[发明专利]透皮给药方法和装置

说明书

本发明提供了利用超高频谐振器产生体声波来促使药物透皮释放的方法和装置。本发明的方法能够实现不易或不可透皮物质的透皮，包括但不限于小分子化学药、多肽药物以及抗体及疫苗等生物活性物质。

本申请要求以下中国专利申请的优先权：2019年6月10日提交的、申请号为201910496314.8、发明名称为“透皮给药方法和装置”，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及药物释放方法和装置。更具体的，本发明涉及利用超高频谐振器产生体声波来促使药物透皮释放的方法和装置。本发明的方法能够实现不易或不可透皮物质的透皮，包括但不限于小分子化学药、多肽药物以及抗体及疫苗等生物活性物质。

背景技术

皮肤披覆在人体的表层，直接与外界环境相接触，防止外界物质进入人体，具有重要的保护功能。皮肤由表皮和真皮紧密结合而成。其中表皮由复层扁平上皮构成，由浅入深依次为角质层，透明层、颗粒层和生发层。角质层由多层角化上皮细胞(核及细胞器消失，细胞膜较厚)和细胞间脂质构成，无生命，不透水，具有防止组织液外流，抗磨擦和防感染等功能，是外源性物质透过皮肤吸收的主要屏障。真皮由致密结缔组织构成，由浅入深依次为乳头层和网状层，其中网状层与皮下组织相连，其内有丰富的胶原纤维，弹力纤维和网状纤维，它们互相交织成网，使皮肤具有较大弹性和韧性。

本文中使用的通用术语“透皮”是指使活性剂(例如治疗剂例如药物，或免疫活性剂例如疫苗)穿过皮肤释放至局部组织或全身循环系统，基本上不需要切割或刺穿皮肤，例如用手术刀切割或用皮下针刺入皮肤。透皮给药系统优点体现在：药物吸收不受消化道内pH、食物、转运时间等因素影响；避免肝脏首过效应；克服因吸收过快产生血药浓度过高而引起的不良反应；可持续控制给药速度，灵活给药等。

皮肤给药系统中，表皮尤其是角质层是药物进入体内的主要屏障，研究发现只有极少数药物具有优良的皮肤透过性，多数药物不易穿过人体皮肤这一有效的，选择性的屏障。表皮特别是角质层是主要的屏障层，一旦它的保护功能丧失，大量的水溶性，非电解质分子会以上千倍的速度扩散入体循环，所以促进药物的透皮吸收主要是减少这一屏障层的阻碍。

目前动态打开角质层致密结构实现促透皮给药的技术主要有化学促透、物理促透(电导、微针)等。化学促透主要通过是一种能可逆改变皮肤角质层屏障功能而又不损伤任何活性细胞、增强药物透皮能力、提高药物透皮量的物质来实现。化学促透的优势是可与药物制剂整合在一起，但用量较大或时间较长时会产生皮肤红肿、疼痛等刺激，与药物成分的相容性也是制约其应用的重要因素。

常用的单一物理技术促渗方法有微针、驻极体、离子、电致孔、激光、磁场导入、热穿孔。微针促渗是将由数十至数百枚空心或实心显微针组成的透皮贴片贴于皮肤，穿透角质层屏障并在表皮层制造出微小通道，药物通过微小通道进入体循环，可促进药物经皮渗透到特定的部位，适用于大分子药物(如皮肤渗透率较低的多肽、蛋白质和疫苗等)。电致孔技术是指在瞬间高电压脉冲电流作用下，皮肤角质层脂质分子的定向排列发生改变，使脂质双分子层的无序结构增加形成短暂、可逆的亲水性孔道，从而提高细胞及组织膜渗透性的一种方法，适用于电离性能较好的小分子药物 (如胰岛素)，但依赖带电装置及能量的特点导致推广受限。激光技术是利用激光冲击靶物质形成的光机械波对皮肤造成的冲击，产生的能量融蚀或者剥蚀角质层，改变机体组织的分子排列，形成密集的孔道，从而促进大分子药物透皮吸收的一种物理促渗技术。磁场导入促渗是一种应用磁场提高药物经皮渗透率的物理技术。热穿孔技术是采用脉冲加热法在角质层中形成亲水性通道以增加皮肤渗透性的一种技术。目前磁场导入与热穿孔技术尽管能提高药物经皮透过率，但制作的复杂性和高成本是亟需突破的难题。