dermFT?全厚度HSE是用接近2~3倍于正常人皮膚的角質(zhì)層加強(qiáng) 的屏障。EpidermFT?組織和其他HSE模型的結(jié)構(gòu)為，不具有毛囊、汗孔或任何其他存在于正 常人皮膚中作為經(jīng)皮遞送潛在位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。在該模型中的所有經(jīng)皮遞送專門通過跨越角質(zhì) 層加強(qiáng)的屏障的滲透而進(jìn)行。藥物滲透研究根據(jù)經(jīng)典的Franz擴(kuò)散池 （Franz cell in-sink diffusion)研究進(jìn)行建模。研究連續(xù)進(jìn)行5~7天以確定包含胰島素或胰島素類似物的7 天TopiconDM?基底胰島素貼劑是否可行。將半高通量操作指南開發(fā)用于EpidermFT ?、屏 障加強(qiáng)的、有絲分裂的和有代謝活性的人皮膚組織模型。
[0182] 為確定構(gòu)建7天（一周）Top i conDM?甘精胰島素貼劑的可行性，開發(fā)出組織 插入物與組織培養(yǎng)維持培養(yǎng)基（具有血清）一起孵育的操作指南。所有胰島素和胰島 素類似物市售可得且為凍干的。TopiconDM?甘精胰島素制劑具體調(diào)整為pH 4.0;所有 其他胰島素制劑調(diào)整為pH~7,并準(zhǔn)備于32°C以50微升體積0. 01~50IU劑量遞送， 在每個(gè)研究持續(xù)的期間在包含在32°C培養(yǎng)的2. Oml接收器流體的6孔板中施用至各個(gè) 0. 6cm2EpidermFT?(MatTek)全厚度人皮膚等同物組織的頂面。經(jīng)驗(yàn)地確定，50毫升的制劑 在直接施用至中心時(shí)足以覆蓋組織插入物的整個(gè)表面。來自基底側(cè)的接收器箱體的200 微升樣本在〇. 5、1、2、3、6、8、12、20、24小時(shí)時(shí)除去，并然后每24小時(shí)移除一次，持續(xù)7天； 將具有血清的200微升新鮮維持培養(yǎng)基在各次取樣后加回接收器箱體（封閉系統(tǒng)模型）。 使用苯脲胰島素 ELISA試劑盒（Mercodia AB，Uppsala，Sweden)來定量以mIU/cm2為單位 的血漿胰島素和胰島素類似物積聚（反映跨越0. 6cm2組織表面區(qū)域的經(jīng)皮遞送）。
[0183] 在0~50IU/0. 6cm2劑量范圍中，胰島素或胰島素類似物穩(wěn)態(tài)流量保持5~7天 (圖5~10)。將人生長激素替換為劑量范圍為0. 2~20mcg的胰島素，進(jìn)行相似的研究 (圖17)。在缺少P188 (Topicon?制劑的關(guān)鍵組分）的情況下，對(duì)于20IU/0. 6cm2劑量，穩(wěn) 態(tài)流量降低~50%。
[0184] 甘精胰島素的作用機(jī)制包括，隨著所供應(yīng)的施用的單體形式在pH4. 0達(dá)到7. 0的 生理組織pH，在等電移位發(fā)生時(shí)單體沉淀到組織庫中。在圖11和12中，免疫組化研究證 實(shí)，甘精胰島素微沉淀在真皮-表皮接合處的定位，其在局部施用TopiconDM?甘精胰島素 至代表性的EpidermFT?組織或無毛大鼠皮膚后形成。通過針對(duì)胰島素的抗體的免疫過氧 化物酶染色（褐色）主要局限于存在于人皮膚真皮中的濃密薄壁毛細(xì)血管叢和小靜脈上方 的表皮中。剩余的粘附至角質(zhì)層的TopiconDM?甘精胰島素的一些染色也是明顯的。甘精 胰島素微沉淀對(duì)皮膚毛囊和靜脈叢的接近很可能是對(duì)于所觀察到的比日常大丸藥皮下針 注射低數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)的劑量的甘精胰島素的有效遞送的解釋。皮下組織的厚壁小動(dòng)脈和靜脈 的濃密度要低得多。免疫過氧化物酶綴合的抗體效價(jià)使用正常人胰腺作為陽性對(duì)照進(jìn)行優(yōu) 化，如圖11和12插入物所示。生產(chǎn)胰島素的β胰島細(xì)胞被密集地染色，而沒有周圍胰腺 細(xì)胞的明顯背景染色。
[0185] 在人的研究中，基于已引用的甘精胰島素藥物動(dòng)力學(xué)的公開研究，在1型糖尿病 受試者中單次皮下注射后3~25小時(shí)中，總血漿游離胰島素濃度達(dá)到18IU/mL的平穩(wěn)期 濃度（L印ore, M等人2000, Diabetes49:2142-2148)。然而，實(shí)際的穩(wěn)態(tài)平穩(wěn)期甘精胰島素 濃度為6. 4IU/mL，因?yàn)樵诟示葝u素施用前，經(jīng)持續(xù)的短作用賴脯胰島素的注入，患者滴定 為~12. 5IU/mL的胰島素濃度。在對(duì)5L的平均成人血容量進(jìn)行測(cè)量并用多種胰島素類似 物（44%為甘精胰島素，22%為地特胰島素）調(diào)整我們ELISA測(cè)試的已知交聯(lián)反應(yīng)性后，在 施用包含甘精胰島素的TopiconDM?后24小時(shí)內(nèi)達(dá)到6. 4IU/ml目標(biāo)所需的含片劑的貼劑 尺寸和胰島素劑量可以得以確定。在0. 1~50IU/0. 6cm2的劑量范圍內(nèi)，飽和劑量發(fā)生在 10U，除在普通胰島素中沒有觀察到飽和外（圖10)。然而，明顯的是，10IU/0. 6cm2劑量的 甘精胰島素可以用〇. 6X 0. 6cm貼劑在5天研究中達(dá)到并保持6. 4IU/ml的目標(biāo)穩(wěn)定總胰島 素濃度。這些結(jié)果表明，低數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)的劑量可能足以在將設(shè)定為"小貼劑"的新工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 的貼劑尺寸實(shí)現(xiàn)甘精胰島素的持續(xù)穩(wěn)態(tài)遞送。
[0186] 在圖5和圖6中，甘精胰島素或地特胰島素積聚保持7天，對(duì)于EpidermFT?，分別 在0. 01~20IU/0. 6cm2范圍的TopiconDM ?甘精胰島素或地特胰島素中觀察到具有明確劑 量反應(yīng)的顯著流量。
[0187] 在圖10和圖13中，將P188與P407進(jìn)行比較，兩種泊洛沙姆均為同一類顯示出相 同熱結(jié)構(gòu)且固體到凝膠在~30°C相轉(zhuǎn)變，以證實(shí)P188是TopiconDM?普通胰島素的優(yōu)選實(shí) 施方式，達(dá)到更高的流量且與表皮細(xì)胞活性相關(guān)。當(dāng)P407替代P188時(shí)，穩(wěn)態(tài)流量降低4倍。 特別選擇泊洛沙姆188,因?yàn)槠錈崦艉土髯儗W(xué)特性，并且因?yàn)榧兓苿㏑heothRx已經(jīng)作為 靜脈內(nèi)制劑在隨機(jī)雙盲安慰劑對(duì)照III期臨床試驗(yàn)中對(duì)于鐮刀狀細(xì)胞病和極性心肌梗塞 背景而安全地施用。作者已經(jīng)暗示，是P188的血液流變學(xué)特性（非熱敏感特性）破壞了纖 維細(xì)胞和血紅細(xì)胞之間的疏水性相互作用。這暗示了以下假設(shè)，P188不僅是所有泊洛沙姆 中的安全選擇（P407已經(jīng)被報(bào)道具有腎毒性），其流變學(xué)特性可以加強(qiáng)跨越皮質(zhì)層的疏水 性環(huán)境的滲透。
[0188] 示例件實(shí)施方式和數(shù)據(jù)的講一步說明
[0189] 本文在至少一些實(shí)施方式中公開經(jīng)皮貼劑系統(tǒng)，其已經(jīng)改造成具有熱敏特性，為 針對(duì)所有液態(tài)易變質(zhì)可注射藥物的"冷鏈"存儲(chǔ)和分配問題的解決方案。該貼劑可以熱構(gòu)造 成，在約25°C環(huán)境室溫或任何其他合適的溫度下保持固體基質(zhì)中易變質(zhì)大分子藥物的穩(wěn)定 性。在貼劑施用時(shí)，包含藥物的基質(zhì)可以在達(dá)到平均皮膚溫度時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z態(tài)。在一些實(shí) 施方式中，包含藥物的基質(zhì)也可以作用為增強(qiáng)經(jīng)皮藥物遞送的皮膚粘附劑或粘膜粘附劑。
[0190] 參照?qǐng)D4,數(shù)字掃描量熱儀（DSC)概況表明，泊洛沙姆188 (P188)與丙二醇（PG)的 50 :50比率給出在~30°C下從固體到凝膠的轉(zhuǎn)變，與在穩(wěn)態(tài)條件下（包括空氣溫度20~ 55°C )觀察到的平均皮膚溫度32°C (30. 7~38. 6°C的范圍）的下限對(duì)應(yīng)；70:30比率給出 在核心身體溫度37°C下從固體到凝膠的轉(zhuǎn)變，以用于例如對(duì)癌前宮頸異型增生（通過PAP 涂片檢測(cè)）的化療的陰道內(nèi)經(jīng)粘膜遞送的應(yīng)用。月桂氮卓酮（LP)濃度在圖中恒定在12重 量％。因而，對(duì)于具有使得在皮膚溫度下從固體轉(zhuǎn)變?yōu)槟z的理想化熱特性的制劑，P188/ PG/LP 的比率為 44% /44% /12% (wt/wt/wt)。
[0191] 本文的一些實(shí)施方式成功地跨越全厚度人皮膚模型測(cè)試了例如以下化合物： 甘精胰島素（LANTUS? ) 6, 603Da、地特胰島素（LEVEMIR? ) 5, 917Da、賴脯 胰島素（HUMALOG? ) 5, 814Da、賴谷胰島素（APIDRA? ) 5, 823Da、門冬胰島素 (NOVOLOG?) 5,826Da、普通胰島素（.Humulin?) 5,808Da。
[0192] 在 TopiconDM31?！?01 ~20U/0. 6cn#(MatTek EpidermFT31)中的甘精腠島素流量
[0193] 參照?qǐng)D5,在具有比其他模型（例如，StrataTest)顯著更厚的真皮（使得其為更 加生理性模型）的全厚度人皮膚模型MatTek EpidermFT?(EFT-300)中研究甘精胰島素流 量。MatTek EpidermFTTM(EFT-300)組織被記載為具有更多基底膜的結(jié)構(gòu)特征。觀察在6 天研究過程中對(duì)于0. 01~20U/0. 6cm2劑量范圍內(nèi)的甘精胰島素的明確劑量反應(yīng)。甘精胰 島素的飽和劑量為10U/0. 6cm^因?yàn)榱髁吭?0U/0. 6cm2劑量時(shí)不增加。實(shí)際上，這些劑量 的累積曲線是重合的。結(jié)果反映出在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)樣本進(jìn)行三個(gè)重復(fù)而進(jìn)行的ELISA測(cè)定 (Mercodia異胰島素）。
[0194] 甘精腠島素對(duì)1銦糖尿病患者的藥代動(dòng)力學(xué)（0. 3U/kg劑量）
[0195] 在1型糖尿病患者中單次皮下注射0. 3U/ml甘精胰島素后，甘精胰島素的平均平 穩(wěn)期血漿濃度為~6. 4 μ U/mL。
[0198] 表1
[0199] TopiconDM?可以達(dá)到目標(biāo)血衆(zhòng)甘精胰島素濃度（6. 4mU/mL)
[0200] 表1示出基于先前圖中累積曲線在24小時(shí)內(nèi)能夠達(dá)到并保持目標(biāo)6. 4mU/mL甘精 胰島素濃度的胰島素劑量vs.貼劑尺寸的組合。所達(dá)到的甘精胰島素濃度基于在推斷為5L 平均成人血容量的組織模型中在2. 5ml接收容量中的累積。
[0201] 在這些研究的背景下，預(yù)測(cè)10U/0.6cm2的劑量能在6天研究過程中以 0. 6cm X 0. 6cm貼劑達(dá)到并保持6. 4 μ U/mL的目標(biāo)甘精胰島素濃度。相似地，0. 01U/0. 6cm2 的劑量能在6天研究過程中以0. 8cmX 0. 8cm貼劑達(dá)到并保持6. 4 μ U/mL的目標(biāo)甘精胰島 素濃度。
[0202] 跨越甘精胰島素的3個(gè)數(shù)量級(jí)的劑量范圍，達(dá)到并保持目標(biāo)水平需要的貼劑尺寸 保持為Icm X Icm以下。
[0203] 在 ToDiconDM310.0 1 ~20U/0. 6cn^(MatTek EpidermFT31)中的地特腠島素流量
[0204] 參照?qǐng)D6,在具有比其他模型（例如，StrataTest)顯著更厚的真皮（使得其為更 加生理性模型）的全厚度人皮膚模型MatTek EpidermFT?(EFT-300)中研究地特胰島素流 量。MatTek EpidermFTTM(EFT-300)組織被記載為具有更多基底膜的結(jié)構(gòu)特征。觀察在6 天研究過程中對(duì)于0. 01~20U/0. 6cm2劑量范圍內(nèi)的甘精胰島素的明確劑量反應(yīng)。甘精胰 島素的飽和劑量為10U/0. 6cm2，因?yàn)榱髁吭?0U/0. 6cm2劑量時(shí)不增加。實(shí)際上，這些劑量 的累積曲線是重合的。結(jié)果反映出在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)樣本進(jìn)行三個(gè)重復(fù)而進(jìn)行的ELISA測(cè)定 (Mercodia異胰島素）。
[0205] 地特腠島素藥代動(dòng)力學(xué)（1型DM患者）
[0206] 在單次0. 5U/kg劑量的地特胰島素后，成人的Cniax為208 μ U/mL。
[0208] 表 2
[0209] TopiconDM?可以達(dá)到目標(biāo)血衆(zhòng)地特胰島素濃度（208mU/mL)
[0210] 在這些研究的背景下，預(yù)測(cè)10U/0.6cm2的劑量能在6天研究過程中以 3. 3cmX 3. 3cm貼劑達(dá)到并保持208 μ U/mL的目標(biāo)地特胰島素濃度。相似地，0. 01U/0. 6cm2 的劑量能在6天研究過程中以5. 3cmX 5. 3cm貼劑達(dá)到并保持208 μ U/mL的目標(biāo)地特胰島 素濃度。
[0211] 所達(dá)到的甘精胰島素的濃度是基于推測(cè)為5L平均成人血容量的組織模型中的在 2. 5ml接收容量中的累積。
[0212] 在 TopiconDM11?！?01 ~10U/0. 6cn^(MatTek EpidermFT31)中的束負(fù)腦腠島素流量
[0213] 參照?qǐng)D7,在具有比其他模型（例如，StrataTest)顯著更厚的真皮（使得其為更 加生理性模型）的全厚度人皮膚模型MatTek EpidermFT?(EFT-300)中研究賴脯胰島素流 量。MatTek EpidermFT?(EFT-300)組織被記載為具有更多基底膜的結(jié)構(gòu)特征。
[0214] 在初步試驗(yàn)中，在7天研究過程中對(duì)于0. 01~10U/0. 6cm2劑量范圍內(nèi)的賴脯胰 島素觀察到明確劑量反應(yīng)。結(jié)果反映出在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)樣本進(jìn)行三個(gè)重復(fù)而進(jìn)行的ELISA 測(cè)定（Mercodia Iso-Insulin) 〇
[0215] 在 TopiconDM11?！?01 ~10U/0. 6cn^(MatTek EpidermFT31)中的束負(fù)谷腠島素流量
[0216] 參照?qǐng)D8,在具有比其他模型（例如，StrataTest)顯著更厚的真皮（使得其為更 加生理性模型）的全厚度人皮膚模型MatTek EpidermFT?(EFT-300)中研究賴谷胰島素流 量。MatTek EpidermFT?(EFT-300)組織被記載為具有更多基底膜的結(jié)構(gòu)特征。
[0217] 在初步試驗(yàn)中，在7天研究過程中對(duì)于0. 01~10U/0. 6cm2劑量范圍內(nèi)的賴谷胰 島素觀察到明確劑量反應(yīng)。結(jié)果反映出在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)樣本進(jìn)行三個(gè)重復(fù)而進(jìn)行的ELISA 測(cè)定（Mercodia Iso-Insulin) 〇
[0218] 在 TopiconDM11?！?01 ~10U/0. 6cn^(MatTek EpidermFT31)中的門冬腠島素流量
[0219] 參照?qǐng)D9,在具有比其他模型（例如，StrataTest)顯著更厚的真皮（使得其為更 加生理性模型）的全厚度人皮膚模型MatTek EpidermFT?(EFT-300)中研究門冬胰島素流 量。MatTek EpidermFT?(EFT-300)組織被記載為具有更多基底膜的結(jié)構(gòu)特征。
[0220] 在初步試驗(yàn)中，在7天研究過程中對(duì)于0. 01~10U/0. 6cm2劑量范圍內(nèi)的門冬胰 島素觀察到明確劑量反應(yīng)。結(jié)果反映出在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)樣本進(jìn)行三個(gè)重復(fù)而進(jìn)行的ELISA 測(cè)定（Mercodia Iso-Insulin) 〇
[0221] 在P188vs P407的ToDiconDM11比較中泊洛沙姆188的作用
[0222] 參照表3,泊洛沙姆是由側(cè)翼為兩個(gè)聚乙烯親水鏈[聚（氧化乙烯）]的聚氧丙 烯中央疏水鏈[聚（氧化丙烯）]構(gòu)成的非離子三嵌段共聚物。一些泊洛沙姆也以商品名 Synperonics、Pluronics和Kolliphor而被知道。比較了 P188vs. P407,兩種在人類應(yīng)用中 最常用的泊洛沙姆。P407已經(jīng)報(bào)道為具有腎毒性?；谄淞髯儗W(xué)特性可以通過改變紅細(xì)胞 形態(tài)并破壞細(xì)胞膜蛋白與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間的相互作用而使毛細(xì)管血流正常化的假設(shè)，P188已經(jīng) 以純化形式并通過連續(xù)的靜脈內(nèi)輸注而在鐮刀狀細(xì)胞危機(jī)背景中加以使用。權(quán)威性的隨機(jī) 雙盲安慰劑對(duì)照的III期研究表明在統(tǒng)計(jì)上對(duì)因鐮刀狀細(xì)胞危機(jī)就醫(yī)的患者中所有預(yù)先 設(shè)定的主要終點(diǎn)的有益作用。然而，作用大小顯然沒有大到足以證明靜脈內(nèi)純化P188療法 對(duì)于該臨床適應(yīng)征的持續(xù)發(fā)展。GSK中斷了朝向商業(yè)化的開發(fā)。明顯的是，純化的P188的 靜脈內(nèi)輸注在該研究中被顯示為安全的。
[0225] 轟1
[0226] 在 ToDiconDM11O~50U/0. 6cn#(MatTek EDidermFTa)中的普通腠島素流量以及普 通腠島素穩(wěn)杰流量：P188vs. P407
[0227] 參照?qǐng)D10,在具有比其他模型（例如，StrataTest)顯著更厚的真皮（使得其為更 加生理性模型）的全厚度人皮膚模型MatTek EpidermFT?(EFT-300)中研究普通胰島素的 流量。MatTek EpidermFT?(EFT-300)組織被記載為具有更多基底膜的結(jié)構(gòu)特征。
[0228] 在初步試驗(yàn)中，在5天研究過程中對(duì)于10~50U/0. 6cm2劑量范圍內(nèi)的普通胰 島素觀察到明確劑量反應(yīng)。不像甘精胰島素和地特胰島素的情況，在最高劑量沒有觀察 到飽和。結(jié)果反映出在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)樣本進(jìn)行三個(gè)重復(fù)而進(jìn)行的ELISA測(cè)定（Mercodia Iso-Insulin)〇
[0229] 由于其流變學(xué)特性，將泊洛沙姆188從上百類熱敏化合物以及全部類型的泊洛沙 姆（三嵌段聚合物）中特別選出。用泊洛沙姆407替換泊洛沙姆188,在保持在約30°C 下從固體轉(zhuǎn)變?yōu)槟z的同時(shí)，與在20U/0. 6cm2普通胰島素的非飽和劑量的流量劇烈減 少相關(guān)。結(jié)果反映出在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)樣本進(jìn)行三個(gè)重復(fù)而進(jìn)行的ELISA測(cè)定（Mercodia Iso-Insulin)〇
[0230] 4小時(shí)內(nèi)在（在TopiconDM31中的1U/0. 6cn#甘精腠島素）EpidermFT31表皮中形成 甘精腠島素微沉淀
[0231] 參照?qǐng)D11，證實(shí)在向代表性的EpidermFT?組織局部施用TopiconDM?甘精胰島素 后所形