[发明专利]基于渗透压为动力的可控微输注装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种输注装置，尤其涉及一种以渗透压作为动力的输注装置，其特别适用于战地、临床及其他不便于建立静脉通道条件下实现自助注射给药。

背景技术

注射制剂由于其作用直接、起效快而成为药物最重要的制剂形式之一，并在传统的常规制剂迅速发展至第四代靶向制剂的革新浪潮中适应了制剂在保证安全有效的同时向使用方便以及毒副作用小的方向发展趋势，逐渐扩展至多种注射形式，主要包括常规注射剂、预冲式注射剂、无针注射以及自动急救注射针等。这些注射给药形式各具特色，在不同的应用领域均无可替代，并且同时具有快速给药、快速起效的特点，但药物有效浓度持续时间短，当伤、病情严重需要长时间维持有效血药浓度时仍需要采用静脉输注给药，这种方式给药装置复杂，需要专业人员操作，因此病人只能在医院用药，对于需要长期用药的病人(如糖尿病人)以及用药量小、不需要大量输注液体的病人来说极为不便，严重限制了病人的行动自由。

为解决用药不便以及药物浓度维持时间短等问题出现了输注泵、经皮给药制剂、渗透泵给药系统以及缓、控释微球、微囊等多种新型给药系统。其中输注泵装置和经皮给药系统由于其各自的优点而成为应用最为广泛的药物递送形式之一。

在临床输液过程中越来越多的病人使用微量输液泵、注射泵控制输(注)液，这主要是由于输(注)液可通过电脑精确控制药物注入速度，安全性好而且可以提高治疗质量，同时能减轻护理人员的劳动强度，因而受到医护人员的青睐。目前市场上已有多种输液泵出现，包括用于糖尿病治疗的胰导素笔以及MiniMed公司的系列产品等。这些给药装置均通过外部驱动精确控制药物释放，因此可以精密调控药物的释放速度，但这类装置结构复杂，成本高，而且外部驱动常为给药系统的附属装置，使用或携带不便。

经皮给药系统或称经皮吸收制剂(Transdermal drug delivery system，TDDS)是将药物以贴剂、膏剂、涂剂等传统制剂形式通过皮肤表面给药，使药物通过皮肤各层产生全身或局部治疗作用的制剂。经皮给药制剂可以长久维持恒定的血药浓度，而且患者可自行用药或随时中断给药，为一些长期性疾病和慢性疾病的治疗及预防创造了一种简单、方便和行之有效的给药方式。但经皮吸收的局限性在于吸收面积小，必须保证一定的透皮吸收速率，才能保证药物的治疗浓度。同时，由于皮肤对药物透皮吸收的屏障作用，大多数药物的吸收存在时滞，药物浓度难以满足治疗的需要。有文献报道，利用目前选择候补透皮制剂药物的基本条件是：(1)每日剂量小于20mg；(2)半衰期小于10h；(3)分子量小于500道尔顿；(4)药物熔点小于200℃；(5)药物的脂溶性为辛醇-水中的分配系数(logK)在-1～4的范围；(6)对皮肤无刺激。这些条件极大地限制了药物透皮制剂的开发。因此，克服皮肤屏障作用，使药物在一定时间内的经皮渗透量达到治疗量是开发透皮给药制剂的关键问题之一。

为解决这一问题，人们采用了多种物理、化学方法以促进药物的经皮吸收。其中添加吸收促进剂是现代经皮给药系统研究中最常用的方法之一，这些吸收促进剂虽能提高部分小分子药物的渗透速率，但对大分子药物的经皮吸收却无显著作用，且通常对皮肤具有刺激性。物理促渗法主要包括离子导入、超声导入、电致孔、热穿孔及无针注射等，这些物理方法实施的结果都是打乱皮肤角质层脂质的有序排列，使药物对皮肤角质层的渗透性增加，虽能促进大分子药物(如胰岛素、干扰素等)的经皮吸收，但可能导致皮肤的损害，其作用效果还需要大量临床试验验证，而且用药者无法自行独立使用。相对而言，同属于物理促渗透技术的微针在角质层上造成了事实上的通道，这种通道是可见的，具有明确的促渗透作用，大大提高大分子药物的经皮吸收量，同时对皮肤几乎没有损害，且使用方便，所以在经皮给药领域受到了广泛的关注。由于微针细而尖，高度仅约为几百微米，直径仅为几十微米，因此递送的药物量非常有限，尚不能满足较大量的药物输注。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明将经皮给药系统和渗透给药系统结合起来，提出了透皮渗透给药系统的新概念，设计了一种使用方便、可持续以恒定释放药物的新型药物递送系统，即透皮自动输注给药系统。该系统主要利用渗透压原理通过精确设计的微型注射针直接穿透角质层将药物有效、连续、可控的输注入皮下，从而产生持久、恒定和可控的血药浓度。