CN108883262B

CN108883262B - 经皮给药装置

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Publication number: CN108883262B
Application number: CN201780019905.5A
Authority: CN
Inventors: 加藤洋行
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2037-03-24
Also published as: EP3434314A1; US20180345000A1; EP3434314B1; JPWO2017164405A1; WO2017164405A1; JP7020399B2; US10946181B2; EP3434314A4; CN108883262A

Abstract

本发明涉及一种经皮给药装置，其所具备的多个突起部(12)的每一个具备：从基体(11)的第一面(11S)延伸的具有柱体形状的柱体部(13)、和从柱体部(13)的顶部延伸的具有锥体形状的锥体部(14)。在多个突起部(12)的每一个中，从与第一面(11S)平行的方向观察的锥体部(14)的顶部所具有的最大角度(θ)为10°以上且30°以下，从锥体部(14)的基端到前端的长度(L3)相对于与第一面(11S)正交的方向的从突起部(12)的基端到前端的长度(L3)之比为0.45以上且0.75以下，从与第一面(11S)相对的方向观察，突起部(12)与最接近该突起部(12)的其他突起部(12)的中心间的距离(P)为50μm以上且350μm以下。

Description

经皮给药装置

技术领域

本发明涉及一种用于药剂给药的经皮给药装置。

背景技术

经皮给药装置用于将药剂从皮肤给药至其给药对象。作为经皮给药装置的一例的微针具备具有针状的多个突起部和板状的基体，多个突起部在基体的表面排列。在药剂给药时，微针的使用者使突起部的前端与皮肤相对，将基体向皮肤按压。由此，突起部将皮肤穿孔，药剂从由突起部所形成的孔送入皮内。由于突起部的大小微小，所以在使用了微针的药剂的给药方法中，皮肤穿孔时所产生疼痛得到抑制(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-16160号公报

发明内容

本发明所要解决的课题

然而，为了药剂的准确给药，优选多个突起部的每一个充分地刺入皮肤，上述孔形成为适于药剂给药的期望的深度。因此，需要突起部在通过基体受到按压力时，在避免由该按压力引起的突起部的变形的同时，贯通皮肤表面的角质层而刺入皮肤至期望的深度。

这样的突起部的穿孔性能、即对突起部的不易变形性和刺入容易性产生影响的要素之一是突起部的形状。例如，对于突起部而言，其前端越尖锐、越容易刺入皮肤。但是，由于前端越尖锐、突起部的强度变得越低，因此突起部变得容易变形。另外，在微针具备多个突起部时，各突起部所承受的按压力根据基体表面的多个突起部的配置不同而变化，因此多个突起部的配置也会对各突起部的不易变形性产生影响。

这样，多个要素对突起部的穿孔性能产生影响，在多个要素中，还包含使突起部的不易变形性和刺入容易性这两个要件之一提高并使另一要件降低的要素。因此，期望彻底弄清楚这些要素对突起部的穿孔性能的影响，发现能够提高多个突起部的每一个的上述两个要件双方的条件。

本发明的目的在于提供一种能够提高多个突起部的每一个的穿孔性能的经皮给药装置。

用于解决课题的手段

解决上述课题的经皮给药装置具备：具有第一面的基体和从所述第一面突出的多个突起部，所述突起部具备从所述第一面延伸的具有柱体形状的柱体部、和从所述柱体部的顶部延伸的具有锥体形状的锥体部，在所述多个突起部的每一个中，从与所述第一面平行的方向观察的所述锥体部的顶部所具有的最大角度为10°以上且30°以下，与所述第一面正交的方向的从所述突起部的基端到前端的长度为突起长度、且与所述第一面正交的方向的从所述锥体部的基端到前端的长度为锥体长度，所述锥体长度与所述突起长度之比为0.45以上且0.75以下，从与所述第一面相对的方向观察，所述突起部的外形所显示的图形的重心是所述突起部的中心，所述突起部与最接近该突起部的其他突起部的所述中心间的距离即相邻距离为50μm以上且350μm以下。

通过上述构成，由于突起部的顶部足够锐利，所以突起部变得容易刺入皮肤。而且，由于突起部具有柱体与锥体接续的形状，因此与突起部整体具有锥体形状的构成相比，在这些突起部具有相同大小的前端角时，突起部的底面的大小变得更小。因此，能够进一步减小突起部的相邻距离，能够紧密地配置多个突起部。因此，能够使施加于基体的按压力分散、减小施加于各突起部的力，因此尽管突起部是具有锐利的顶部的构成，也能够抑制穿孔时突起部发生变形。此外，由于突起部的柱体部的比例不会变得过大，因此即使突起部是具有柱体与锥体接续的形状的构成，也能够抑制突起部的强度在与第一面平行的方向的力作用下降低。这样，通过上述构成，由于突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者提高，因此能够提高多个突起部的每一个的穿孔性能。

在上述构成中，所述柱体部可以具有棱柱形状，所述锥体部可以具有棱锥形状。另外，在上述构成中，所述柱体部可以具有圆柱形状，所述锥体部可以具有圆锥形状。

通过上述构成，能够可靠地实现柱体与锥体接续的形状的突起部。另外，这些形状在柱体与锥体接续的形状中，是曲率的变化部分或角部较少的单纯的形状，因此突起部的制造容易。

在上述构成中，也可以是：从与所述第一面相对的方向观察，所述多个突起部排列成矩阵状，并且按照沿着在所述第一面中相互正交的2个方向的每一方向、相互邻接的所述突起部的所述中心间的距离成为所述相邻距离的方式排列。

通过上述构成，由于各突起部隔开一定间隔规则地配置，所以施加于基体的按压力均匀地分散。因此，能够抑制各突起部的穿孔性能的偏差。

在上述构成中，优选所述突起部由含有水溶性高分子的材料构成。

以水溶性高分子为主要成分的突起部与由金属等其他材料构成的突起部相比较易变形，因此难以兼顾突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性这一课题易于变得显著。通过上述构成，在由含有这样的水溶性高分子的材料构成的突起部中，由于能够提高突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者，因此有益性高。

发明效果

根据本发明，能够提高经皮给药装置所具备的多个突起部的每一个的穿孔性能。

附图说明

图1是表示经皮给药装置的一个实施方式的经皮给药装置的立体结构的立体图。

图2是表示一个实施方式的经皮给药装置的立体结构的另一例的立体图。

图3是表示一个实施方式的经皮给药装置的侧面结构的侧视图。

图4是表示一个实施方式的经皮给药装置的平面结构的俯视图。

图5是表示一个实施方式的经皮给药装置的平面结构的另一例的俯视图。

图6是表示一个实施方式的经皮给药装置的平面结构的另一例的俯视图。

图7是表示一个实施方式的经皮给药装置的另一例的截面结构的截面图。

具体实施方式

参照图1～图5，对经皮给药装置的一个实施方式进行说明。

[经皮给药装置的构成]

参照图1和图2，对作为经皮给药装置的一例的微针的整体构成进行说明。

如图1所示，微针10具备具有板状的基体11和从基体11突出的多个突起部12。基体11具有作为配置有突起部12的面的第一面11S、和作为第一面11S的相反侧的面的第二面11T，第一面11S支撑突起部12的基端。即，多个突起部12从基体11的第一面11S突出。从与第一面11S相对的方向观察的基体11的外形没有特别限定，基体11的外形可以是圆形、椭圆形，也可以是矩形。

突起部12由从第一面11S延伸的具有柱体形状的柱体部13和从柱体部13的顶部延伸的具有锥体形状的锥体部14构成。换言之，突起部12具有锥体的底面与柱体的上表面接续的形状。

详细而言，柱体部13在与第一面11S正交的方向上具有从第一面11S延伸的侧面，柱体部13的沿着与第一面11S平行的方向的截面的面积在与第一面11S正交的方向上是恒定的。

锥体部14具有从柱体部13的侧面的上端朝向柱体部13的上方空间所包含的一个点延伸的侧面，锥体部14的沿着与第一面11S平行的方向的截面的面积随着远离基体11而逐渐变小。锥体部14的沿着与第一面11S平行的方向的截面的形状在任一截面中，均优选是与柱体部13的沿着与第一面11S平行的方向的截面的形状相似的形状。

柱体部13的基端为突起部12的基端，锥体部14的前端为突起部12的前端。柱体部13的底面为突起部12的底面，被划分在第一面11S内。柱体部13的上表面与锥体部14的底面一致，包含在突起部12的内部。其中，柱体部13的底面以及上表面与锥体部14的底面是将微针10的结构分割成基体11和突起部12、进而分割成基体11和柱体部13和锥体部14而理解时设定的假想面，未表示在微针10的表面。

具体而言，例如，如图1所示的例子那样，柱体部13具有圆柱形状，锥体部14具有圆锥形状。另外例如，如图2所示的例子那样，柱体部13具有四棱柱形状，锥体部14具有四棱锥形状。不限于这样的例子，柱体部13也可以具有与四棱柱形状不同的多棱柱形状，锥体部14也可以具有与四棱锥形状不同的多棱锥形状。总之，只要柱体部13是具有由直线或曲线包围的底面的柱体形状、锥体部14是具有与柱体部13的底面相同形状的底面的锥体形状即可。

[突起部的详细构成]

参照图3～图5，对突起部12的详细构成进行说明。

如图3所示，突起部12的长度即突起长度L1是与基体11的第一面11S正交的方向的从突起部12的基端到前端的长度、即从第一面11S到锥体部14的前端的长度。柱体部13的长度即柱体长度L2是与第一面11S正交的方向的从柱体部13的基端到前端的长度、即从第一面11S到与第一面11S正交的侧面的上端的长度。锥体部14的长度即锥体长度L3是与第一面11S正交的方向的从锥体部14的基端到前端的长度、即从柱体部13的与第一面11S正交的侧面的上端到突起部12的前端的长度。柱体长度L2与锥体长度L3的总长度为突起长度L1。

突起部12的前端角θ、即锥体部14的前端角θ是从与第一面11S平行的方向观察的锥体部14的顶部所具有的最大角度。例如，锥体部14具有圆锥形状时，锥体部14的前端角θ是以锥体部14的底面的圆的直径为底边、以圆锥的顶点为顶点的三角形的顶角的角度。另外例如，在锥体部14具有四棱锥形状时，锥体部14的前端角θ是以锥体部14的底面的矩形的对角线为底边、以四棱锥的顶点为顶点的三角形的顶角的角度。

突起部12的相邻距离P是从与第一面11S相对的方向观察的突起部12与最接近该突起部12的其他突起部12的中心间的距离。换言之，从与第一面11S相对的方向观察，对象的突起部12与其他各突起部12的中心间的距离中最短的长度为对象的突起部12的相邻距离P。

如图4所示，在柱体部13为圆柱形状、锥体部14为圆锥形状时，从与第一面11S相对的方向观察的突起部12的中心C为从该方向观察时的突起部12的外形的圆的中心，与从该方向观察时的突起部12的前端的位置一致。即，从与第一面11S相对的方向观察，突起部12的中心C与柱体部13的底面的圆的中心一致。

另外，如图5所示，在柱体部13为四棱柱形状、锥体部14为四棱锥形状时，从与第一面11S相对的方向观察的突起部12的中心C为从该方向观察时的突起部12的外形的矩形的对角线的交点，与从该方向观察时的突起部12的前端的位置一致。即，从与第一面11S相对的方向观察，突起部12的中心C与柱体部13的底面的矩形的重心一致。

总之，从与第一面11S相对的方向观察的突起部12的中心C是从该方向观察时的突起部12的外形所显示的图形的重心，即是柱体部13的底面的图形的重心。

本实施方式的微针10满足下述条件(a)～(c)。

(a)锥体部14的前端角θ为10°以上且30°以下。

(b)突起部12的相邻距离P为50μm以上且350μm以下。

(c)锥体长度L3与突起长度L1之比为0.45以上且0.75以下。

突起部12的顶部越锐利，突起部12越容易刺入皮肤，若前端角θ为30°以下，则能够充分确保这样的刺入容易性。另一方面，若前端角θ为10°以上，则能够抑制因顶部的细度而导致的突起部12的强度过度降低。

这里，微针10的使用者为了将突起部12刺入皮肤而按压基体11的第二面11T时，在基体11的第一面11S上，多个突起部12越稀疏地配置、即突起部12的相邻距离P越大，在第一面11S的单位区域内受到施加于该单位区域的按压力的突起部12的数量变得越少。其结果，作用于每一个突起部12的力变大，因此突起部12变得容易变形。特别是，由于为了提高突起部12的刺入容易性而使前端角θ越小，突起部12自身的强度变得越低，因此突起部12越容易因突起部12的配置而发生变形，这是个大问题。

与此相对，如果减小突起部12的相邻距离P而紧密地配置多个突起部12，则按压力被分散、对每一个突起部12施加的力变小，因此突起部12变得不易变形。但是，能够将相邻距离P减小到怎样的程度受到突起部12的底面大小的限制。在此，在本实施方式中，突起部12具有柱体与锥体接续的形状。因此，将突起部的整体具有锥体形状的构成、即越靠近突起部的基端、基体11的与第一面11S平行的截面上的突起部的大小变得越大的构成和本实施方式进行比较，在突起部的前端角θ的大小相同的情况下，本实施方式更能够减小突起部12的底面的大小。因此，能够进一步减小突起部12的相邻距离P，从而紧密地配置多个突起部12。即，尽管突起部12是具有锐利的顶部的构成，也能够紧密地配置多个突起部12。

而且，若突起部12的相邻距离P为350μm以下，则按压力被充分分散，突起部12变得难以变形。另一方面，若相邻距离P为50μm以上，则能够抑制突起部12的配置过度密集而使多个突起部12之间堵塞，因此能够抑制突起部12变得难以刺入皮肤。另外，也抑制了难以制造多个突起部12的情况。

然而，由于皮肤的表面并不平坦，因此难以在保持基体11的第一面11S与皮肤的表面平行的状态下将多个突起部12刺入皮肤。因此，在突起部12刺入皮肤时，突起部12不仅受到与第一面11S正交的方向的力，还受到与第一面11S平行的方向的力。在突起部12中，被从第一面11S垂直延伸的侧面包围的部分的比例越多，突起部12在与该第一面11S平行的方向的力作用下强度越低。与此相对，若锥体长度L3与突起长度L1之比、即在与第一面11S正交的方向上锥体部14在突起部12中所占的比例为0.45以上，则突起部12的柱体部13的比例不会变得过大，因此能够抑制突起部12在与第一面11S平行的方向的力作用下强度降低。另一方面，如果锥体长度L3与突起长度L1之比为0.75以下，则能够充分得到突起部12具有柱体与锥体接续的形状所带来的效果。

这样，如果满足上述(a)～(c)的条件，则突起部12的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者提高，因此能够提高多个突起部12的每一个的穿孔性能。

另外，突起长度L1优选为50μm以上且800μm以下。突起长度L1根据由突起部12形成的孔所需要的深度、容积等来确定即可。

另外，对于各突起部12，若突起部12的相邻距离P为50μm以上且350μm以下，则多个突起部12可以规则地排列于基体11的第一面11S，也可以不规则地排列。在规则地配置多个突起部12时，多个突起部12例如排列成矩阵状或同心圆状。

在图4和图5所示的例子中，多个突起部12排列成矩阵状，对于各突起部12，突起部12的相邻距离P相等。各突起部12从与第一面11S相对的方向观察，按照沿着相互正交的两个方向、即图中的纵向与横向的各方向、与相邻的突起部12的中心C间的距离成为相邻距离P的方式排列。换言之，从与第一面11S相对的方向观察，对象的突起部12和相互正交的2个方向的每一方向的相邻的突起部12全部是最接近对象的突起部12的突起部12，对象的突起部12与这些各突起部12的中心C间的距离是恒定的。

通过这样的构成，施加于基体11的按压力被均匀地分散，因此能够抑制各突起部12的穿孔性能的偏差。

此外，在图5中，例示了从与第一面11S相对的方向观察，沿着突起部12的外形的矩形的各对角线的延伸方向，突起部12按照相邻的突起部12的中心C间的距离成为相邻距离P的方式排列的构成。取而代之，如图6所示，也可以是从与第一面11S相对的方向观察，沿着突起部12的外形的矩形的各边的延伸方向，突起部12按照相邻的突起部12的中心C间的距离成为相邻距离P的方式排列。

[经皮给药装置的制造方法]

对上述微针10的材料及制造方法进行说明。

微针10优选由具有生物相容性的材料形成。作为构成微针10的材料，例如可举出硅、不锈钢、钛或锰等金属、医疗用有机硅、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚碳酸酯或环状烯烃共聚物等热塑性树脂等。另外，微针10也可以由被皮肤所具有的水分溶解的材料、即水溶性材料构成。作为水溶性材料，可以使用水溶性高分子或多糖类。作为水溶性高分子，可举出羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)、羟丙基纤维素(HPC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸系聚合物、聚丙烯酰胺(PAM)、聚氧化乙烯(PEO)、普鲁兰多糖、海藻酸盐、果胶、壳聚糖、脱乙酰壳多糖琥珀酰胺、低聚壳聚糖。在上述材料中，壳聚糖、脱乙酰壳多糖琥珀酰胺、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基纤维素(HPC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)在生物学上安全性高，因此可以优选使用。另外，作为多糖类，可列举海藻糖或麦芽糖。由水溶性材料形成的突起部12刺入皮肤后，在皮内溶解。

另外，微针10也可以由相互不同的材料构成的多个区域构成。而且，由相互不同的材料构成的区域也可以具有层状。换言之，微针10也可以由相互不同的材料构成的多个层构成。

图7示出了包含突起部12的前端的部分为由第一材料构成的第一层R1、包含突起部12的基端的部分及基体11为由第二材料构成的第二层R2的例子。第1材料和第2材料具有不同的组成，第1层R1与第2层R2的边界面与基体11的第一面11S平行地扩展。

此外，图7中例示了第1层R1与第2层R2的边界面位于突起部12的锥体部14的构成，但第1层R1与第2层R2的边界面可以位于锥体部14与柱体部13的边界，也可以位于柱体部13，也可以位于突起部12与基体11的边界，也可以位于基体11。另外，第1层R1与第2层R2的边界面也可以不与第一面11S平行。另外，微针10也可以由相互不同的材料构成的三层以上的层构成。

通过微针10给药的药剂也可以附在突起部12的表面，在由突起部12形成孔的同时被送入皮内。或者，在突起部12如上所述由具有溶解性的材料形成的情况下，药剂也可以包含在突起部12的内部，在突起部12溶解的同时被送入皮内。或者，也可以在突起部12上形成槽或孔，在该槽或孔内填充药剂，药剂在由突起部12向皮肤形成孔的同时被送入皮内。另外，也可以在突起部12刺入皮肤之前或之后，将液状的药剂涂布于皮肤，药剂从由突起部12形成的孔被送入皮内。此外，也可以通过这些方式组合而成的方式给药药剂。其中，在突起部12由具有溶解性的材料形成的情况下，构成突起部12的水溶性材料也可以作为药剂发挥功能。

药剂只要是通过给药至皮内而发挥功能的物质，则其种类没有特别限定。作为药剂，例如可举出药理活性物质、化妆品组合物等，可根据目的进行选择。

作为药理活性物质，例如可列举流感等疫苗、癌患者等用的镇痛药、胰岛素、生物制剂、基因治疗药、注射剂、经口制剂、或皮肤应用制剂等。在使用微针10的经皮给药中，向形成于皮肤的孔给药药剂。因此，使用微针10的经皮给药除了以往的经皮给药中使用的药理活性物质以外，还可以用于需要皮下注射的药理活性物质的给药。特别是，使用微针10的经皮给药在给药时不会给患者带来疼痛，因此适于针对儿童的疫苗等注射剂的给药。另外，使用微针10的经皮给药，由于在给药时患者不需要饮用药剂，所以适合于针对难以饮用口服剂的儿童的口服剂的给药。

化妆品组合物是用作化妆品或美容品的组合物。作为化妆品组合物，例如可举出保湿剂、着色剂、香料、或对皱纹、粉刺或妊辰纹等显示改善效果、对脱发显示改善效果等美容效果的生理活性物质等。如果使用具有芳香的材料作为化妆品组合物，则由于能够对微针10赋予香味，因此能够得到适于美容品的微针10。

在上述材料中，本实施方式的微针10的构成可适用于在突起部12的形成材料中使用水溶性高分子的情况。以水溶性高分子为主要成分的突起部与由金属等其他材料构成的突起部相比容易变形，因此容易产生难以兼顾突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性的问题。与此相对，关于突起部12的形状以及配置，只要是具有本实施方式的构成的微针10，即使在突起部12由水溶性高分子构成的情况下，也能够提高突起部12的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者。

此外，用作突起部12的形成材料的水溶性高分子并不限定于之前例示的水溶性高分子。另外，在使用水溶性高分子作为突起部12的形成材料的情况下，如上所述，突起部12除了水溶性高分子以外还可以含有药剂，另外，水溶性高分子本身也可以作为药剂发挥功能。另外，突起部12除了水溶性高分子以外，还可以含有各种添加剂。突起部12的主成分是构成突起部12的成分中具有最高含有率的成分，例如是突起部12中具有50质量％以上的含有率的成分。

微针10可以根据构成微针10的材料使用各种公知技术来制造。例如，在微针10由树脂形成的情况下，可以通过注塑成形、挤出成形、压印、热压花或流延等成形技术形成微针10。另外例如，也可以使用例如光刻法、湿式蚀刻法、干式蚀刻法、喷砂法、激光加工法、精密机械加工法等微细加工技术来形成微针10。另外，也可以将其中的多种方法组合而形成微针10。

另外，也可以通过上述方法形成微针10的原版，制作将原版的凹凸反转而成的凹版，使用凹版复制微针10。凹版通过公知的形状转印法来形成。作为形状转印法，例如可举出通过Ni电铸法形成Ni制的凹版的方法、使用熔融的树脂进行转印成型的方法等。由此，形成具有与突起部12对应的形状的凹陷的凹版。

然后，在形成的凹版中填充微针10的形成材料。例如，在微针10由水溶性高分子形成的情况下，制备含有水溶性高分子和药剂的材料溶液。材料溶液向凹版的供给方法可以在考虑凹版的形状、大小等的基础上从公知的方法中适当选择。例如，作为材料溶液的供给方法，可以使用旋涂法、使用分配器的方法、流延法、喷墨法等。通过使填充于凹版的材料溶液干燥固化，形成成为微针10的成形物，成形物从凹版脱模，由此得到微针10。

另外，使用凹版形成的微针10不限于由水溶性高分子形成的微针10。例如，也可以通过热压等在凹版中填充热塑性树脂，从而形成由热塑性树脂构成的微针10。

[实施例]

使用具体的实施例及比较例对上述经皮给药装置进行说明。

<实施例1>

通过精密机械加工来加工硅基板，形成圆柱上接续有圆锥的形状的突起部呈6列6行的矩阵状排列有36根的微针的原版。接着，在上述原版的表面通过镀敷法将镍膜制膜成500μm的厚度。然后，通过使用加热至90℃的重量百分比浓度为30％的氢氧化钾水溶液的湿式蚀刻除去原版，制作原版的凹凸反转而成的由镍构成的凹版。

接着，将羟丙基纤维素溶解于水中，制备重量百分比浓度为5％的羟丙基纤维素水溶液。在上述凹版中填充羟丙基纤维素水溶液，使用设定至90℃的加热板，与凹版一起将填充于凹版的羟丙基纤维素水溶液加热，使填充物干燥固化。将固化的成型物从凹版剥离，然后将成型物冲裁成圆形，得到由羟丙基纤维素构成的实施例1的微针。

实施例1的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为400μm、柱体长度L2为100μm、锥体长度L3为300μm、前端角θ为30°、相邻距离P为300μm。

<实施例2>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的实施例2的微针。

实施例2的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为200μm、柱体长度L2为50μm、锥体长度L3为150μm、前端角θ为25°、相邻距离P为100μm。

<实施例3>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的实施例3的微针。

实施例3的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为150μm、柱体长度L2为50μm、锥体长度L3为100μm、前端角θ为10°、相邻距离P为70μm。

<实施例4>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的实施例4的微针。

实施例4的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为300μm、柱体长度L2为150μm、锥体长度L3为150μm、前端角θ为30°、相邻距离P为200μm。

<实施例5>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的实施例5的微针。

实施例5的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为800μm，柱体长度L2为200μm、锥体长度L3为600μm、前端角θ为25°、相邻距离P为350μm。

<实施例6>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的实施例6的微针。

实施例6的微针所具备的各突起部具备四棱柱形状的柱体部和四棱锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为350μm、柱体长度L2为100μm、锥体长度L3为250μm、前端角θ为15°、相邻距离P为200μm。

<实施例7>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的实施例7的微针。

实施例7的微针所具备的各突起部具备四棱柱形状的柱体部和四棱锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为750μm、柱体长度L2为200μm、锥体长度L3为550μm、前端角θ为30°、相邻距离P为300μm。

<比较例1>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的比较例1的微针。

比较例1的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为400μm、柱体长度L2为100μm、锥体长度L3为300μm、前端角θ为30°、相邻距离P为600μm。

<比较例2>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的比较例2的微针。

比较例2的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为100μm、柱体长度L2为50μm、锥体长度L3为50μm、前端角θ为15°、相邻距离P为40μm。

<比较例3>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的比较例3的微针。

比较例3的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为400μm、柱体长度L2为100μm、锥体长度L3为300μm、前端角θ为8°、相邻距离P为300μm。

<比较例4>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的比较例4的微针。

比较例4的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为300μm、柱体长度L2为150μm、锥体长度L3为150μm、前端角θ为35°、相邻距离P为300μm。

<比较例5>

除了变更原版的突起部的形状以外，通过与实施例1同样的工序，得到由羟丙基纤维素构成的比较例5的微针。

比较例5的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为500μm、柱体长度L2为350μm、锥体长度L3为150μm、前端角θ为20°、相邻距离P为300μm。

<穿孔性能的评价>

(变形的程度)

对于实施例1～7和比较例1～5的每一个，用人手将微针按压到猪皮上，将突起部刺入皮肤，然后，将微针从皮肤拔出。用显微镜观察拔出的微针的突起部，测量发生了弯曲或折断等的突起部、即在使用前后可见形状变化的突起部的数量。将可见形状变化的突起部的数量为7个以下的情况记为突起部的不易变形性充分(表1中记为“○”)，将可见形状变化的突起部的数量为8个以上的情况记为突起部的不易变形性不充分(表1中记为“×”)。

(穿刺性)

对于实施例1～7和比较例1～5的每一个，用显微镜观察上述微针被拔出后的猪皮，测量表示由突起部形成了充分深度的孔的穿刺痕的数量。将上述穿刺痕的数量为30个以上的情况记为突起部刺入皮肤的容易性充分(表1中记为“○”)，将上述穿刺痕的数量为29个以下的情况记为突起部刺入皮肤的容易性不充分(表1中记为“×”)。

<结果>

表1示出了实施例1～7和比较例1～5的各个微针的突起部的形状、柱体长度L2和锥体长度L3、锥体长度L3与突起长度L1之比(L3/L2+L3)、前端角θ、相邻距离P，并且示出了穿孔性能的评价结果。其中，锥体长度L3与突起长度L1之比将小数点后第三位四舍五入来表示。

表1

如表1所示，在全部满足(a)锥体部的前端角θ为10°以上且30°以下、(b)突起部的相邻距离P为50μm以上且350μm以下、(c)锥体长度L3与突起长度L1之比为0.45以上且0.75以下这三个条件的实施例1～7中，显示突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者良好、突起部的穿孔性能提高。特别是，在突起部由水溶性高分子构成时，能够提高突起部的穿孔性能。

另一方面，在突起部的相邻距离P大于上述条件(b)的范围的比较例1中，可见突起部的折断等变形。这启示由于相邻距离P较大而对一个突起部施加的按压力变得过大。另外，在突起部的相邻距离P比上述条件(b)的范围小的比较例2中，能够确认突起部准确刺入的穿刺痕迹少。这启示是因为突起部过密地配置、相邻的突起部间的间隙过小。

另外，在前端角θ小于上述条件(a)的范围的比较例3中，可见突起部的折断多，由于折断的突起部多，能够确认突起部准确刺入的穿刺痕迹少。这启示是因为突起部的顶部细会导致突起部的强度低。另外，在前端角θ比上述条件(a)的范围大的比较例4中，能够确认突起部准确刺入的穿刺痕迹少。这启示是因为突起部的顶部的锐利度对于穿刺而言不充分。另外，在锥体长度L3的比例比上述条件(c)的范围小的比较例5中，可见突起部的折断多，由于折断的突起部多，能够确认突起部准确刺入的穿刺痕迹少。这启示是因为突起部的柱体部的比例过大、突起部在与基体的第一面平行的力作用下强度低。

<实施例8>

除了变更用作突起部的形成材料的水溶性高分子的种类以外，通过与实施例1同样的工序，得到实施例8的微针。即，代替羟丙基纤维素而将脱乙酰壳多糖琥珀酰胺溶解于水，制备重量百分比浓度为5％的脱乙酰壳多糖琥珀酰胺水溶液。然后，在实施例1中使用的凹版中填充脱乙酰壳多糖琥珀酰胺水溶液，使用设定至90℃的加热板，与凹版一起将填充于凹版的脱乙酰壳多糖琥珀酰胺水溶液加热，使填充物干燥固化。将固化的成形物从凹版剥离，然后将成形物冲裁成圆形，得到由脱乙酰壳多糖琥珀酰胺构成的实施例8的微针。

实施例8的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为400μm、柱体长度L2为100μm、锥体长度L3为300μm、前端角θ为30°、相邻距离P为300μm。

<比较例6>

除了变更突起部的形状以外，通过与实施例8同样的工序，得到由脱乙酰壳多糖琥珀酰胺构成的比较例6的微针。在比较例6中，使用比较例1中使用的凹版。

比较例6的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为400μm、柱体长度L2为100μm、锥体长度L3为300μm、前端角θ为30°、相邻距离P为600μm。

<比较例7>

除了变更突起部的形状以外，通过与实施例8同样的工序，得到由脱乙酰壳多糖琥珀酰胺构成的比较例7的微针。在比较例7中，使用比较例2中使用的凹版。

比较例7的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为100μm、柱体长度L2为50μm、锥体长度L3为50μm、前端角θ为15°、相邻距离P为40μm。

<穿孔性能的评价>

对于实施例8和比较例6、7的各个微针，通过与实施例1～7、比较例1～5同样的方法，进行变形程度和穿刺性的评价。

<结果>

表2示出了实施例8和比较例6、7的各个微针的突起部的形状、柱体长度L2和锥体长度L3、锥体长度L3与突起长度L1之比(L3/L2+L3)、前端角θ、相邻距离P，并且示出了穿孔性能的评价结果。

表2

如表2所示，启示即使将构成突起部的水溶性高分子的种类从实施例1～7进行了变更的情况下，也能够得到同样的结果。即，在满足上述(a)～(c)的条件的实施例8中，显示突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者良好，突起部的穿孔性能提高。由该结果启示，只要满足上述(a)～(c)的条件，则无论水溶性高分子的种类如何，对于由水溶性高分子构成的突起部而言，突起部的穿孔性能提高。

<实施例9>

在实施例1中使用的凹版上配置由环状烯烃共聚物(COC)构成的片材，利用热板将COC片材加热熔融。使用金属板对加热熔融的COC片材进行压制，由此在凹版的凹部填充了COC。然后，与凹版一起将填充于凹部的COC冷却，从凹版将固化的成型物剥离，由此得到由COC构成的实施例9的微针。

实施例9的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为400μm、柱体长度L2为100μm、锥体长度L3为300μm、前端角θ为30°、相邻距离P为300μm。

<比较例8>

除了变更突起部的形状以外，通过与实施例9同样的工序，得到由COC构成的比较例8的微针。比较例8中，使用比较例1中使用的凹版。

比较例8的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为400μm、柱体长度L2为100μm、锥体长度L3为300μm、前端角θ为30°、相邻距离P为600μm。

<比较例9>

除了变更突起部的形状以外，通过与实施例9同样的工序，得到由COC构成的比较例9的微针。比较例9中，使用比较例2中使用的凹版。

比较例9的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为100μm、柱体长度L2为50μm、锥体长度L3为50μm、前端角θ为15°、相邻距离P为40μm。

<穿孔性能的评价>

对于实施例9和比较例8、9的微针的每一个，通过与实施例1～7、比较例1～5同样的方法，进行变形程度和穿刺性的评价。

<结果>

表3示出了实施例9和比较例8、9的各个微针的突起部的形状、柱体长度L2和锥体长度L3、锥体长度L3与突起长度L1之比(L3/L2+L3)、前端角θ、相邻距离P，并且示出了穿孔性能的评价结果。

表3

如表3所示，启示即使在突起部的形成材料与水溶性高分子不同的情况下，也能够得到与突起部的形成材料为水溶性高分子时同样的结果。即，在满足上述(a)～(c)的条件的实施例9中，显示突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者良好，突起部的穿孔性能提高。由该结果启示，作为突起部的形成材料，在使用能够形成突起部所具有的强度、刚性比由水溶性高分子构成的突起部更高的突起部的材料的情况下，也能够提高突起部的穿孔性能。

<实施例10>

将羟丙基纤维素溶解于水中，制备重量百分比浓度为5％的羟丙基纤维素水溶液，在该羟丙基纤维素水溶液中滴加伊文思兰进行着色，由此得到第一材料溶液。

另外，将脱乙酰壳多糖琥珀酰胺溶解于水中，制备重量百分比浓度为5％的脱乙酰壳多糖琥珀酰胺水溶液，由此得到第二材料溶液。

在实施例1中使用的凹版中填充第一材料溶液后，用刮板将填充的第一材料溶液的一部分刮出到凹版外。然后，使用设定至90℃的加热板，加热填充于凹版的第一材料溶液，使填充物干燥固化。

从固化的第一材料溶液的填充物上，进一步向凹版填充第二材料溶液，使用设定至90℃的加热板，加热填充于凹版的第二材料溶液，使填充物干燥固化。

将固化的成型物从凹版剥离后，将成型物冲裁成圆形，得到实施例10的微针。实施例10的微针由相互不同的材料构成的2个层构成。

实施例10的微针所具备的各突起部具备圆柱形状的柱体部和圆锥形状的锥体部，在各突起部中，突起长度L1为400μm、柱体长度L2为100μm、锥体长度L3为300μm、前端角θ为30°、相邻距离P为300μm。另外，用显微镜观察各突起部，结果确认到突起部的前端附近被着色成蓝色。

对于实施例10的微针，通过与实施例1～7、比较例1～5同样的方法进行变形程度及穿刺性的评价。关于变形程度的评价，在穿孔前后可见形状变化的突起部的数量为7个以下，关于穿刺性的评价，显示由突起部形成了充分深度的孔的穿刺痕的数量为30个以上。由此显示，在实施例10的微针中，突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者良好，突起部的穿孔性能提高。

以上如使用实施例和比较例所示，本申请的发明人考虑了锥体部14的前端角θ、突起部12的相邻距离P、突起部12的形状、锥体长度L3与突起长度L1之比这些素的相互关联性，并分析了它们各自是否影响突起部12的穿孔性能，从而发现了能够提高突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者的条件。

如上所述，通过上述实施方式，能够得到以下列举的效果。

(1)多个突起部12的每一个由柱体部13和锥体部14构成，且满足上述(a)～(c)的条件。通过这样的构成，由于突起部12的顶部足够锐利，所以突起部12容易刺入皮肤。而且，由于突起部12具有柱体与锥体接续的形状，因此与突起部整体具有锥体形状的构成相比，在这些突起部具有相同大小的前端角θ的情况下，突起部12的底面的大小变得更小。因此，能够进一步减小突起部12的相邻距离P，从而能够紧密地配置多个突起部12。因此，能够使施加于基体11的按压力分散、减小施加于各突起部12的力，因此尽管突起部12是具有锐利的顶部的构成，也能够抑制穿孔时突起部12的变形。此外，由于突起部12中的柱体部13的比例不会变得过大，因此即使突起部12是具有柱体与锥体接续的形状的构成，也能够抑制突起部12的强度在与第一面11S平行的方向的力的作用下降低。这样，通过上述构成，由于突起部12的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者提高，因此能够提高多个突起部12的每一个的穿孔性能。

(2)通过柱体部13具有圆柱形状且锥体部14具有圆锥形状的构成、或柱体部13具有四棱柱形状且锥体部14具有四棱锥形状的构成，能够可靠地实现柱体与锥体接续的形状的突起部12。另外，这些形状在柱体与锥体接续的形状中，是曲率变化的部分或角部较少的单纯的形状，因此突起部12的制造容易。

(3)从与基体11的第一面11S相对的方向观察，多个突起部12排列成矩阵状，沿着在第一面11S相互正交的2个方向的每一方向，使相互邻接的突起部12的中心间的距离为相邻距离P地进行排列。通过这样的构成，由于各突起部12隔开一定的间隔规则地配置，所以施加于基体11的按压力均匀地分散。因此，能够抑制各突起部12的穿孔性能的偏差。

(4)以水溶性高分子为主要成分的突起部与由金属等其他材料构成的突起部相比容易变形，因此难以兼顾突起部的不易变形性和刺入皮肤的容易性这一课题易于变得显著。根据上述实施方式的微针10，即使在突起部12由含有水溶性高分子的材料构成的情况下，也能够提高突起部12的不易变形性和刺入皮肤的容易性这两者，因此有益性高。

[变形例]

上述实施方式可以进行如下变更来实施。

·对于各突起部12，如果满足上述(a)～(c)的条件，则在多个突起部12中，锥体长度L3与前端角θ、相邻距离P或突起长度L1之比也可以不恒定。另外，柱体部13、锥体部14上也可以形成槽或孔。

符号说明

10 微针

11 基体

11S 第一面

11T 第二面

12 突起部

13 柱体部

14 锥体部

L1 突起长度

L2 柱体长度

L3 锥体长度

P 相邻距离

θ 前端角

Claims

1.一种经皮给药装置，其具备：

具有第一面的基体，和

从所述第一面突出的多个突起部；

其中，所述突起部具备从所述第一面延伸的具有柱体形状的柱体部、和从所述柱体部的顶部延伸的具有锥体形状的锥体部，

在所述多个突起部的每一个中，

从与所述第一面平行的方向观察的所述锥体部的顶部所具有的最大角度为10°以上且30°以下，

与所述第一面正交的方向的从所述突起部的基端到前端的长度为突起长度、且与所述第一面正交的方向的从所述锥体部的基端到前端的长度为锥体长度，所述锥体长度与所述突起长度之比为0.45以上且0.75以下，

从与所述第一面相对的方向观察，所述突起部的外形所显示的图形的重心是所述突起部的中心，所述突起部与最接近该突起部的其他突起部的所述中心间的距离即相邻距离为50μm以上且350μm以下，

所述突起部的包含前端的部分为由第一材料构成的第一层、所述突起部的包含基端的部分及基体为由第二材料构成的第二层。

2.根据权利要求1所述的经皮给药装置，其中，所述柱体部具有圆柱形状，所述锥体部具有圆锥形状。

3.根据权利要求1所述的经皮给药装置，其中，所述柱体部具有四棱柱形状，所述锥体部具有四棱锥形状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的经皮给药装置，其中，从与所述第一面相对的方向观察，所述多个突起部排列成矩阵状，并且按照沿着在所述第一面中相互正交的2个方向的每一方向、相互邻接的所述突起部的所述中心间的距离成为上述相邻距离的方式排列。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的经皮给药装置，其中，所述突起部由含有水溶性高分子的材料构成。