用于递送亲水性活性分子的微单元系统技术方案

一种亲水性活性分子递送系统，由此可以根据需要释放活性分子和/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。通常，该系统可用于递送/释放亲水性活性成分。

Micro unit system for delivery of hydrophilic active molecules

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于递送亲水性活性分子的微单元系统相关申请本申请要求于2017年11月14日提交的第62/585,674号美国临时专利申请的优先权，其与本文公开的所有其它专利和专利申请一起整体通过引用并入。背景亲水性活性分子，如维生素、抗生素(例如，青霉素)，以及某些化合物的盐经常被稳定在用于采用经皮系统的递送的基质或凝胶中。基质和凝胶需要大量的非活性材料(例如，纤维素、环糊精、聚环氧乙烷)，而且可被捕获进基质中和从基质释放的亲水性活性物质的量可能受到限制。另外，活性分子可能在储存期间在基质中结晶，限制递送系统的保存期。因为这些限制，可用“标准”量的基质或凝胶递送的亲水性活性物质的量可能不是对所有患者都是足够的。因此，如果需要“高”剂量时，医师将指导患者放置多片含基质的经皮贴片，或指导患者在当天期间施用凝胶数次。期望一种系统，其实现这些活性物质的浓度的更多变化以及释放曲线(profile)的更精确控制。概述本专利技术通过提供一种经皮递送系统来满足这些需求，由此亲水性活性分子可在简单的水溶液中制备，然后经皮肤递送。而且，本专利技术的系统实现了从同一递送系统递送不同类型、和/或不同浓度、和/或不同体积的亲水性活性分子。因此，一方面，本专利技术是一种包括多个热塑性微单元、疏水性密封层和生物相容性粘合剂的活性分子递送系统，所述多个热塑性微单元填充有包含亲水性活性分子的水性制剂。微单元各自包括壁和开口。微单元可以是方形的、圆形的或多边形的，如蜂巢结构。对于每个微单元，疏水性密封层跨越开口。疏水性密封层可由各种材料，诸如聚异丁烯、聚乙烯、聚氨酯、聚己内酯或聚硅氧烷构成。在一些实施方案中，多孔扩散层跨越疏水性密封层。多孔扩散层可由各种材料，诸如丙烯酸酯、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-羟基乙酸)(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、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯或聚苯乙烯构成。通常，每个微单元具有大于100nL的体积。在一些实施方案中，多孔扩散层的平均孔径为1nm至100nm。亲水性活性物质可以是可溶于水的或部分可溶于水的任何活性物质，包括药物化合物、芳香化合物(例如，香料)、核酸(例如，DNA、RNA)或氨基酸(例如，蛋白质，例如，疫苗、抗体或酶)。在一个实施方案中，所述系统包括第一微单元和第二微单元，其中所述第一微单元包含第一亲水性活性分子的第一水性制剂，并且所述第二微单元包含第二亲水性活性分子的第二水性制剂，其中所述第一活性分子和第二活性分子不同。在另一个实施方案中，所述系统包括第一微单元和第二微单元，其中所述第一微单元包含第一浓度的包含亲水性活性分子的制剂，并且所述第二微单元包含第二浓度的相同制剂，其中所述第一浓度和第二浓度不同。在另一个实施方案中，所述系统包括至少第一微单元和第二微单元，其中所述第一微单元包含第一体积的包含活性分子的溶液，并且所述第二微单元包含第二体积的包含活性分子的溶液，其中所述两个体积不同。在另一个实施方案中，所述系统包括至少第一微单元和第二微单元，其中所述第一微单元包括具有第一孔隙度的第一多孔扩散层，并且所述第二微单元包括具有第二孔隙度的第二多孔扩散层，其中所述第一孔隙度和第二孔隙度不同。除了不同类型和不同浓度的活性分子外，还可制备包含活性物质和另一种有用的化合物，如维生素、佐剂等的系统。活性分子、试剂和浓度的其它组合对本领域技术人员将是显而易见的。在一些实施方案中，水性制剂将包含另外的组分，如增稠剂、着色剂、佐剂、维生素、盐或缓冲剂。混合物也可包含电荷控制剂、表面活性剂和防腐剂。附图简述图1图解了包括多个微单元的亲水性活性分子递送系统的实施方案，所述微单元由热塑性材料形成并且含有包含亲水性活性分子的水性制剂。所述微单元用疏水性密封层密封，并且所述系统另外包括粘合层；图2图解了包括多个微单元、疏水性密封层和多孔扩散层的活性分子递送系统的实施方案。在图2的实施方案中，不同微单元包含不同的活性分子；图3图解了包括多个微单元、疏水性密封层和多孔扩散层的活性分子递送系统的实施方案。在图3的实施方案中，不同微单元在多孔扩散层中具有不同孔隙度，且因此具有不同的递送曲线；图4显示了一种使用卷对卷工艺制造用于本专利技术的微单元的方法；图5A和图5B详述了通过用热固性前体涂布的导体膜的光掩模，使用光刻曝光制造用于活性分子递送系统的微单元。图5C和图5D详述了其中使用光刻法制造用于活性分子递送系统的微单元的供选择的实施方案。在图5C和图5D中，使用顶部和底部曝光的组合，使一个横向方向上的壁由顶部光掩模曝光固化，并且另一横向方向上的壁由通过不透明基质导体膜的底部曝光固化；图6A-6D图解了填充和密封待用于活性分子递送系统的微单元阵列的步骤；图7是填充有用蓝色食用色素染色的水性制剂的微单元层的显微图像。所述单元用包含聚异丁烯的疏水性密封层密封；图8显示了聚异丁烯密封层和由丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物(Evonik，Essen，德国)形成的多孔扩散层的显微图像。说明本专利技术提供一种亲水性活性分子递送系统，由此可根据需要释放活性分子，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。本专利技术特别适合经皮肤将亲水性药物递送给患者，但是本专利技术通常可用来递送亲水性活性成份。例如，本专利技术可用来递送需要保持在水性缓冲环境中的较大分子，如酶或抗体。活性物质递送系统包括多个微单元，其中微单元填充有包含亲水性活性分子的介质。微单元包括开口，并且开口被疏水性密封层跨越。密封层可外涂覆有多孔扩散层。除了较常规的应用，如经皮递送药物化合物，活性分子递送系统还可以是用于递送农业营养物的基础。例如，微单元阵列可被制成可结合水耕种植系统使用的大片，或者可将微单元阵列整合到水凝胶膜耕作中，参见，例如Mebiol，Inc.(Kanagawa，日本)。活性分子递送系统也可被并入智能包装的结构壁中。这样的递送系统使得能够长期将抗氧化剂释放至容纳新鲜蔬菜的包装中。该“智能”包装将显著地改善某些食品的保存期，并且其只需要保持新鲜所必需量的抗氧化剂，直到包装被打开。因此，同一包装可用于本地、全国或全球配送的食品。图1显示了亲水性活性分子递送系统的概况。所述系统包括多个微单元11，每个微单元含有包含亲水性活性分子12的水性介质(又称为内相)。每个微单元包括壁和用疏水性密封层15密封的开口，所述密封层可由例如聚异丁烯、聚乙烯、聚氨酯、聚己内酯或聚硅氧烷构成。所述递送系统另外包含生物相容性粘合剂，其可包括例如聚异丁烯、丙烯酸、聚乙二醇或硅氧烷。如图2所示，第一微单元可包含第一亲水性活性物质12a，而第二微单元包含第二亲水性活性物质12b，而第三微单元包含第三亲水性活性物质12c。每个微单元11为由在下文更详细描述的聚合物基质形成的阵列的一部分。活性分子递送系统通常包括背衬屏障13，以提供结构支撑和针对水分进入与物理性相互作用的保护。微单元由至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性分子递送系统，其包括：/n多个热塑性微单元，其填充有包含亲水性活性分子的水性制剂，其中每个微单元包括壁和开口；/n跨越所述开口的疏水性密封层；和/n生物相容性粘合剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171114 US 62/5856741.一种活性分子递送系统，其包括：
多个热塑性微单元，其填充有包含亲水性活性分子的水性制剂，其中每个微单元包括壁和开口；
跨越所述开口的疏水性密封层；和
生物相容性粘合剂。


2.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述疏水性密封层包含聚异丁烯、聚乙烯、聚氨酯、聚己内酯或聚硅氧烷。


3.权利要求1所述的活性分子递送系统，其还包括在所述疏水性密封层和生物相容性粘合剂之间的多孔扩散层。


4.权利要求3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-羟基乙酸)(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、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯或聚苯乙烯。


5.权利要求3所述的活性分子递送系统，其中所述多孔扩散层的平均孔径为10nm至100μm。


6.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述亲水性活性分子是药物化合物。


7.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述亲水性活性分子是芳香化合物。


8.权利要求1所述的活性分子递送系统，其中所述亲水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雷，
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