CN110772500B - 可发热的微针贴片及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可发热的微针贴片及其制备方法和应用。以甲基丙烯酸化的透明质酸(m‑HA)作为基质负载罗格列酮(Rosi)，制作无痛可溶性透皮给药贴片，合成纳米黑磷片作为可溶性透皮给药贴片的背衬；制得的微针贴片在近红外光的激发下可快速发热升温，能够加速药物释放。

Description

可发热的微针贴片及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及医用纳米材料，具体涉及用于局部精准减肥的微针贴片及其制备方法和应用。
背景技术
2014年，《柳叶刀》杂志刊登了华盛顿大学的健康测量和评估研究所(IHME)关于188个国家超重、肥胖情况的一个研究报告。该报告指出，全球超重和肥胖人口总数从1980年的8.57亿增长到了2013年的21亿。中国的超重和肥胖人数位列美国之后，有4600万左右，全球第二。众所周知，肥胖会导致各种各样的疾病，比如2型糖尿病和心血管疾病等。由此，减肥治疗已经越来越受到社会各界重视。
传统肥胖的治疗方法主要有节食、体育锻炼、服用减肥药、手术减肥等。但是，这些常规的全面治疗方法是针对于全身肥胖症状而言的，并且会带来痛苦和副作用，如对胃肠道、肝脏、肾脏等有不可逆的代谢损伤，而在面对某些特定部位的减脂上的结果可能并不尽人意。在此背景下，精准减肥的理念孕育而生。脂肪堆积是肥胖的主要症状，最近有研究发现了脂肪的两种分类，一种叫做褐色脂肪组织(BAT)，另一种叫做白色脂肪组织(WAT)。前者是哺乳动物主要的产热器官，后者是导致肥胖的主要组织，它贮存了人体多余的能量物质，如甘油三酯等。如果能有一种方法将脂肪“堆积区”的WAT转变为BAT，那么就可以实现了精准、高效减肥。
目前市面上精准减肥产品少之又少，大部分都只能做到局部减肥而不能做到药物释放调控。
发明内容
针对背景技术提出的问题，本发明提供一种可发热的微针贴片及其制备方法和应用。
本发明提供的一种可发热的微针贴片，包括背衬和与所述背衬连接的微针阵列，所述背衬的材料为黑磷，所述微针阵列由基质和负载在所述基质上的罗格列酮(Rosi)组成。
优选的，所述基质由甲基丙烯酸化的透明质酸(m-HA)、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂组成。其中，甲基丙烯酸化的透明质酸是指透明质酸与甲基丙烯酸酐形成的聚合物。
优选的，所述的光引发剂为光引发剂2959。
上述的可发热的微针贴片的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供甲基丙烯酸化的透明质酸；
(2)提供纳米黑磷水溶液；
(3)将所述甲基丙烯酸化的透明质酸、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂溶于水中，避光搅拌，再加入罗格列酮，混合均匀，得到混合物；然后将所述混合物倒入微针模具中，使所述混合物充满微针模具的针孔，之后倒入所述纳米黑磷水溶液，在50～80℃下干燥2～3h，最后在紫外光(UV光)照射下固化，得到可发热的微针贴片。
进一步地，所述步骤(1)具体为：将透明质酸溶于水中，缓慢加入甲基丙烯酸酐溶液，调节pH值至8～9，在搅拌条件下反应形成聚合物，将所述聚合物分离并纯化，得到甲基丙烯酸化的透明质酸。所述甲基丙烯酸酐溶液的浓度为94％。
进一步地，所述步骤(2)具体为：将氢氧化钠加入到N-甲基吡咯烷酮中，超声处理后静置，取上清液并与黑磷粉末混合，再超声处理；然后离心处理，取上清液并在-100～-80℃下保存12h以上；最后冷冻干燥，得到黑磷纳米片，将所述黑磷纳米片溶于水中即得到纳米黑磷水溶液。
上述的可发热的微针贴片能够用于治疗肥胖(减肥)。纳米黑磷作为微针贴片的底衬——可发热体系(黑磷在红外光照下具有优良的光热效应)，负载的罗格列酮作为减肥药物，诱导体内的白色脂肪褐变将白色脂肪分解，从而达到精准减脂的目的。将所述可发热的微针贴片贴附于身体的特定部位，运用罗格列酮优良的白色脂肪褐变诱导性，通过代谢途径来消除脂肪。纳米黑磷作为背衬，具有优良的光热性质，对于近红外光的激发有着较高的灵敏度，从而可以进行光热响应治疗。
本发明具有以下有益技术效果：
1、微针贴片穿透力强，可以直接透皮给药，对特定部位精准减肥；
2、微针贴片针部未到达真皮层，几乎不产生疼痛感；
3、微针贴片在近红外光的激发下具有优良的光响应性，能够迅速升温释放药物；
4、微针贴片具有药物的缓释性和激发快速释放性，药物释放可控；
5、微针贴片具有诱导白色脂肪褐变的功效，从而消除白色脂肪。
附图说明
图1为本发明的微针阵列的宏观示意图。
图2为本发明的微针阵列的SEM图。
图3为本发明的纳米黑磷片的SEM图。
图4为腹股沟处脂肪组织质量对比图。
图5为附睾处脂肪组织质量对比图。
图6为显示实验后各组小鼠腹股沟处脂肪组织大小的照片。
具体实施方式
本发明以甲基丙烯酸化的透明质酸(m-HA)作为基质负载罗格列酮(Rosi)，制作无痛可溶性透皮给药贴片，合成纳米黑磷片作为可溶性透皮给药贴片的背衬；制得的微针贴片在近红外光的激发下可快速发热升温，能够加速药物释放。
下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明。
实施例1：
(1)m-HA的制备：将2g透明质酸溶解于100ml的去离子水中，逐滴加入1.6ml的甲基丙烯酸酐，然后用NaoH水溶液调节混合液体pH值至8～9之间，并在4℃下搅拌24h后加入到纯净的丙酮中(聚合物：丙酮≈1:10，体积比)，获得乳白色沉淀，将沉淀捞出，用乙醇洗涤三次。将产物溶于去离子水中，用去离子水将溶液透析2天，通过冻干得到m-HA。
(2)黑磷纳米片的合成：称量2g NaOH固体放入烧杯中，加入80ml N-甲基吡咯烷酮，水浴(0～4℃)超声5min，结束后静置3min，取上清液并与20mg黑磷粉末混合。将混合好的溶液置于水浴超声12h，结束后将离心管放入离心机中以1000rmp/10min转速离心，结束后取上清液，再离心，取出的沉淀用超纯水洗涤2次，放于-80℃的冰箱中保存12h，取出后放入冷冻干燥机中干燥12h，最后获得黑磷纳米片。
(3)将上述制备好的2g m-HA和0.32g N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.02g光引发剂2959溶于20ml去离子水中，避光搅拌过夜。将得到的混合液作为基质合成微针贴片，按每张微针贴片中加入2.5mg的量加入Rosi，然后将这些混合物加入模具中抽完真空再放气使得混合液填充满微针模具，重复抽真空并放气8次左右，使其完全进入模具的微针针孔，抽完后超声除去气泡。最后再滴加100μL上述制备好的纳米黑磷片的水溶液(0.4mg/ml)作为其背衬。65℃下干燥3h，将贴片小心从模具中分离出来并修剪掉边缘多余的部分，然后将其暴露于UV光下5min，使得材料固化并得到完整的可发热的载药透皮微针贴片。
将制作好的可发热的微针贴片贴于小鼠腹部右侧，另一侧作为对照，每3天更换一次贴片。根据贴片的不同，将实验鼠分为3组，一组为单负载罗格列酮组，另一组为负载罗格列酮和纳米黑磷组，最后一组为空白对照组。负载有纳米黑磷的实验组在近红外光发射仪下(与贴片之间的发射距离5cm，I＝0.7A，Rt＝12.43K)进行升温处理30min，每天三次。持续21天的治疗后，取出各组中的小鼠腹股沟脂肪块与附睾脂肪块作为最终结果鉴定。实验结果见图。

Claims (8)

1.一种可发热的微针贴片，包括背衬和与所述背衬连接的微针阵列，其特征在于，所述背衬的材料为黑磷，所述微针阵列由基质和负载在所述基质上的罗格列酮组成。
2.根据权利要求1所述的可发热的微针贴片，其特征在于，所述基质由甲基丙烯酸化的透明质酸、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂组成。
3.根据权利要求2所述的可发热的微针贴片，其特征在于，所述的光引发剂为光引发剂2959。
4.根据权利要求1所述的可发热的微针贴片的制备方法，包括以下步骤：
（1）提供甲基丙烯酸化的透明质酸；
（2）提供纳米黑磷水溶液；
（3）将所述甲基丙烯酸化的透明质酸、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂溶于水中，避光搅拌，再加入罗格列酮，混合均匀，得到混合物；然后将所述混合物倒入微针模具中，使所述混合物充满微针模具的针孔，之后倒入所述纳米黑磷水溶液，在50~80℃下干燥2~3h，最后在紫外光照射下固化，得到可发热的微针贴片。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）具体为：将透明质酸溶于水中，缓慢加入甲基丙烯酸酐溶液，调节pH值至8~9，在搅拌条件下反应形成聚合物，将所述聚合物分离并纯化，得到甲基丙烯酸化的透明质酸。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸酐溶液的浓度为94%。
7.根据权利要求4~6任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）具体为：将氢氧化钠加入到N-甲基吡咯烷酮中，超声处理后静置，取上清液并与黑磷粉末混合，再超声处理；然后离心处理，取上清液并在-100~-80℃下保存12h以上；最后冷冻干燥，得到黑磷纳米片，将所述黑磷纳米片溶于水中即得到纳米黑磷水溶液。
8.根据权利要求1~3任一权利要求所述的可发热的微针贴片在制备治疗肥胖的物质中的应用。
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