CN110507900A

CN110507900A - 一种缓释微针及其制备方法、设备

Info

Publication number: CN110507900A
Application number: CN201910752330.9A
Authority: CN
Inventors: 陈健敏; 冉梦楠; 王美霞
Original assignee: Putian University
Current assignee: Putian University
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2019-11-29

Abstract

发明人提供了一种缓释微针及其制备方法，包括以下步骤：可溶性微针制备、包覆层制备、干燥成型。上述技术方案采用超声雾化包覆微针的方式，用不溶于水的高分子材料在可溶微针的表面形成均匀的包覆层；包覆层的厚度可通过超声雾化次数和超声雾化时间进行调节，可溶微针中的药物可以通过包覆层中的孔隙，逐渐渗透到外部。由于存在包覆层的阻隔，使得药物释放的速度变得缓慢，从而实现可溶微针中药物的缓释作用。同时，在储存运输和使用过程中，包覆层能够将药物与空气中的水分隔离，起到保护的作用，从而保证微针的力学强度和药物的稳定性。

Description

一种缓释微针及其制备方法、设备

技术领域

本发明涉及医疗美容领域，特别涉及一种缓释微针及其制备方法、设备。

背景技术

微针是一种尺寸在微米级的针状突起阵列，主要用于药物的经皮输送；它与皮下注射针一样有效，又和传统的经皮贴片一样方便，已成为制剂领域的研究热点之一。可溶微针作为其中最热门的一种类型，具有适合量产，使用简单，生物相容性高，不产生尖锐的医疗垃圾等优点。目前的可溶微针一般都采用水溶性的高分子材料作为微针的基质材料，例如聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，明胶，糖类和纤维素类等。这些材料制作的可溶性微针，由于基质材料极易溶于水，当可溶微针刺入皮肤后，微针基质材料在皮肤内吸收组织液而快速溶解，导致药物在皮肤内释放速度非常快，起不到缓控释的作用。因此，可溶微针在临床上治疗一些需要持续低剂量给药的疾病就不太适用。另外，由于这些微针基质材料易溶于水，因此在储存运输和使用过程中，可溶微针很容易受到空气中水分的影响而潮解，不仅影响微针的力学强度，而且可能导致药物降解变质。

目前的可溶性微针的缺点为：

1:无法实现药物在皮肤中的缓释。由于制作微针的基质材料易溶于水，导致其刺入皮肤后，快速吸收皮肤内的组织液而溶解，释放出药物，药物被毛细血管吸收而迅速进入到血液系统，这样对于一些需要缓慢释放药物的局部疾病的治疗来说是极为不利的：不仅面临多次给药，而且可能对机体带来严重的副作用。

2：无法实现药物在皮肤中的控释。由于制作微针的基质材料单一，药物释放规律单一，而且无法调控。这样无法针对不同的治疗目的而实现对药物的控制释放。

3：容易吸湿、不稳定：由于制作微针的基质材料十分容易溶于水，因此容易吸收空气中的水分，使可溶微针吸水而潮解，导致微针的力学强度受损，还可能引起药物的降解。

发明人在申请号为201810175768.0，名称为一种缓释微针及其制备方法的技术方案中，采用滴加方式对微针进行包覆，但采用该种方式包膜的厚度较厚，包附后微针的针头部分过粗，包覆过程也较麻烦。

发明内容

为此，需要提供一种可控制释放药物、不易潮解、包膜厚度可控的缓释微针及其制备方法、装置。为实现上述目的，发明人提供了一种缓释微针的制备方法，包括以下步骤：

可溶性微针制备：将含药高分子溶液注入微针模具中，干燥脱模后得到可溶性微针；

包覆层制备：将不溶于水的高分子材料溶于有机溶剂，制备浓度为1-20％的包覆液，将包覆液采用超声雾化方式包覆于可溶性微针上，在可溶性微针外部形成包覆层；所述包覆层的厚度为0.03-30μm；

干燥成型：将形成包覆层的微针40-60℃干燥2-8小时，得到缓释微针。

发明人通过控制包覆层的厚度，对包覆层的通透性进行调节，进而实现对药物的控制释放。

进一步地，还包括以下步骤：

含药高分子溶液制备：将药物加入第二高分子溶液，搅拌均匀，配制药物质量百分比为0.1％-30％的含药溶液；所述第二高分子溶液的由水溶性高分子材料溶于水中制备，所述第二高分子溶液的质量百分比为5％-20％。

进一步地，所述含药溶液制备步骤中，所述水溶性高分子包括：聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、葡聚糖和明胶。

进一步地，所述可溶性微针制备步骤中，采用离心或真空的方法使含药溶液注入微针模具中。

进一步地，所述包覆层制备步骤中，所述不溶于水的高分子材料为聚苯乙烯、聚乙烯、聚乳酸或聚己内酯中的一种或多种混合。

进一步地，所述包覆层制备步骤中，所述有机溶剂为乙酸乙酯、四氢吡咯、乙醇、二甲基亚砜或二氯甲烷中的一种或多种混合。

进一步地，所述包覆层制备步骤中，所述包覆层制备步骤中，超声雾化次数为1-15次，每次超声雾化时间为30s-180s，雾化间隔时间为5min-10min。

发明人还提供了一种缓释微针，所述缓释微针为上述任一制备方法制得。

发明人还提供了一种超声雾化装置，所述超声雾化装置包括储药池、雾化箱体和控制面板；

所述储药池设置于所述雾化箱体的上方，通过喷雾口与所述箱体连接；所述储液池靠近所述喷雾口的位置设置有超声雾化片；

所述雾化箱体的底部设有微针升降平台；所述微针升降平台设置于所述喷雾口的下方，所述微针平台上设置有和上述缓释微针基底相契合的凹槽；

所述控制面板与电源相连，所述控制面板与微针升降平台相连，用于控制升降台在所述雾化箱体内的高度，所述控制面板与所述超声雾化片相连，用于控制超声雾化片的开关、雾化次数、雾化时间和喷雾间隔。

进一步地，所述喷雾口的横截面为梯形，所述喷雾口设置于所述雾化箱体的上端面的中部。

区别于现有技术，上述技术方案采用超声雾化包覆微针的方式，用不溶于水的高分子材料在可溶微针的表面形成均匀的包覆层；包覆层的厚度可通过超声雾化次数和超声雾化时间进行调节，可溶微针中的药物可以通过包覆层中的孔隙，逐渐渗透到外部。由于存在包覆层的阻隔，使得药物释放的速度变得缓慢，从而实现可溶微针中药物的缓释作用。同时，在储存运输和使用过程中，包覆层能够将药物与空气中的水分隔离，起到保护的作用，从而保证微针的力学强度和药物的稳定性。

附图说明

图1：一种超声雾化装置；

图2：实施例1-4所制备的不同缓释微针药物释放率图；

图3：实施例2、6及对比例缓释微针药物释放率图；

图4：实施例2、7-8及对比例缓释微针释放率图。

附图标记说明：

1、储药池，

2、超声雾化片，

3、喷雾口，

4、微针，

5、雾化箱体，

6、微针升降平台，

7、控制面板。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例1一种缓释微针的制备：

含药高分子溶液制备：将罗丹明B加入5％的明胶水溶液中，搅拌均匀，配制10％的罗丹明B溶液。

可溶性微针制备：将含药高分子溶液用离心或真空法注入微针模具中，干燥脱模后得到可溶性微针；

包覆液制备：将聚苯乙烯溶于乙醇，制备浓度为1％的聚苯乙烯包覆液；

包覆层制备：包覆液采用超声雾化方式包覆于可溶性微针上，超声雾化次数为1次，超声雾化时间为30s。在可溶性微针外部形成包覆层

干燥成型：将形成包覆层的微针40-60℃干燥2小时，得到缓释微针。

本实施例中，超声雾化采用一种图1所示的超声雾化装置，所述超声雾化装置包括储药池、雾化箱体和控制面板；

所述雾化箱体的底部设有微针升降平台；所述微针升降平台设置于所述喷雾口的下方，所述微针升降平台上设置有和上述缓释微针基底相契合的凹槽；

所述控制面板与电源相连，所述控制面板与微针升降平台相连，用于控制升降台在所述雾化箱体内的高度，所述控制面板与所述超声雾化片相连，用于控制超声雾化片的开关、雾化次数、雾化时间和喷雾间隔。所述喷雾口的横截面为梯形，所述喷雾口设置于所述雾化箱体的上端面的中部。

使用时，将可溶性微针的基底部分插入微针升降平台的凹槽中，使针头向上竖直放置，用控制面板控制升降平台抬高到预设的高度。将包覆液加到储药池中，在控制面板上设置好超声雾化片的雾化次数、雾化时间和喷雾间隔后启动超声雾化片。包覆液被超声雾化后通过喷雾口喷至下方微针平台的可溶性微针表面，并均匀地包覆于微针表面，形成包覆层。

喷雾进行时，控制微针针头与喷雾口的距离在5-20cm。

对比例为没有进行超声雾化(超声雾化次数为0)的可溶性微针。

实施例2-4

实施例2-4与实施例1的区别为：实施例2-4的超声雾化次数分别为5、10、15次，每次雾化时间为30s，雾化间隔为10min。

实施例1-4所制备的超声雾化次数不同缓释微针进行药物释放率试验，结果如图2所示。由图2可以看出，随着包覆次数的增加，包覆层的厚度增加，药物释放率下降。

实施例6

实施例6与实施例2的区别为：实施例6的包覆液为将聚乳酸溶解于乙醇制备的浓度为1％的聚乳酸包覆液。

实施例2和实施例6所制备的缓释微针进行释放度试验，结果如图3所示。由图3可以看出，不同的包膜物质(水不溶性高分子)影响药物的释放率，聚乳酸包膜的缓释效果相比聚苯乙烯更好。

实施例7-8

实施例7-8与实施例2的区别为：实施例7-8中聚苯乙烯包覆液的浓度分别为3％和5％。

实施例2和实施例7-8所制备的缓释微针进行释放度试验，结果如图4所示。由图4可以看出，相同包覆液的浓度越大，缓释效果越好。

实施例9一种缓释微针的制备：

含药高分子溶液制备：将罗丹明B加入5％的聚丙烯酸水溶液中，搅拌均匀，配制20％的罗丹明B溶液。

包覆液制备：将聚乙烯溶于二甲基亚砜，制备浓度为1％的包覆液；

包覆层制备：包覆液采用超声雾化方式包覆于可溶性微针上，超声雾化次数为1次，超声雾化时间为30s，在可溶性微针外部形成包覆层，所述包覆层的厚度为0.03μm。

实施例10一种缓释微针的制备：

含药高分子溶液制备：将罗丹明B加入5％的聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀，配制1％的罗丹明B溶液。

包覆液制备：将聚己内酯溶于乙酸乙酯，制备浓度为20％的包覆液；

包覆层制备：包覆液采用超声雾化方式包覆于可溶性微针上，超声雾化次数为15次，超声雾化时间为180s，雾化间隔时间为20min。在可溶性微针外部形成包覆层，所述包覆层的厚度为30μm。

实施例11一种缓释微针的制备：

含药高分子溶液制备：将罗丹明B加入20％的聚马来酸酐水溶液中，搅拌均匀，配制15％的罗丹明B溶液。

包覆液制备：将聚乳酸溶于二甲基亚砜，制备浓度为15％的包覆液；

包覆层制备：包覆液采用超声雾化方式包覆于可溶性微针上，超声雾化次数为10次，超声雾化时间为50s，雾化间隔时间为15min。在可溶性微针外部形成包覆层，所述包覆层的厚度为25μm。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims

1.一种缓释微针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述缓释微针的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：将药物加入浓度为5％-20％的水溶性高分子溶液，搅拌均匀，配制药物浓度为0.1％-30％的含药高分子溶液。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性高分子包括：聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、聚丙烯酸、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、葡聚糖和明胶。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性微针制备步骤中，采用离心或真空的方法使含药溶液注入微针模具中。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述包覆层制备步骤中，所述不溶于水的高分子材料为聚苯乙烯、聚乙烯、聚乳酸或聚己内酯中的一种或多种混合。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述包覆层制备步骤中，所述有机溶剂为乙酸乙酯、四氢吡咯、乙醇、二甲基亚砜或二氯甲烷中的一种或多种混合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述包覆层制备步骤中，超声雾化次数为1-15次，每次超声雾化时间为30s-180s，雾化间隔时间为10min-20min。

8.一种缓释微针，其特征在于，所述缓释微针为权利要求1-7任一所述制备方法制得。

9.一种超声雾化装置，其特征在于，所述超声雾化装置包括储药池、雾化箱体和控制面板；

所述雾化箱体的底部设有微针升降平台；所述微针升降平台设置于所述喷雾口的下方，所述微针升降平台上设置有和权利要求8所述缓释微针基底相契合的凹槽；

10.根据权利要求9所述的超声雾化装置，其特征在于，所述喷雾口的横截面为梯形，所述喷雾口设置于所述雾化箱体的上端面的中部。