一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置制造方法
【專利摘要】一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置，包括超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)和多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)，超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)包括超聲振蕩器、控制機(jī)構(gòu)以及設(shè)置在殼體端板外側(cè)的超聲波傳輸介質(zhì)層，多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)包括儲(chǔ)藥池、進(jìn)液管、微型蠕動(dòng)泵、出液管、進(jìn)藥池和聚對(duì)二甲苯薄膜，聚對(duì)二甲苯薄膜上設(shè)置有多個(gè)一端與進(jìn)藥池連通，另一端用于與皮膚接觸給藥的微針，本實(shí)用新型的超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置，克服了現(xiàn)有的經(jīng)皮給藥裝置易引起患者過(guò)敏，給藥速度慢、給藥效果差，作用于人體不同部位時(shí)微針長(zhǎng)度不可調(diào)造成適用范圍有限等技術(shù)問(wèn)題，其給藥速度快，給藥效果好，適合推廣使用。
【專利說(shuō)明】一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用超聲波振動(dòng)和多孔微針結(jié)構(gòu)使藥物經(jīng)皮透過(guò)部分有機(jī)體的經(jīng)皮給藥裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]經(jīng)皮給藥(Transdermal Drug Delivery, TDD)是指藥物以一定速率通過(guò)皮膚吸收進(jìn)入血液循環(huán)，達(dá)到有效血藥濃度，實(shí)現(xiàn)疾病的治療或預(yù)防。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，以多肽、蛋白質(zhì)、寡核苷酸等大分子為主的生物制劑愈來(lái)愈多，給藥途徑是生物制劑在臨床應(yīng)用中遇到的一個(gè)普遍性問(wèn)題。因?yàn)樯镏苿┛诜r(shí)很容易在肝臟和胃腸道中降解，降低生物制劑的有效利用度；注射時(shí)又難以保持體內(nèi)穩(wěn)定的血藥濃度，頻繁注射還會(huì)給患者造成極大的不便和痛苦。因此，經(jīng)皮給藥作為口服、注射之外的第三大給藥方式備受關(guān)注。
[0003]與普通給藥方式相比，經(jīng)皮給藥有以下優(yōu)點(diǎn):
[0004](I)避免藥物口服時(shí)可能發(fā)生的肝臟“首過(guò)效應(yīng)”和胃腸道滅活，提高治療效果。
[0005](2)控制藥物的使用劑量和釋放時(shí)間，保證體內(nèi)恒定的血藥濃度。
[0006](3)提高用藥安全性，如發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)，可立刻停止給藥，減少口服或肌注的危險(xiǎn)性。
[0007](4)提供一種溫和的給藥方式，改善受藥者的適應(yīng)性，避免了兒童見(jiàn)到針頭的恐懼和受藥者因用藥方案不熟悉而造成給藥的不準(zhǔn)確。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)的經(jīng)皮給藥裝置大多采用單一方式如超聲或促滲劑給藥，復(fù)合給藥僅見(jiàn)于一種物理和一種化學(xué)促滲方法結(jié)合，而有關(guān)超聲導(dǎo)入法和其他物理促透方法的協(xié)同作用的文獻(xiàn)報(bào)道較少。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]為了克服現(xiàn)有的經(jīng)皮給藥裝置個(gè)別患者皮膚易過(guò)敏，給藥速度慢、給藥效果差，裝置作用于人體不同部位時(shí)微針長(zhǎng)度不可調(diào)造成適用范圍有限等技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可加快皮膚對(duì)藥物吸收速率，減少皮膚過(guò)敏，且適用度廣的新型經(jīng)皮給藥裝置。
[0010]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案是:一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置，其分成兩部分，分別是超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)和多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)。如圖所示，在超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)中控制單元為可以控制超聲波的頻率、照射功率和開(kāi)關(guān)電源，超聲振蕩器可以產(chǎn)生不同頻率和強(qiáng)度的超聲波。超聲波傳輸介質(zhì)，一般為內(nèi)部裝有凝膠狀溶液的硅膠層，多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)中包括微型蠕動(dòng)泵，是出液管，藥液進(jìn)藥池，聚對(duì)二甲苯薄膜，多孔微針，是藥液儲(chǔ)藥池和進(jìn)液管。多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)中多孔狀微針與藥液進(jìn)藥池連接，藥液進(jìn)藥池與出液管的一端連接，出液管另一端與進(jìn)液管在泵內(nèi)連接，進(jìn)液管的另一端與藥液儲(chǔ)藥池連接；所述的泵為帶電源的微型蠕動(dòng)泵，蠕動(dòng)泵帶動(dòng)藥液在進(jìn)液管與出液管之間流動(dòng)。
[0011]有益效果:
[0012]1、本實(shí)用新型的超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置在裝置的兩端分別設(shè)置超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)和多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)，使用時(shí)，先通過(guò)多孔微針給藥系統(tǒng)將藥物引導(dǎo)、注入到有機(jī)體內(nèi)，多棱柱狀多孔結(jié)構(gòu)的微針即具有鋒利、易插入的尖端結(jié)構(gòu)，又能夠通過(guò)多孔特征為藥物的注入提供驅(qū)動(dòng)力和較大的接觸面積，微針上套設(shè)微型彈簧結(jié)構(gòu)的設(shè)置，能夠方便使用者根據(jù)不同機(jī)體部位的具體結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)微針的適用長(zhǎng)度，增強(qiáng)裝置的靈活性和給藥效果。
[0013]超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)通過(guò)超聲波的震動(dòng)使皮膚角質(zhì)層的細(xì)胞間脂質(zhì)松弛，將微針引入機(jī)體的藥物順利、快速地透過(guò)組織，進(jìn)入更深的部位，使藥物的吸收效率和速率成倍增加；兩系統(tǒng)在功能上的協(xié)同作用顯著提高了經(jīng)皮給藥的給藥效率和給藥效果，使藥物作用更有效和持久，還可以避免傳統(tǒng)化學(xué)促滲劑引起的諸如皮膚灼傷等皮膚病的發(fā)生，最終使藥物安全有效的透過(guò)機(jī)體，實(shí)用效果更好。
[0014]2、本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，便于控制，兩端對(duì)稱的喇叭狀結(jié)構(gòu)使裝置中部構(gòu)成了一個(gè)方便手持的圓弧面，同時(shí)也有效地增大了裝置的作用面積，裝置兩端的材質(zhì)為柔性硅膠可變形材料，可隨時(shí)根據(jù)作用部位需要調(diào)節(jié)形狀，適用效果好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖標(biāo)記:1、隔板；2、腔室I ;3、腔室II ;4、超聲振蕩器；5、控制機(jī)構(gòu)；6、超聲波傳輸介質(zhì)層；7、儲(chǔ)藥池；8、進(jìn)液管；9、微型蠕動(dòng)泵；10、出液管，11、進(jìn)藥池，12、聚對(duì)二甲苯薄膜，13、微針，14、微型彈簧。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0019]一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置，包括一殼體，該殼體沿其長(zhǎng)度方向的兩端均設(shè)置為喇叭狀結(jié)構(gòu)，且該兩端均設(shè)有端板，殼體沿其長(zhǎng)度方向被其內(nèi)部設(shè)置的一塊隔板I分隔為兩個(gè)分別設(shè)置有超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)和多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的腔室I 2和腔室II 3，所述的超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)包括設(shè)置在腔室I 2內(nèi)的超聲振蕩器4、用于控制超聲振蕩器4的控制機(jī)構(gòu)5以及設(shè)置在殼體端板外側(cè)的超聲波傳輸介質(zhì)層6,超聲波傳輸介質(zhì)層6為內(nèi)部裝有凝膠狀溶液的硅膠層，所述的多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)包括設(shè)置在腔室II 3內(nèi)的儲(chǔ)藥池7、進(jìn)液管8、微型蠕動(dòng)泵9、出液管10、進(jìn)藥池11和聚對(duì)二甲苯薄膜12，聚對(duì)二甲苯薄膜12上均勻設(shè)置有多個(gè)一端與進(jìn)藥池11連通，另一端從殼體端板伸出至腔室II 3外側(cè)的微針13，所述的進(jìn)液管8和出液管10均與微型蠕動(dòng)泵9連接，用以將儲(chǔ)藥池7內(nèi)的藥物依次通過(guò)進(jìn)液管8、微型蠕動(dòng)泵9和出液管10輸送至進(jìn)藥池11內(nèi)，該進(jìn)藥池11通過(guò)微針13實(shí)現(xiàn)與皮膚的接觸給藥，所述的微針13為具有尖端的的多棱柱形結(jié)構(gòu)，微針13的內(nèi)部分布有多個(gè)相互貫通的孔隙，且微針13的外表面分布有與內(nèi)部孔隙連通的微孔，微孔的孔徑為10-60μπι，微針13處于聚對(duì)二甲苯薄膜12與殼體端板之間的部分套設(shè)有一個(gè)微型彈簧14，微型彈簧14的收縮用以調(diào)節(jié)微針13伸出腔室II 3外端面的長(zhǎng)度，所述微針13伸出腔室II 3外端面的長(zhǎng)度范圍為0.3-1.2cm。所述用于構(gòu)成腔室II 3的殼體端板為軟質(zhì)可變形材料。
[0020]超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的作用機(jī)理:1、熱效應(yīng):超聲波在組織中傳播會(huì)產(chǎn)生熱量，即超聲的機(jī)械能在組織中轉(zhuǎn)變成了熱能。產(chǎn)熱的程度與超聲強(qiáng)度呈正相關(guān)，與超聲頻率呈負(fù)相關(guān)；并且與組織部位對(duì)超聲的吸收性有關(guān)。超聲波能夠引起輻射部位組織的溫度升高，使血管擴(kuò)張，血流加快，從而帶走更多的熱量，組織溫度升高可以提高分子的擴(kuò)散性能從而促進(jìn)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)。超聲波能量還可以傳遞到較深部組織，產(chǎn)生高熱現(xiàn)象，從而增加藥物的溶解度和加快血流，更有利于藥物透皮吸收。2、力學(xué)效應(yīng):也稱機(jī)械作用、輻射壓作用。超聲波的高速振動(dòng)，改變皮膚層結(jié)構(gòu)，使角質(zhì)層脂質(zhì)雙分子層在這種應(yīng)力下變得無(wú)序化，增加滲透性。介質(zhì)和其他粒子在吸收超聲波能量的同時(shí)產(chǎn)生輻射聲壓。藥物分子在輻射壓力作用下被推動(dòng)穿過(guò)皮膚；同時(shí)，藥物分子與細(xì)胞膜在高速振動(dòng)中產(chǎn)生沖擊波，導(dǎo)致藥物分子增滲。但這種機(jī)械作用，并不是超聲波促滲的主要機(jī)制。3、對(duì)流傳遞:也稱聲微流作用，一個(gè)多孔介質(zhì)，在超聲波作用下，會(huì)使周圍微粒和液體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和流動(dòng)，稱作聲微流。這種聲微流能促使藥物向皮膚、汗腺、毛囊的通道流動(dòng)和轉(zhuǎn)運(yùn)。這種聲微流還能產(chǎn)生切變力，降低皮膚屏障，增加藥物的擴(kuò)散性。4、空化效應(yīng):也稱空化反應(yīng)、空化作用。超聲波的作用引起介質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)氣體分子、氣泡的振動(dòng)及氣泡破裂形成空隙和空囊。在皮膚內(nèi)由于細(xì)胞間、細(xì)胞內(nèi)部中都存在著氣核，角化細(xì)胞內(nèi)含有較多量的水，水中氣泡多，都可產(chǎn)生空化作用。這樣形成的通道，大大增加了藥物的經(jīng)皮透過(guò)。同時(shí)空化反應(yīng)改變皮膚角質(zhì)層、脂質(zhì)的有序排列，使藥物穿透入無(wú)序化的脂質(zhì)區(qū)域形成通道，空隙可達(dá)4 μ m?？栈饔檬浅晫?dǎo)入經(jīng)皮給藥的王要作用機(jī)制。
[0021]低頻超聲波用于經(jīng)皮給藥，其影響因素主要包括超聲頻率、超聲強(qiáng)度、作用時(shí)間以及物質(zhì)的性質(zhì)等。研究表明較低的頻率、更大輻射的強(qiáng)度、較長(zhǎng)的作用時(shí)間以及更高的外置電壓值更能促進(jìn)藥物的經(jīng)皮滲透。
[0022]超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的目的是提供一種超聲波經(jīng)皮透過(guò)裝置，該裝置使藥物安全有效的透過(guò)皮膚。使含有活性成分的藥物從皮膚表層透過(guò)有機(jī)體，并提供了將頻率不低于
0.5MHz的超聲波直接施用于皮膚或通過(guò)藥物施用于皮膚。本實(shí)用新型的超聲經(jīng)皮透過(guò)裝置經(jīng)皮施加頻率不低于0.5MHz超聲波，并且向皮膚施加具有兩種或多種頻率的超聲波在機(jī)體上產(chǎn)生了不同的作用，使藥物更有效地透過(guò)期望透過(guò)部位。因此，其透過(guò)性能比藥劑簡(jiǎn)單施加到皮膚上的常規(guī)情況高出數(shù)倍的效果。此外，還能避免諸如皮膚表面灼傷的皮膚病的發(fā)生，并最終使藥物安全有效地透過(guò)有機(jī)體。
[0023]本申請(qǐng)中控制單元作為超聲波照射的條件包括頻率、照射功率、開(kāi)關(guān)電源之間的周期和照射條件的至少一個(gè)因素。通過(guò)向皮膚施加具有不同頻率的超聲波，再通過(guò)相應(yīng)的超聲波在機(jī)體上產(chǎn)生了不同的作用，使藥物更有效的透過(guò)期望的透過(guò)部位變成可能。這樣，就可以通過(guò)調(diào)節(jié)，為施加的藥物準(zhǔn)備良好的照射條件、并最終使藥物安全有效地透過(guò)有機(jī)體。
[0024]多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的作用機(jī)理為:首先在泵里使得進(jìn)液管和出液管相連通；其次進(jìn)液管連接上藥物儲(chǔ)藥池，出液管連接上藥液進(jìn)藥池，密封好；然后藥液進(jìn)藥池連接上多孔微針，密封好。使用時(shí)，多孔微針刺入，泵帶動(dòng)藥液儲(chǔ)藥池，使得其里面藥液通過(guò)進(jìn)液管進(jìn)入出液管，然后由出液管進(jìn)入藥液進(jìn)藥池，進(jìn)藥池中的藥物通過(guò)多孔微針進(jìn)入生物體。
[0025]本實(shí)用新型在對(duì)患者進(jìn)行具體給藥使用時(shí)，首先在皮膚表面涂一層藥液然后通過(guò)多孔微針給藥系統(tǒng)將藥物注入到有機(jī)體內(nèi)然后再用超聲給藥系統(tǒng)對(duì)注入藥的部位進(jìn)行照射，這樣可以極大地提高藥物的吸收效率和速率。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置，包括一殼體，其特征在于:該殼體沿其長(zhǎng)度方向的兩端均設(shè)置為喇叭狀結(jié)構(gòu)，且該兩端均設(shè)有端板，殼體沿其長(zhǎng)度方向被其內(nèi)部設(shè)置的一塊隔板(I)分隔為兩個(gè)分別設(shè)置有超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)和多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的腔室I(2)和腔室II (3)，所述的超聲經(jīng)皮給藥系統(tǒng)包括設(shè)置在腔室I (2)內(nèi)的超聲振蕩器(4)、用于控制超聲振蕩器(4)的控制機(jī)構(gòu)(5)以及設(shè)置在殼體端板外側(cè)的超聲波傳輸介質(zhì)層(6),所述的多孔微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)包括設(shè)置在腔室II (3)內(nèi)的儲(chǔ)藥池(7)、進(jìn)液管(8)、微型蠕動(dòng)泵(9 )、出液管(10 )、進(jìn)藥池(11)和聚對(duì)二甲苯薄膜(12 )，聚對(duì)二甲苯薄膜(12 )上均勻設(shè)置有多個(gè)一端與進(jìn)藥池(11)連通，另一端從殼體端板伸出至腔室II (3)外側(cè)的微針(13)，所述的進(jìn)液管(8)和出液管(10)均與微型蠕動(dòng)泵(9)連接，用以將儲(chǔ)藥池(7)內(nèi)的藥物依次通過(guò)進(jìn)液管(8 )、微型蠕動(dòng)泵(9 )和出液管(10 )輸送至進(jìn)藥池(11)內(nèi)，該進(jìn)藥池(11)通過(guò)微針(13)實(shí)現(xiàn)與皮膚的接觸給藥，所述的微針(13)為具有尖端的的多棱柱形結(jié)構(gòu)，微針(13)的內(nèi)部分布有多個(gè)相互貫通的孔隙，且微針(13)的外表面分布有與內(nèi)部孔隙連通的微孔，微針(13)處于聚對(duì)二甲苯薄膜(12)與殼體端板之間的部分套設(shè)有一個(gè)微型彈簧(14)，微型彈簧(14)的收縮用以調(diào)節(jié)微針(13)伸出腔室II (3)外端面的長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置，其特征在于:所述的超聲波傳輸介質(zhì)層(6)為內(nèi)部裝有凝膠狀溶液的硅膠層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置，其特征在于:所述微針(13)伸出腔室II (3)外端面的長(zhǎng)度范圍為0.3-1.2cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置，其特征在于:所述微針(13)上微孔的孔徑為10-60 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲微針復(fù)合經(jīng)皮給藥裝置，其特征在于:所述用于構(gòu)成腔室II (3)的殼體端板為軟質(zhì)可變形材料。
【文檔編號(hào)】A61M37/00GK204017140SQ201420411492
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】李萍, 雷茂生, 劉世偉, 楊曉利, 胡志剛, 陳鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)