CN111568887A - 一种草乌甲素可溶解微针贴片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及中药技术领域，具体公开了一种草乌甲素可溶解微针贴片及其制备方法。本发明的草乌甲素可溶解微针贴片包括针体和基质层，针体包括支撑层和支撑层上方的针尖载药层，支撑层粘结在基底层上，针尖载药层中的药物组成包括高分子聚合物、草乌甲素和乙醇，所述高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、甲基乙烯基醚‑顺丁烯酸酐共聚物、聚乙二醇中的一种或几种。本发明的微针贴片能够将不溶于水的草乌甲素结合微针技术制得可溶解微针贴片，实现了草乌甲素的高效透皮给药，该给药方式为微创给药，患者顺应性好，可自主给药。

Description

一种草乌甲素可溶解微针贴片及其制备方法
技术领域
本发明涉及中药技术领域，特别是涉及一种草乌甲素可溶解微针贴片及其制备方法。
背景技术
微针(microneedle)是一种新型的透皮给药方式，可以解决透皮贴剂给药效率低下的问题，其由一根或者数十根，甚至数百根高分子材料等构成的空心或实心针状结构，长度一般不超过1.0mm。微针刺穿皮肤角质层后，可以形成微小的通道，使药物高效进入体内，可提高药物的生物利用度，降低给药剂量。而其刺入皮肤的深度较浅基本不触发疼痛感受器，使用时无痛感，微针穿刺形成的孔道一般情况下2小时即可愈合。
微针有固体微针、中空微针、可溶解微针几类，其中可溶解微针由水溶性高分子材料为基质制成，由于所使用的高分子材料多为生物可降解材料，且生物相容性较好，其安全性高，基本不产生医疗废物，得到了广泛的研究和开发。可溶解微针分为针体和背衬两部分，药物仅载在针体部分。当针体刺入皮肤后，制成针体的高分子材料迅速或缓慢溶解，并将载有的药物释放入皮肤，以达到提高生物利用度，维持有效血药浓度的目的。
在中国专利申请号为CN201310071361.0中公开了一种可溶性微针疫苗贴片及其制备方法，该发明的可溶性微针疫苗贴片是由不含目标药物的可溶性微针基底部分和含有目标药物的可溶性微针针体部分所组成；疫苗及适用于此种疫苗的佐剂的目标药物负载在可溶性微针针体的前端，疫苗及其适用于此种疫苗的佐剂是负载在纳米颗粒上，且纳米颗粒是均匀地分布在溶性微针针体的前端；所述可溶性微针疫苗贴片的基质材料是生物相容性的水溶性高分子材料。该发明制作的适用于疫苗经皮免疫的可溶性微针疫苗贴片，其可溶性微针针体具有足够的硬度，能有效刺穿皮肤表层的角质层，进入皮肤的针体的前端部分可以实现快速溶解并释放出储存在针体的前端中的目标药物。
然后利用微针携带较大剂量的中药组分时，现有的微针针体中只有部分药物能够被快速吸收，极易导致给药剂量不精确、不可控的问题，尤其是对针对不溶于水的药物。目前可溶解微针研究开发多应用于水溶性药物，对不溶于水的药物的应用尚少有相关研究。
草乌甲素为从云南产的毛茛科乌头属植物龙头乌头(Aconitum LongtounenseT.L.Ming)中提取分离出来的二萜双酯生物碱，为滇乌碱类的次生代谢成分，为无色棱状晶体，可溶于乙醚、醇、酸水，不溶于水。
草乌甲素是一种强效镇痛剂和抗炎剂，镇痛作用是吗啡的65倍，是阿司匹林的7000倍，具有中枢镇痛和外周镇痛的双重药理作用，目前已被批准用于慢性疼痛和类风湿性关节炎的治疗。草乌甲素通过降低血清前列腺素E2水平，起到抗炎及镇痛作用，另外，也能够解除对β-内啡肽的抑制而提高疼痛阈值。与NSAIDs类镇痛药相比，草乌甲素对COX-1没有抑制作用，具有外周抗炎作用，较少存在胃肠道不良反应。另外，草乌甲素不是阿片受体激动剂，无成瘾性、药物耐受性及呼吸抑制等不良反应。
鉴于草乌甲素突出的镇痛与抗炎作用，且无成瘾性、耐受性，目前已有多种草乌甲素制剂在临床中使用，包括注射剂和口服制剂(片剂、胶囊剂和口服液)等。然而口服给药普遍存在口腔发麻等反应，某种程度上限制了该药在临床上的广泛应用。与口服给药制剂相比，注射给药起效快，疗效显著，但由于草乌甲素治疗指数较窄，中毒剂量与有效剂量差异不大，因此，注射给药较高的血药浓度峰值不利于毒副作用的控制。
也有一些研究者开发了草乌甲素的透皮贴剂，以此来避开口服、注射给药的弊端，但是由于角质层的阻碍，透皮贴剂中的草乌甲素不易透过皮肤被人体吸收，通常需要长时间的敷贴，常常导致皮肤出现不适症状，甚至过敏，另外，其吸收也不理想。
因此，如何利用微针技术使得不溶于水的草乌甲素快速给药，同时提高微针给药的精度是本研究所一个重要的研究方向。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的是提供了一种草乌甲素可溶解微针贴片，该微针贴片上载有草乌甲素活性组分，通过微针技术使得草乌甲素在较短时间内完全溶解释药，保证了草乌甲素可溶解微针的精确给药。
本申请所述的草乌甲素可溶解微针贴片，包括针体和基质层，所述针体包括支撑层和所述支撑层上方的针尖载药层，所述支撑层粘结在所述基底层上，所述针尖载药层中的药物组成包括高分子聚合物、草乌甲素和乙醇，所述高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、甲基乙烯基醚-顺丁烯酸酐共聚物、聚乙二醇中的一种或几种。
具体而言，在一些实施例中所述针尖载药层中草乌甲素质量占比为20％-50％，所述高分子聚合物质量占比为15％-35％，所述乙醇质量占比为30％-60％。优选的，所述乙醇体积浓度为50％-70％。
具体而言，在一些实施例总所述聚乙烯吡咯烷酮为PVP K30、PVP K60或PVP K90中的一种，所述甲基乙烯基醚-顺丁烯酸酐共聚物为Gantrez S-97，所述聚乙二醇为PEG10000或PEG30000中的一种。
具体而言，在一些实施例中所述支撑层由水溶性高分子材料制成，为透明质酸钠、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、壳聚糖、聚乙烯醇、羟丙甲纤维素、PEG、明胶中的一种或几种；
所述基底层由水溶性高分子材料制成，为透明质酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。
具体而言，在一些实施例中所述针体在所述基质层上的密度为81-121针/cm2，所述针体(4)高度为500-1000μm，宽度为200-250μm。
具体而言，在一些实施例中所述针尖载药层的高度占所述针体高度的50％-70％。
本发明的另一目的是提供了所述草乌甲素可溶解微针贴片的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例将草乌甲素、高分子聚合物溶于乙醇溶液中，制得针尖载药层溶液；
(2)制备支撑层溶液和基底层溶液；
(3)将所述针尖载药层溶液加入微针模具中，通过离心、抽真空或施加压力使其进入微针模具中；
(4)将所述支撑层溶液加入微针模具中，通过离心、抽真空或施加压力使其进入微针模具中，刮去多余未进入模具的溶液；
(5)干燥；
(6)加入基底层溶液；
(7)再次干燥、脱模。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明将不溶于水的草乌甲素与高分子聚合物共溶于乙醇溶液中，制得可溶解微针，实现了草乌甲素的高效透皮给药，该给药方式为微创给药，患者顺应性好，可自主给药。
(2)本发明将草乌甲素载于可溶解微针的针尖载药层，所述针尖载药层具有足够的硬度能够刺破皮肤，而支撑层的高度可以解决由于皮肤的弹性导致针体无法完全刺入皮肤以及针体不能在较短时间内完全溶解释药的问题，使药物得以完全释放，保证了草乌甲素可溶解微针的精确给药。
(3)本发明所述可溶解微针制备方法简单，不需要大型仪器、设备，易于推广。
附图说明：
图1为本发明草乌甲素可溶解微针贴片结构示意图；
序号说明：1为针尖载药层，2为支撑层，3为基质层，4为针体。
图2为本申请实施例5制得的草乌甲素可溶解微针实物样品图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步地说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
一种草乌甲素可溶解微针贴片，其结构如图1所示，包括针体4和基质层3，所述针体4包括支撑层2和所述支撑层2上方的针尖载药层1，所述支撑层2粘结在所述基底层3上，所述针尖载药层1中的药物组成包括高分子聚合物、草乌甲素和乙醇。具体制备方法如下：
(1)针尖载药层溶液的制备：按照质量比为20％草乌甲素、3％PVP K30、17％Gantrez S-97、60％的乙醇，将草乌甲素、PVP K30、Gantrez S-97溶于60％乙醇(v/v)中，即得。
(2)支撑层和基底层溶液的制备：将透明质酸溶于水中，制得50％(w/w)的透明质酸溶液，即得。
(3)称取针尖载药层溶液0.5g，加入微针模具中，3800rpm离心20min。
(4)称取支撑层和基底层溶液0.4g，加入微针模具中，3800rpm离心20min，轻轻刮去多余的溶液。
(5)将微针模具置于15℃-25℃下干燥6h。
(6)将支撑层和基底层溶液加入微针模具中，15℃-25℃下干燥24h，脱模，即得草乌甲素可溶解微针。
本发明所制备的草乌甲素可溶解微针贴片中草乌甲素的载药量为100μg，微针密度为100针/cm2，针长为750μm，针尖载药层长度为500μm。
本发明所制备的微针贴片在临床上使用时，每次使用2片，每片敷贴30min，每日使用1-2次。
实施例2
按照实施例1的制备工艺，制备结构如图1所示的草乌甲素可溶解微针贴片，具体制备方法如下：
(1)针尖载药层溶液的制备：按照质量比为40％草乌甲素、7％PEG10000、13％Gantrez S-97、40％的乙醇，将草乌甲素、PEG10000、Gantrez S-97溶于60％乙醇(v/v)中，即得。
(2)支撑层和基底层溶液的制备：将透明质酸钠溶于水中，制得50％(w/w)的透明质酸溶液，即得。
(3)称取针尖载药层溶液0.5g，加入微针模具中，抽真空至真空度为0.06MPa-0.1MPa。
(4)称取支撑层和基底层溶液0.4g，加入微针模具中，抽真空至真空度为0.06MPa-0.1MPa，轻轻刮去多余的溶液。
(5)将微针模具置于15℃-25℃下干燥6h。
(6)将支撑层和基底层溶液加入微针模具中，15℃-25℃下干燥24h，脱模，即得草乌甲素可溶解微针贴片。
本发明所制备的草乌甲素可溶解微针贴片中草乌甲素载药量为200μg，微针密度为100针/cm2，针长为750μm，针尖载药层长度为500μm，其使用方法与实施例1相同。
实施例3
一种草乌甲素可溶解微针贴片如图1所示，其中中草乌甲素载药量为200μg，微针密度为100针/cm2，针长为700μm，针尖载药层长度为500μm，其制备方法包括以下步骤：
(1)针尖载药层溶液的制备：按照质量比为40％草乌甲素、3％PVP K30、17％Gantrez S-97、40％的乙醇，将草乌甲素、PEG10000、Gantrez S-97溶于60％乙醇(v/v)中，即得。
(2)支撑层溶液的制备：将PVP K90溶解于水中，制得30％(w/w)的水溶液，即得。
(3)基底层溶液的制备：将透明质酸钠溶于水中，制得50％(w/w)的透明质酸溶液，即得。
(4)称取针尖载药层溶液0.5g，加入微针模具中，抽真空至真空度为0.06MPa-0.1MPa。
(5)称取支撑层溶液0.4g，加入微针模具中，抽真空至真空度为0.06MPa-0.1MPa，轻轻刮去多余的溶液。
(6)将微针模具置于15℃-25℃下干燥8h。
(7)将支撑层和基底层溶液加入微针模具中，15℃-25℃下干燥24h，脱模，即得草乌甲素可溶解微针贴片。
实施例4
一种草乌甲素可溶解微针贴片如图1所示，其中中草乌甲素载药量为200μg，微针密度为100针/cm2，针长为700μm，针尖载药层长度为500μm，其制备方法包括以下步骤：
(1)针尖载药层溶液的制备：按照质量比为40％草乌甲素、3％PVP K30、17％Gantrez S-97、40％的乙醇，将草乌甲素、PEG10000、Gantrez S-97溶于60％乙醇(v/v)中，即得。
(2)支撑层溶液的制备：将PVA与PVP K30按3:1的比例溶解于水中，制得50％(w/w)的水溶液，即得。
(3)基底层溶液的制备：将透明质酸钠溶于水中，制得50％(w/w)的透明质酸溶液，即得。
(4)称取针尖载药层溶液0.5g，加入微针模具中，抽真空至真空度为0.06MPa-0.1MPa。
(5)称取支撑层溶液0.4g，加入微针模具中，抽真空至真空度为0.06MPa-0.1MPa，轻轻刮去多余的溶液。
(6)将微针模具置于15℃-25℃下干燥6h。
(7)将支撑层和基底层溶液加入微针模具中，15℃-25℃下干燥24h，脱模，即得草乌甲素可溶解微针贴片。
实施例5
一种草乌甲素可溶解微针贴片如图1所示，其中中草乌甲素载药量为100μg，微针密度为100针/cm2，针长为750μm，针尖载药层长度为500μm，其制备方法包括以下步骤：
(1)针尖载药层溶液的制备：按照质量比为30％草乌甲素、3％PVP K90、5％透明质酸(HA，10000分子以下)、12％Gantrez S-97、60％的乙醇，将草乌甲素、PVP K90、透明质酸、Gantrez S-97溶于60％乙醇(v/v)中，即得。
(2)支撑层和基底层溶液的制备：将透明质酸溶于水中，制得40％(w/w)的透明质酸溶液，即得。
(3)称取针尖载药层溶液0.5g，加入微针模具中，3800rpm离心20min。
(4)称取支撑层和基底层溶液0.4g，加入微针模具中，3800rpm离心20min，轻轻刮去多余的溶液。
(5)将微针模具置于15℃-25℃下干燥6h。
(6)将支撑层和基底层溶液加入微针模具中，15℃-25℃下干燥24h，脱模，即得草乌甲素可溶解微针贴片，实物如图2所示。
将本发明实施例1制备的草乌甲素可溶解微针贴片进行生物小鼠实验，表面其在抗炎、镇痛方面的作用，具体实验方法为将该贴片对小鼠敷贴30min，每日使用1次，并进行对照组实验，实验结果如下所示：
一.抗炎作用
1.大鼠角叉菜胶足肿胀法
结果表明，对照组大鼠右足明显肿胀，厚度增加，两足差异较大，而给药组两足差异明显低于对照组，表明本品抗炎作用明确，且随剂量增大而作用增强，显示有一定的量效关系。
2.小鼠腹腔血管通透性
结果表明，本品能对抗H+刺激所引起的小鼠腹腔毛细血管通透性的增高，抑制作用随剂量增大而增强。
二.镇痛作用
1.小鼠扭体法
结果表明，给予草乌甲素0.3mg/㎏时，对小鼠“扭体反应”发生的抑制率为45％；0.5mg/㎏的抑制率达63％，作用强于阿斯匹林200mg/㎏。
2.小鼠热板法
结果表明，给予草乌甲素0.3和0.5mg/㎏，45min后，痛反应时间延后，随着剂量的增加，作用强度也增强，显示一定的量效关系。
三.小鼠甲醛伤害反应法(痒痛模型)
结果表明，生理盐水及空白溶媒组注射甲醛后舔咬后足反应强烈，全身躁动、焦虑不安。给予本品能减少小鼠舔咬后足时间，小鼠较为安静，且随着剂量增加而作用加强，呈现一定的量效关系。给予草乌甲素0.5mg/㎏作用强度大于阿斯匹林200mg/㎏。
药效学试验结果表明，本品有明显拮抗物理或化学所致疼痛(小鼠热板或扭体法)；抑制伤害反应(小鼠甲醛法)和渗透性增加(小鼠腹腔染料法)；显著拮抗大鼠关节炎模型的足肿胀，呈现量效关系方式，本试验为草乌甲素可溶解微针贴片用于临床镇痛抗炎提供了必要的药效学依据。
利用本发明实施例1所制备的草乌甲素可溶解微针贴片对患者进行刺激性实验，实验方式为将该贴片贴于患者耳后，每次贴敷30min，每天贴敷2次，贴敷7天后，受试患者均无皮肤不适症状、疼痛感等不良症状。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种草乌甲素可溶解微针贴片，包括针体(4)和基质层(3)，所述针体(4)包括支撑层(2)和所述支撑层(2)上方的针尖载药层(1)，所述支撑层(2)粘结在所述基底层(3)上，其特征在于，所述针尖载药层(1)中的药物组成包括高分子聚合物、草乌甲素和乙醇，所述高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、甲基乙烯基醚-顺丁烯酸酐共聚物、聚乙二醇中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的草乌甲素可溶解微针贴片，其特征在于，所述针尖载药层(1)中草乌甲素质量占比为20％-50％，所述高分子聚合物质量占比为15％-35％，所述乙醇质量占比为30％-60％。
3.根据权利要求2所述的草乌甲素可溶解微针贴片，其特征在于，所述乙醇体积浓度为50％-70％。
4.根据权利要求1所述的草乌甲素可溶解微针贴片，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮为PVP K30、PVP K60或PVP K90中的一种，所述甲基乙烯基醚-顺丁烯酸酐共聚物为GantrezS-97，所述聚乙二醇为PEG10000或PEG30000中的一种。
5.根据权利要求1所述的草乌甲素可溶解微针贴片，其特征在于，所述支撑层(2)由水溶性高分子材料制成，为透明质酸钠、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、壳聚糖、聚乙烯醇、羟丙甲纤维素、PEG、明胶中的一种或几种；
所述基底层(3)由水溶性高分子材料制成，为透明质酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的草乌甲素可溶解微针贴片，其特征在于，所述针体(4)在所述基质层(3)上的密度为81-121针/cm2，所述针体(4)高度为500-1000μm，宽度为200-250μm。
7.根据权利要求6所述的草乌甲素可溶解微针贴片，其特征在于，所述针尖载药层(1)的高度占所述针体(4)高度的50％-70％。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的草乌甲素可溶解微针贴片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按比例将草乌甲素、高分子聚合物溶于乙醇溶液中，制得针尖载药层溶液；
(2)制备支撑层溶液和基底层溶液；
(3)将所述针尖载药层溶液加入微针模具中，通过离心、抽真空或施加压力使其进入微针模具中；
(4)将所述支撑层溶液加入微针模具中，通过离心、抽真空或施加压力使其进入微针模具中，刮去多余未进入模具的溶液；
(5)干燥；
(6)加入基底层溶液；
(7)再次干燥、脱模。
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