。图2B说明一种活性分子递送系统，其中当将带电粒子从多孔扩散层移开时释放一些活性分子，而当将带电粒子移动到邻近多孔扩散层时防止其他活性物质被释放。图3A显示一种活性分子递送系统的俯视图，所述活性分子递送系统包括夹持持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性分子递送系统，其包括：/n多个微单元，其中每个微单元包括开口，且含有分散于第一带电相和电性相反或不带电且与第一相不混溶的第二相的活性分子的混合物；/n跨越每个微单元的开口的多孔扩散层；和/n电场源。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 US 62/4761761.一种活性分子递送系统，其包括：
多个微单元，其中每个微单元包括开口，且含有分散于第一带电相和电性相反或不带电且与第一相不混溶的第二相的活性分子的混合物；
跨越每个微单元的开口的多孔扩散层；和
电场源。


2.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述第一相或第二相包括多种电荷控制剂。


3.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述第一带电相包含生物相容的非极性液体。


4.权利要求3所述的活性分子递送系统，其中所述生物相容的非极性液体为植物油、水果油或坚果油。


5.权利要求3所述的活性分子递送系统，其中所述生物相容的非极性液体进一步包含带电的疏水性聚合物。


6.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述第一带电相包含水性液体。


7.权利要求6所述的活性分子递送系统，其中所述水性液体进一步包含带电的亲水性聚合物。


8.权利要求6所述的活性分子递送系统，其中所述水性液体为磷酸盐缓冲液。


9.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述第二相包含生物相容的非极性液体。


10.权利要求9所述的活性分子递送系统，其中所述生物相容的非极性液体为植物油、水果油或坚果油。


11.权利要求9所述的活性分子递送系统，其中所述生物相容的非极性液体进一步包含带电的疏水性聚合物。


12.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述第二相包含水性液体。


13.权利要求12所述的活性分子递送系统，其中所述水性液体进一步包含带电的亲水性聚合物。


14.权利要求12所述的活性分子递送系统，其中所述水性液体为磷酸盐缓冲液。


15.权利要求1所述的活性分子递送系统，其进一步包含邻近所述多孔扩散层的粘合层。


16.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述电场源包括第一电极和第二电极，且分散于所述第一带电相和第二相的活性分子的混合物被夹在所述第一电极与第二电极之间。


17.权利要求16所述的活性分子递送系统，其中所述第一电极或第二电极为电极有源矩阵的一部分。


18.权利要求16所述的活性分子递送系统，其中所述第一电极或第二电极为多孔的。


19.权利要求16所述的活性分子递送系统，其中所述第一电极和第二电极包括用于连接至便携式电源的连接器。


20.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述多孔扩散层包含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、纤维素、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)、聚(乳酸-共-羟乙酸)(PLGA)、聚偏二氯乙烯、丙烯腈、无定形...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雷，臧宏玫，
申请(专利权)人：伊英克加利福尼亚有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US