透皮药物组合制剂和透皮药物试剂盒

摘要

本发明提供了一种透皮药物组合制剂，该透皮药物组合制剂含有载体和药物活性成分，其中，所述载体的主要成分是交联的聚丙烯酰胺，该交联的聚丙烯酰胺的交联度大约为0.5％～1％，玻璃化转变温度为110～130℃和170～185℃，该交联的聚丙烯酰胺的凝胶骨架的孔径为5～30μm。本发明还提供一种包括微针阵列和上述透皮药物组合制剂的透皮药物试剂盒。在本发明提供的透皮药物组合制剂中，作为载体主要成分的交联的聚丙烯酰胺的溶胀性能好，且溶胀后具有很好的皮肤粘合性能，同时该载体对水溶性药物的释放性能良好。并且，本发明的试剂盒可以提高本发明的透皮药物组合制剂的透皮率，从而使药物有效进入体内而实现更为优异的药效。

说明书

技术领域

本发明涉及一种透皮药物组合制剂和包括该透皮药物组合制剂的透皮药物试剂盒。

背景技术

透皮给药为一种新型的无痛给药方式，能避免传统给药方式的肝脏首过效应以及胃肠道酶解，实现恒速长时的药物释放，且不易出现注射和口服给药的血药浓度达峰现象。凝胶制剂和巴布剂为透皮给药的常用制剂类型，但目前巴布剂仅适合于小分子量药物的透皮给药，且巴布剂中加入的透皮促渗剂对皮肤具有一定的刺激性，易导致过敏等副反应，因此开发具有更好透皮效率和适合于各种分子量药物透皮传输且生物相容性良好的药物凝胶制剂基质对于透皮给药有重大意义。

水凝胶是一种能在水中显著溶胀但不溶解的聚合物溶胀之后形成的，具有良好的生物相容性，亲水性的小分子和大分子物质能从中自由扩散。水凝胶被广泛的用于亲水性药物的载体，与疏水性聚合物相比，水凝胶负载的酶和蛋白质等活性物质的相互作用较弱，药物的生物活性维持时间更长。

聚丙烯酰胺为一种水溶性良好的高聚物，其高分子量和超高分子量聚合物广泛用于絮凝剂、水处理、石油采掘、纺织、造纸以及食品行业等，例如CN 1446851A公开了一种特高分子聚丙烯酰胺净水剂，其主要成分为特高分子聚丙烯酰胺，其中，该特高分子聚丙烯酰胺的阳离子度高达45～70％，分子量为2000万～2500万。另外，中国专利CN 1232548C采用水溶液聚合的方式，通过加入链转移剂合成了分子量为2～12万的聚丙烯酰胺，但其不能形成凝胶，主要用于高分子乳化剂和粘合剂。

如在丙烯酰胺聚合时加入一定量的双官能团单体，得到具有一定交联度的聚丙烯酰胺聚合物，该聚合物在一定重量浓度下可在水中形成水凝胶，可用于水溶性药物的凝胶基质。目前，对于医用交联聚丙烯酰胺水凝胶的制备(例如中国专利CN1068612C、CN 1058639C和CN 1450118A)基本都采用水溶性氧化还原体系引发聚合，后期采用有机溶剂萃取的方法去除未反应单体，处理过程复杂，且得到的聚合物主要用于组织填充，而不能用于透皮给药。

发明内容

本发明的目的是克服现有的聚丙烯酰胺凝胶不适合用于透皮给药的缺点，提供一种透皮药物组合制剂和包括该透皮药物组合制剂的透皮药物试剂盒，用该透皮药物组合制剂制成的凝胶具有良好的溶胀性能及药物释放性能，适用于透皮给药。

本发明提供了一种透皮药物组合制剂，该透皮药物组合制剂含有载体和药物活性成分，其中，所述载体的主要成分是交联的聚丙烯酰胺，该交联的聚丙烯酰胺的玻璃化转变温度为110～130℃和170～180℃，该交联的聚丙烯酰胺的凝胶骨架的孔径为5～30μm。

所述交联的聚丙烯酰胺的交联度大约为0.5％～1％。

本发明的透皮药物组合制剂中，所述载体中还可以进一步含有非离子表面活性剂，且交联的聚丙烯酰胺与非离子表面活性剂的重量比为1～3∶1。所述非离子表面活性剂为聚乙二醇型非离子表面活性剂和失水山梨醇酯型非离子表面活性剂的混合物，且其中聚乙二醇型非离子表面活性剂和失水山梨醇酯型非离子表面活性剂的重量比为1～4∶2。

在上述本发明的透皮药物组合制剂中，所述载体与所述药物活性成分的重量比为1～200∶1。

在本发明的透皮药物组合制剂中，所述交联的聚丙烯酰胺是通过沉淀聚合的方法制备得到的，该方法包括在沉淀聚合条件下，将丙烯酰胺单体和交联剂在引发剂和第一溶剂存在下接触，所述第一溶剂为能够溶解丙烯酰胺单体和交联剂的有机溶剂。所述接触的条件包括交联剂的用量为丙烯酰胺单体和交联剂之和总量的0.5～1摩尔％，所述引发剂的用量为丙烯酰胺单体和交联剂之和总量的0.5～1摩尔‰，所述第一溶剂与丙烯酰胺单体和交联剂之和总量的重量比为3～5∶1，接触的温度为55～65℃，接触的时间为24～36小时。

所述交联剂选自甲叉双丙烯酰胺、哌嗪双丙烯酰胺、N，N’-二羟乙基双丙烯酰胺、N，N’-乙撑双丙烯酰胺等所组成的组中的至少一种。

所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮等所组成的组中的至少一种。

所述第一溶剂选自丙酮、丁酮、甲戊酮、甲基异丁基酮、环己酮、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇等所组成的组中的至少一种。

在上述沉淀聚合的过程中，还可以进一步向所述第一溶剂中添加碳碳双键具有聚合活性的不饱和羧酸，添加的碳碳双键具有聚合活性的不饱和羧酸的量为丙烯酰胺单体和交联剂之和总量的10～15摩尔％。并且，所述沉淀聚合的方法还包括在沉淀聚合完成后，分离出接触所得的交联的聚丙烯酰胺固体，然后用第二有机溶剂洗涤该交联的聚丙烯酰胺固体，所述第二有机溶剂不溶解交联的聚丙烯酰胺固体，但能溶解丙烯酰胺单体和交联剂。

本发明的透皮药物组合制剂中，所述载体可以为粉末形式，也可以为含交联的聚丙烯酰胺的水凝胶，所述药物活性成分分散在该含交联的聚丙烯酰胺的水凝胶中。其中，交联的聚丙烯酰胺在所述含交联的聚丙烯酰胺的水凝胶中的含量为2.5～5重量％。

在本发明的透皮药物组合制剂中，所述药物活性成分为用于透皮给药的水溶性药物，尤其是用于透皮给药的蛋白质药物、多肽药物或基因药物。

本发明还提供了一种透皮药物试剂盒，其中，该试剂盒包括微针阵列和本发明提供的上述透皮药物组合制剂。

在本发明提供的透皮药物组合制剂中，作为载体主要成分的交联的聚丙烯酰胺的溶胀性能好，只需在给药前将药物活性成分和该载体粉末与水混合，即可快速形成一种凝胶制剂，因此不需评价凝胶制剂在储存过程中的稳定性，这样不仅能够降低研究和生产成本，也可避免长时间储存所造成的凝胶制剂中药物活性成分或者其它成分性状的变化，同时也可便于给药剂量的调节。

而且，本发明的载体溶胀后具有很好的皮肤粘合性能，在透皮给药时能提供优异的粘附性，同时由于载体中的交联的聚丙烯酰胺的玻璃化转变温度为110～130℃和170～180℃，一定程度上体现了该交联的聚丙烯酰胺中聚丙烯酰胺单链的分子量较低，且形成凝胶之后进行冷冻干燥，经扫描电镜观察交联的聚丙烯酰胺骨架呈现多孔状，凝胶骨架孔径为5～30μm，因此本发明的载体对水溶性药物的释放性能良好。在实施例中，将上述载体粉末与牛血清白蛋白配制成凝胶制剂，进行体外透皮实验，结果表明该凝胶制剂具有优异的药物释放效果。

另外，由于丙烯酰胺单体具有较强的神经毒性，因此在最终所得聚合物中需严格控制单体的含量。在本发明的交联的聚丙烯酰胺的制备过程中，通过采用沉淀聚合法，并选用适当的溶剂，能够有效控制得到满足本发明要求的所述交联的聚丙烯酰胺；并且，由于单体易在第一溶剂中溶解，聚合反应完成之后只需用第一溶剂或者任何可以溶解丙烯酰胺单体但不能溶解聚丙烯酰胺的溶剂多次洗涤即可除去大部分单体，使聚合物中的单体含量降低到所要求的标准以下。与现有技术中用有机溶剂萃取去除单体的方法相比，去除有毒单体的过程简单易行，且成本较低。

通常情况下，由于皮肤角质层的阻碍作用，蛋白质药物、多肽类药物或基因药物不易透过皮肤进入体内。采用微针给药技术，在皮肤的角质层上形成微小的药物传输通路，可使蛋白质药物、多肽类药物或基因药物的透皮传输更为容易，因此结合微针阵列和上述本发明的透皮药物组合制剂的试剂盒可以提高本发明的透皮药物组合制剂的透皮率，从而使药物有效进入体内而实现更为优异的药效。

附图说明

图1为本发明实施例2的交联的聚丙烯酰胺粉末的扫描电镜照片。

图2为本发明实施例2的交联的聚丙烯酰胺制成的凝胶经冷冻干燥后的扫描电镜照片。

图3为本发明对比例1中A的交联的聚丙烯酰胺制成的凝胶经冷冻干燥后的扫描电镜照片。

图4为本发明实施例10～16和对比例3的凝胶制剂中牛血清白蛋白透皮释放效果的曲线图。

图5为本发明实施例11、17～22和对比例3的凝胶制剂中牛血清白蛋白透皮释放效果的曲线图。

具体实施方式

本说明书中所用的术语“玻璃化转变温度”指聚合物在玻璃态与高弹态之间转变时所对应的温度。本发明中交联的聚丙烯酰胺的玻璃化转变温度通过差示扫描量热法(DSC)测量，其具体的测量方法已为本领域技术人员所公知。本发明中交联的聚丙烯酰胺存在两个玻璃化转变温度的原因，可能是由于聚合物中存在两种不同的非晶态，其分别在不同的温度下发生玻璃态到高弹态的转变。

本说明书中所用的术语“离子强度”等于溶液中每种离子的质量摩尔浓度乘以该离子的价数的平方，所得的各项之和的一半，通常以I表示。它表达了溶液中离子的电性强弱的程度。

本发明提供了一种透皮药物组合制剂，该透皮药物组合制剂含有载体和药物活性成分，其中，所述载体的主要成分是交联的聚丙烯酰胺，该交联的聚丙烯酰胺的交联度大约为0.5％～1％，玻璃化转变温度为110～130℃和170～180℃，优选为117～120℃以及175～182℃，该交联的聚丙烯酰胺的凝胶骨架的孔径为5～30μm，优选为12～30μm，进一步优选为15～30μm。

所述凝胶骨架的孔径为将交联的聚丙烯酰胺粉末与水混合制成水凝胶后，在冷冻干燥冷阱中在-50℃下冷冻干燥约8小时直至样品中水含量低于10ppm，然后对该冷冻干燥后的样品通过扫描电镜观察到的孔直径。

载体和药物活性成分的配比可以在较大范围内变化，本发明优选所述载体与所述药物活性成分的重量比为0.5～500∶1，进一步优选为1～200∶1，更进一步优选为2～150∶1。具体视具体的药物活性成分以及所需的剂量而定。

满足上述条件的交联的聚丙烯酰胺可以通过各种方法获得，例如可以以丙烯酰胺为聚合单体，以甲叉双丙烯酰胺作为交联剂而聚合得到。尽管聚合的方法有很多种，例如，水溶液聚合法和乳液聚合法，但是，由于丙烯酰胺单体的聚合活性较大，采用溶液聚合法和乳液聚合法得到的丙烯酰胺聚合物分子量很大，很难形成理想的适用于透皮给药的凝胶。相反，本发明的发明人发现，采用在有机溶剂中沉淀的方法进行聚合，因为丙烯酰胺单体在有机溶剂中的溶解度较大，而聚合物在有机溶剂中溶解度很小，当聚合物分子量大到一定程度就会从溶剂中沉淀出来，不会再继续聚合，因此用沉淀的方法，通过控制交联剂和引发剂的用量可以有效控制交联的聚丙烯酰胺的分子量和聚合度，从而可以得到本发明所需的交联的聚丙烯酰胺。因此为了方便、有效地获得具有本发明上述特征的交联的聚丙烯酰胺，本发明中，所述交联的聚丙烯酰胺通过沉淀聚合的方法制备。同时通过沉淀聚合方法制备的另一个优点是单体易在反应溶剂中溶解，反应完成之后只需用反应溶剂对获得的交联的聚丙烯酰胺进行多次洗涤即可除去单体。

在本发明中制备上述交联的聚丙烯酰胺的方法具体为，在沉淀聚合条件下，将丙烯酰胺单体和交联剂在引发剂和第一溶剂存在下接触，所述第一溶剂为能够溶解丙烯酰胺单体和交联剂且不溶解交联的聚丙烯酰胺的有机溶剂。所述交联剂为双丙烯酰胺类交联剂，可以包括甲叉双丙烯酰胺、哌嗪双丙烯酰胺、N，N’-二羟乙基双丙烯酰胺、N，N’-乙撑双丙烯酰胺中的一种或几种。优选情况下，上述聚合过程中使用的交联剂为甲叉双丙烯酰胺。通过调节甲叉双丙烯酰胺的不同含量，得到一系列的具有不同交联度的聚合物，评价其溶胀性能，发现当甲叉双丙烯酰胺的加入量占丙烯酰胺单体和甲叉双丙烯酰胺总量的0.5～1摩尔％时，聚合物的溶胀性能较好且聚合物溶胀后为无色凝胶。优选地，上述沉淀聚合的条件包括：交联剂的用量为丙烯酰胺单体和交联剂总量的0.2～1.5摩尔％，优选为0.5～1摩尔％，更优选为0.6～0.8摩尔％；所述引发剂的用量为单体和交联剂总量的0.3～1.5摩尔‰，优选为0.5～1摩尔‰，更优选为0.6～0.75摩尔‰；所述第一溶剂与单体和交联剂总量的重量比为3～5∶1，优选为3.5～4.5∶1；接触的温度为55～65℃，优选为60～64℃；接触的时间为24～36小时，优选为26～30小时。

为了获得同时满足上述玻璃化温度和凝胶骨架孔径的聚丙烯酰胺，在上述聚合的过程中使用的第一溶剂为酮类溶剂或醇类溶剂、或酮类溶剂和醇类溶剂的混合物。其中，所述酮类溶剂包括丙酮、丁酮、甲戊酮、甲基异丁基酮、环己酮中的一种或几种，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或几种。为了进一步获得同时满足上述优选玻璃化温度和优选凝胶骨架孔径的聚丙烯酰胺，优选地，所述酮类溶剂为丙酮，所述醇类溶剂为乙醇。进一步优选情况下，本发明的第一溶剂为丙酮。

在上述聚合的过程中优选使用油溶性引发剂来引发聚合。所述油溶性引发剂为偶氮类引发剂，例如偶氮二异丁腈和/或偶氮二异庚腈；或过氧化物类引发剂，例如过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的一种或几种。在本发明的优选实施方式中，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

为了使所述载体具有良好的溶胀性能和粘附性能，优选地，在聚合过程中向第一溶剂中加入碳碳双键具有聚合活性的不饱和羧酸类物质，以使聚合物链中含有羧基。上述碳碳双键具有聚合活性的不饱和羧酸类物质优选是碳原子数为3～20的烯酸，进一步优选是碳原子数为3～10的烯酸，所述烯酸可以是取代的或未取代的直链羧酸、取代的或未取代的支链羧酸、取代的或未取代的含芳环的烯酸中的一种或几种，本发明进一步优选所述碳碳双键具有聚合活性的不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丁烯酸、3-丁烯酸、卤代丙烯酸、对-羟基苯丙烯酸、戊烯酸中的一种或几种。特别优选情况下，在本发明的聚合过程中使用丙烯酸和/或甲基丙烯酸。通过调节单体中上述碳碳双键具有聚合活性的不饱和羧酸类物质的含量，可以使本发明的载体在不同的离子强度和不同pH的水溶液中均能快速溶胀。在本发明的优选实施方式中，第一溶剂中含有总单体量的5～20摩尔％的烯酸类物质，优选为10～15摩尔％，更优选为11～13摩尔％，使所得到的载体具有很好的溶胀性能，并且由该载体制备的凝胶制剂具有良好的粘附性能。

由于聚丙烯酰胺单体具有较强的神经毒性，因此在最终所得聚合物中需严格控制单体的含量。本发明中，控制单体含量的方法可以为将接触后的产物进行固液分离，分离出其中的交联的聚丙烯酰胺固体，然后用第二有机溶剂进行多次洗涤，使交联的聚丙烯酰胺固体中的单体含量降低到所要求的标准以下，所述第二有机溶剂为可以溶解丙烯酰胺单体但不能溶解聚丙烯酰胺的各种溶剂。优选地，所述第二有机溶剂为酮类溶剂或醇类溶剂、或者酮类溶剂和醇类溶剂的混合物。其中，所述酮类溶剂包括丙酮、丁酮、甲戊酮、甲基异丁基酮、环己酮中的一种或几种，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或几种。所述第二有机溶剂与第一溶剂可以相同或不同。优选所述第二有机溶剂为乙醇。本发明中，根据国家标准GB/T12005.4-89的检测方法，对残留单体含量进行检测，结果单体含量占聚丙烯酰胺总量的0.000001～0.000002％，远低于国家和国际标准。

为了进一步提高制得的凝胶制剂的药物释放性能和皮肤渗透性能，在本发明的透皮药物组合制剂中，所述载体优选还含有非离子表面活性剂。尽管各种非离子表面活性剂均能不同程度地提高制得的凝胶制剂的药物释放性能和皮肤渗透性能，但本发明的发明人发现，当非离子表面活性剂为聚乙二醇型非离子表面活性剂和失水山梨醇酯型非离子表面活性剂的混合物时，凝胶制剂的药物释放性能和皮肤渗透性能有明显的提高，特别是当聚乙二醇型非离子表面活性剂和失水山梨醇酯型非离子表面活性剂的重量比为1～4∶2优选2～4∶2时，该凝胶制剂的药物释放性能和皮肤渗透性能是其它非离子表面活性剂例如单独的聚乙二醇型非离子表面活性剂或者单独失水山梨醇酯型非离子表面活性剂的2～3倍以上，是不含非离子表面活性剂时的6～8倍以上，因此，本发明特别优选所述载体还含有重量比为1～4∶2进一步优选2～4∶2的聚乙二醇型非离子表面活性剂和失水山梨醇酯型非离子表面活性剂的混合物。所述聚乙二醇型非离子表面活性剂优选为分子量在200～10000之间的聚乙二醇，如PEG-200、PEG-400、PEG-800、PEG-2000等；所述失水山梨醇酯型非离子表面活性剂优选为司潘或吐温表面活性剂中的一种或几种，如Span-20、Span-40、Span-80及Tween-20、Tween-40、Tween-80等。在本发明的一个实施方式中，特别优选所述非离子表面活性剂为PEG-200和Tween-20的混合物。

优选在所述载体中，交联的聚丙烯酰胺与非离子表面活性剂总量的质量比为1～5∶1优选为1～3∶1。进一步优选的情况下，交联的聚丙烯酰胺∶聚乙二醇型非离子表面活性剂∶失水山梨醇酯型非离子表面活性剂的质量比为2.5∶1∶1至5∶1∶1，进一步优选交联的聚丙烯酰胺∶聚乙二醇型非离子表面活性剂∶失水山梨醇酯型非离子表面活性剂的质量比为3∶1∶1至4∶1∶1。本发明中所使用的非离子型表面活性剂均为药用级别，不会在给药过程中产生毒副作用，且用于蛋白质药物、多肽类药物或基因药物时，不会改变药物的性质。

上述含有交联的聚丙烯酰胺以及非离子表面活性剂的载体可以通过各种方法制得，优选地，按照上述交联的聚丙烯酰胺与非离子表面活性剂总量的质量比，将所选用的非离子表面活性剂用乙醇溶解，加入用沉淀聚合方法制备的本发明的交联的聚丙烯酰胺粉末，然后加入大量乙醇并搅拌均匀，挥发掉乙醇即得到所述载体的粉末。

在本发明的透皮药物组合制剂中，所述药物活性成分可以为各种用于透皮给药的水溶性药物，尤其是蛋白质药物、多肽类药物或基因药物；且该药物活性成分可以为各种形式。所述药物活性成分可以为液体制剂，也可以为粉末制剂。所述药物活性成分的含量可以根据各种不同的用药需求而变化。在本发明的透皮药物组合制剂中，优选所述载体与所述药物活性成分的重量比为0.5～500∶1，进一步优选为1～200∶1，更进一步优选为2～150∶1。

在本发明的透皮药物组合制剂中，所述载体优选为粉末形式。在使用时，先将一定量的药物活性成分按用药需求配制成一定浓度的药物水溶液，再称取一定量的载体粉末，向所述载体粉末中加入药物活性成分的水溶液以制备药物的凝胶制剂，或者将药物粉末与载体粉末混合再加入水以制备药物的凝胶制剂，从而在药物的凝胶制剂中，药物活性成分均匀分散于载体形成的水凝胶中。以该凝胶制剂总量为基准，所述交联的聚丙烯酰胺的含量为2.5～5重量％。当所述交联的聚丙烯酰胺的含量低于2.5重量％时，所形成的凝胶的流动性大，不利于应用于透皮给药；当所述交联的聚丙烯酰胺的含量高于5重量％时，所形成的凝胶的药物释放性能有所下降。进一步优选情况下，以该凝胶制剂总量为基准，所述交联的聚丙烯酰胺的含量为3～4重量％。

本发明的透皮药物组合制剂中的载体可先制成粉末形式，在加入水溶液后能快速溶胀，在给药前只需将一定浓度的药物活性成分的水溶液加到该载体粉末中，或者将粉末状的药物与粉末状的载体一起与水混合，即可快速形成一种药物凝胶制剂，因此不需考虑凝胶制剂在储存过程中的稳定性，不仅能够降低研究和生产成本，也可避免长时间储存所造成的凝胶制剂中药物或者其它成分性状的变化，同时也可便于给药剂量的调节。

本发明中的载体的溶胀速率很快，在不同的离子强度和不同pH的水溶液中均能快速溶胀。在配制凝胶制剂时，只需要称取一定量的上述载体粉末，加入其重量20～40倍的药物活性成分的水溶液，或者将载体粉末先与药物活性成分混合，加入其重量20～40倍的水溶液，即能在1～2分钟内迅速溶胀成为凝胶状态。

本发明的透皮药物组合制剂中，所述的载体在溶胀以后具有很好的皮肤粘合性能，在透皮给药时能提供优异的粘附性，同时由于其中所含有的交联的聚丙烯酰胺的交联度大约为0.5％～1％，玻璃化转变温度为110～130℃和170～180℃，一定程度上体现了该交联的聚丙烯酰胺中聚丙烯酰胺单链的分子量较低，并且将本发明的载体形成凝胶之后进行冷冻干燥，经扫描电镜观察，该交联的聚丙烯酰胺骨架呈多孔状，凝胶骨架孔径为5～30μm，说明本发明的载体具有很好的药物释放性能。在本发明的优选实施方式中，使用牛血清白蛋白或胰岛素作为药物活性成分，与所述载体粉末配制成药物凝胶制剂，进行体外透皮实验的结果表明该凝胶制剂具有优异的药物释放效果。

而采用微针给药技术，在皮肤的角质层上形成微小的药物传输通路，可使的蛋白质药物、多肽类药物或基因药物的透皮传输更为容易，因此本发明还提供了一种透皮药物试剂盒，该试剂盒包括微针阵列和上述本发明的透皮药物组合制剂。所述微针阵列可以是现有技术中的各种微针阵列，其中，微针的截面形状可以是圆锥形或者多面锥形，微针高度可以在50～400微米之间，针尖直径可以在100纳米～10微米之间。所述微针阵列的材质可以是各种材质，例如可以是不锈钢微针、金属微针、玻璃微针、硅针或者与高分子材料一体成型的可降解微针。本发明的透皮药物试剂盒可以提高本发明的透皮药物组合制剂的透皮率，从而使药物有效进入体内而实现更为优异的药效。

下面结合一些具体实施例，进一步说明本发明的内容。

实施例1～8

将丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺、丙烯酸及引发剂偶氮二异丁腈按照表1所述的量加入到100ml三口烧瓶中，加入50ml的第一溶剂(实施例1～7中所用的第一溶剂为丙酮，实施例8中所用的第一溶剂为异丙醇)，装上温度计和回流装置以及机械搅拌装置，氮气保护下升温至64℃回流反应30小时，抽滤除去溶剂之后，用乙醇洗涤纯化所得聚合物，直至用国家标准GB/T12005.4-89的检测方法测得在制得的交联的聚丙烯酰胺中丙烯酰胺单体的含量低于0.000002％，然后在120℃下真空干燥24小时，得到交联的聚丙烯酰胺粉末，它们的玻璃化转变温度、交联度和凝胶骨架孔径在表1中列出。(甲叉双丙烯酰胺/总单体量≈交联度，采用本发明反应条件反应24小时以上，单体转化率达99％以上。)

表1

对上述合成的实施例1～8的交联的聚丙烯酰胺粉末进行溶胀性实验。称取实施例1～8的交联的聚丙烯酰胺粉末各0.38g，加入10ml水，并将下端圆滑的直径约6mm的玻璃棒装在搅拌器上，开动搅拌器，使其速度为60r/min，并使其玻璃棒插在样品中央，当样品沿玻璃棒开始上升(爬杆)的时间即为它们完全溶胀形成凝胶所需要的时间。溶胀时间的结果在表2中显示。实验结果发现实施例1～3均在pH 3～9范围和离子强度0.1～1mol/kg范围内能形成凝胶，实施例2的溶胀速率比实施例1和3更快，溶胀后凝胶均为具有粘性的透明状态。实施例4～7只能在pH 4～8范围和离子强度0.1～0.5mol/kg范围内能形成凝胶，且溶胀时间比实施例1～3慢，形成的凝胶粘性弱。实施例5～7的交联的聚丙烯酰胺粉末的溶胀更为缓慢。实施例8中由于使用异丙醇作为第一溶剂，因此形成的交联的聚丙烯酰胺与实施例2的交联的聚丙烯酰胺相比，玻璃化转变温度稍高、溶胀速率较慢，因而本发明优选使用丙酮作为第一溶剂。

表2

对比例1

取经水溶液聚合制备(按CN1068612C中实施例1所述的方法制备，制成真空干燥的粉末)的交联的聚丙烯酰胺(以下称为A)，A的玻璃化转变温度见表1。

称取A粉末0.38g，加入10m1水，按实施例1～8中所述的方法测定其完全溶胀形成凝胶所需要的时间。结果如表2所示，A的溶胀时间＞30分钟。

结果表明，与实施例1～8的溶胀时间相比，A的溶胀时间更长，本发明的实施例1～3中交联的聚丙烯酰胺的溶胀速率均小于2分钟，说明本发明中制得的交联的聚丙烯酰胺的溶胀速率比现有技术中的经水溶液聚合制备的交联的聚丙烯酰胺的溶胀速率快。

实施例9

分别取0.038g上述实施例1～8的交联的聚丙烯酰胺粉末，加入1ml水溶液，待其溶胀成为凝胶之后，于冷冻干燥冷阱中在-50℃冷冻干燥约8小时直至样品中水含量低于10ppm，进行扫描电镜观察，这些凝胶经冷冻干燥后的骨架孔径在表1中列出。图2显示实施例2的交联的聚丙烯酰胺粉末形成的凝胶经冷冻干燥后的骨架图。

结果显示，放大600倍时观察到这些凝胶中交联的聚丙烯酰胺骨架呈多孔状，骨架孔径为5～30μm。按优选条件制备的实施例1～3的交联的聚丙烯酰胺粉末形成凝胶后的骨架孔径为12～30μm。

对比例2

取0.038g对比例1中的A粉末，加入1ml水溶液，待其溶胀成为凝胶之后，于冷冻干燥冷阱中在-50℃冷冻干燥约8小时直至样品中水含量低于10ppm，进行扫描电镜观察，结果见图3。该凝胶中交联的聚丙烯酰胺骨架的孔径远小于1μm，放大1800倍观察不到明显的孔。

将图3与图2相比较，明显看出本发明的交联的聚丙烯酰胺骨架的孔径远大于现有技术中的交联的聚丙烯酰胺的骨架的孔径，且结构很规则，更有利于蛋白质、多肽或基因药物的释放。

实施例10～22

将上述实施例1～7的交联的聚丙烯酰胺粉末按照表3配方配制成不同的透皮凝胶制剂(各组分含量均为以凝胶制剂总量为基准的重量百分比，余下部分为纯水的含量)，其中含牛血清白蛋白浓度为2mg/g凝胶(牛血清白蛋白分子量为67kD，从扫描电镜图片2可以看出，凝胶骨架孔径远大于各种蛋白质的尺寸，因而可适合于各种分子量的蛋白质、多肽或基因药物的释放)，通过微针辅助的方式，使用微针阵列作用于面积为1cm2的皮肤(484个孔)30s后，分别将300mg的实施例10～22制得的水凝胶制剂涂覆于微针作用部位，应用经典的Franz的直立夹套式扩散池，评价不同制剂中牛血清白蛋白对离体鼠皮的透过性(采用荧光标记的牛血清白蛋白，通过荧光光谱法测定牛血清白蛋白浓度)。不同制剂中牛血清白蛋白随时间的累积透过量见图4。

表3

对比例3

按表3中的配方将对比例1中的样品A配制成凝胶制剂，按实施例10～22中所述的方法检测该凝胶制剂中的牛血清白蛋白对离体鼠皮的透过性。该凝胶制剂中牛血清白蛋白随时间的累积透过量见图4和图5。

如图4所示，实施例10～16的凝胶制剂与A的凝胶制剂相比牛血清白蛋白随时间的累积量更多，说明本发明的透皮给药制剂的药物释放性能比现有技术中的交联的聚丙烯酰胺水凝胶的药物释放性能更好。

如图5所示，实施例11、17、18的凝胶制剂与只含一种表面活性剂的实施例20、21或不含表面活性剂的实施例22中的凝胶制剂相比牛血清白蛋白随时间的累积量更多，说明本发明的透皮给药制剂同时加入聚乙二醇型非离子表面活性剂和失水山梨醇酯型非离子表面活性剂具有特别优异的透皮性能。但当交联的聚丙烯酰胺粉末大于5％后，凝胶制剂的透皮性能有所下降(实施例19)，但均比同时加入两种表面活性剂的对比例3好，说明本发明的透皮药物制剂具有优异的药物释放性能。