CN113491675A - 一种预防瘢痕的微针创口贴及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种预防瘢痕的微针创口贴，由针尖、分离层、基底层以及抑菌水凝胶敷料组成。该微针创口贴针尖负载有能够促进开放性创口血管化，抑制纤维组织形成的功效成分，并能将其植入皮内。通过负载有麻醉成分和可降解镁颗粒的分离层与体液的快速反应，实现针尖与微针基底层的分离、创口与氧气充分接触以及创口的快速麻醉，达到抑制细菌、快速止痛、抑制瘢痕形成的功效。所述针尖和分离层均作为载药层，分别负载具有抑制瘢痕和快速麻醉两种功效的成分。湿润的抑菌水凝胶敷料在抑菌的同时，也能够加速微针基底层的溶解，显著提高微针的植入速度。所述针尖和抑菌水凝胶敷料，均由高分子材料壳聚糖制备而成，所述分离层由亲水性高分子材料与镁颗粒制备而成。本发明还提供了一种上述预防瘢痕的微针创口贴的制备方法，该方法工艺简单、成本低。

Description

一种预防瘢痕的微针创口贴及其制备方法
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域。更确切地说，本发明涉及一种预防瘢痕的微针创口贴及其制备方法。
背景技术
皮肤的创口因炎症、细菌感染等原因导致肉芽组织纤维化，毛细血管减少甚至消失而形成纤维瘢痕组织，继而会产生瘢痕。瘢痕组织虽然不会产生病理性的危害，但是处于面部和四肢等部位的瘢痕组织会对人的外观容貌造成一定的影响，继而对患者产生容貌焦虑等心理上的不良影响。瘢痕一旦形成后，作为皮肤外科的一种持久性疾病，目前尚无有效的治疗方法。而瘢痕预防和抑制目前还是集中在伤口的抑菌处理、防止感染，以及利用一些美容胶纸、人造皮肤等通过物理压迫疗法，抑制瘢痕的形成。但美容胶纸和人造皮肤的透气性往往不足，若伤口处理不当容易引起厌氧性细菌的感染。
具有三维结构的微针在敷贴时能够为伤口创造一些与空气直接接触的暴露区域，可以有效避免伤口的细菌感染。微针给药是药物经皮给药的一种给药方式，它能够有效避免肠胃对药物的干扰和肝脏带来的首过效应，从而维持恒定的最佳血药浓度或生理效应。可溶性微针贴片将具有微米级尖端阵列的基底层固定在皮肤上，依靠可溶性针尖的溶解进行释药，但其溶解速率限制了给药时间。而非柔性基底层对人皮肤的不充分粘附容易导致给药不完全、针尖碎裂，从而影响治疗效果。同时，长期敷贴非柔软贴片可能引起皮肤刺激、红斑、过敏等其他问题，从而降低患者的依从性。
可分离式微针移去基底层后能够让具有药物缓释功能的针尖留在皮肤内，并且为伤口制造更多的有氧空间，从而抑制细菌繁殖。中国专利CN110870846A公开了一种可快速植入型缓释微针，它在传统微针的针尖及基底层之间设置有中间层，中间层由包含亲水性材料的基质构成。在敷贴微针于皮肤后，分离层吸收水分，使针尖与针体和基底在1小时内快速分离，从而实现揭下基底后，针尖仍留在皮肤内。所以用药者不需长时间贴敷微针贴片，就能保证药物在体内长效释放。
上述可分离型微针贴片需要的针尖分离时间较长。对幼童或者动物等好动且忍耐力有限的对象进行微针贴片敷贴时，所需的较长分离时间可能会导致微针贴片脱落或者皮肤瘙痒。其次，开放性创口的愈合还需要考虑血管化、炎症、纤维化及疼痛几个问题，所以对于瘢痕预防来说，选择微针需要负载的功效成分也十分重要。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种预防瘢痕的微针创口贴，该微针针尖负载有能够促进开放性创口血管化，抑制纤维组织形成的功效成分，并能将其植入皮内。通过负载有麻醉成分和可降解镁颗粒的分离层与体液的快速反应，实现针尖与微针基底层的分离、创口与氧气充分接触以及创口的快速麻醉，达到抑制细菌，快速止痛，抑制瘢痕形成的功效。湿润的抑菌水凝胶敷料在抑菌的同时，也能够加速微针基底层的溶解，显著提高微针的植入速度。
本发明的第二个目的在于提供一种上述预防瘢痕的微针创口贴的制备方法，该方法工艺简单、成本低。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
所述预防瘢痕的微针创口贴包括针尖、分离层、基底层以及抑菌水凝胶敷料。所述针尖和分离层均作为载药层，分别负载具有抑制瘢痕和快速麻醉两种功效的成分。所述针尖和抑菌水凝胶敷料，均由高分子材料壳聚糖制备而成。所述分离层由亲水性高分子材料与镁颗粒制备而成；
所述针尖与分离层、分离层与基底层均直接连接。在微针敷贴于皮肤后，所述抑菌水凝胶敷料覆盖于整个微针贴片上。
所述针尖具有抑制瘢痕功效的成分包含至少一种活性成分，且选自三七总皂苷、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1、三七皂苷R1中的一种或者几种。所述高分子材料壳聚糖与活性成分的质量比须为0.5:1～1000:1，以保证微针的机械强度及皮肤穿刺性。
所述分离层具有快速麻醉功效的成分包含至少一种活性成分，且选自罗哌卡因、普鲁卡因、氯普鲁卡因、利多卡因、丁卡因、布比卡因中的一种或几种。
所述分离层由亲水性高分子和镁颗粒制备而成，且镁颗粒直径为10μm～100μm。
所述亲水性高分子材料包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮及其衍生物的单体聚合物或共聚物、聚γ-谷氨酸、普鲁兰多糖、透明质酸及其钠盐、海藻糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、木糖醇、海藻酸钠、果胶中的一种或几种。
所述聚乙烯吡咯烷酮选自聚乙烯吡咯烷酮K17PF、聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K60、聚乙烯吡咯烷酮K90。
所述针尖基底层由高分子材料壳聚糖制备而成，其聚合度为6～8。
所述针尖为圆锥状或多角锥状，针尖以圆锥状或四棱锥状为优；所述微针的针尖密度为：每平方厘米的基底层上具有25～1000个针尖；所述针尖、分离层和基底层的总高度为0.3～2mm，针尖角度为10～60°，基底层厚度为10～300μm；所述针尖的高度不大于针尖、分离层和基底层总高度的三分之二。
本发明还提供了上述预防瘢痕的微针创口贴的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别制备得到基底层和分离层溶液；
所述针尖基底层溶液由壳聚糖溶解于乙酸水溶液后经过透析和旋转蒸发制备而成，浓度为1～20％(w/v)。首先将壳聚糖溶于浓度为1～5％(v/v)的乙酸水溶液中，获得1～10％(w/v)的壳聚糖初液。初液在室温下进行36～48小时超纯水透析以除去过量乙酸，并将壳聚糖初液调至pH 5～7，最后通过旋转蒸发获得壳聚糖浓度为1～20％(w/v)的基底层溶液。
所述分离层溶液由亲水性高分子材料和相应的溶剂配制而成，浓度为5～40％(w/v)。所述溶剂选自超纯水、乙醇、乙酸中的一种或几种；
(2)取部分基底层溶液加入所述具有抑制瘢痕功效的成分，制备得针尖溶液。
(3)向所述分离层溶液中加入所述具有快速麻醉功效的成分，制备得分离药液。
(4)将所述针尖溶液加入到微针凹模中，在低温条件下进行低速离心或者真空干燥器真空处理，在刮去多余针尖溶液后于室温条件下进行离心干燥或者真空干燥处理；
(5)将所述镁颗粒加入干燥处理后的微针凹模中，然后将所述分离药液加入到微针凹模中，在低温条件下于真空干燥器中真空处理，在刮去多余分离层溶液后于室温条件下进行离心干燥或者真空干燥处理；
(6)将所述基底层溶液加入干燥处理后的微针凹模中，在低温条件下于真空干燥器中真空处理，刮去多余分离层溶液后在37℃下干燥4～6小时；
(7)将整个微针凹模进行常温干燥后，从模具中取出微针贴片，即得到所述预防瘢痕的微针创口贴。
(8)将壳聚糖溶于1～10％(v/v)的乙酸溶液中制备浓度为1～20％(w/v)的壳聚糖溶液。将其加入微针模具后，放置于浓度为5～20％(w/v)的NaOH溶液中，由于pH的变化所述壳聚糖溶液会快速成胶，形成所述的抑菌水凝胶敷料。
附图说明
图1为本发明所述预防瘢痕的微针创口贴的结构。其中，微针分离层中的圆形结构为可降解镁颗粒。
图2为本发明所述预防瘢痕的微针创口贴的制备方法。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
称取2g低粘度壳聚糖溶解于100ml乙酸水溶液，所述乙酸水溶液浓度为1％(v/v)。首先将壳聚糖溶于所述乙酸水溶液中，制备得到壳聚糖溶液。然后取出40ml壳聚糖溶液，向其中加入20g三七总皂苷，制备得到针尖溶液。在100ml乙醇中溶解20g PVP K90，再向其中加入4g利多卡因，制备得到分离层溶液。吸取1ml针尖溶液加到微针凹模中，20℃、1000rpm转速下离心10min，刮去多余针尖溶液后在37℃条件下真空干燥处理2min，然后将载有针尖溶液的PDMS模具浸没在10％(w/v)的NaOH溶液中进行凝胶化20min。取出PDMS模具后，用流动蒸馏水冲洗模具2min，随后放入60℃恒温烘箱中烘干5min。将0.03g镁颗粒加入干燥处理后的微针凹模中，然后将2ml分离层溶液加到微针凹模中，20℃、1000rpm转速下离心10min，取出模具，20℃下风干24h，将微针贴片从模具中取出，得到所述预防瘢痕的微针创口贴中的一层敷料，即微针贴片。将2ml壳聚糖溶液，加入微针模具后，直接将载有壳聚糖溶液的凹模放置于浓度为10％(w/v)的NaOH溶液中，壳聚糖溶液因为pH的变化快速成胶，形成所述抑菌水凝胶敷料，得到所述预防瘢痕的微针创口贴中的二层敷料，即壳聚糖抑菌水凝胶。
在使用时首先在伤口区域使用一层敷料微针贴片，立刻使用二层敷料覆盖在一层敷料上，20min后即可取下两层敷料，实现伤口的治疗。
实施例2：
称取5g中粘度壳聚糖溶解于100ml乙酸水溶液，所述乙酸水溶液浓度为2％(v/v)。首先将壳聚糖溶于所述乙酸水溶液中，制备得到壳聚糖溶液。然后取出60ml壳聚糖溶液，向其中加入30g人参皂苷Rb1，制备得到针尖溶液。在100ml超纯水中溶解30g PVP K30，再向其中加入5g普鲁卡因，制备得到分离层溶液。吸取0.6ml针尖溶液加到微针凹模中，25℃、800rpm转速下离心15min，刮去多余针尖溶液后在60℃恒温烘箱干燥处理2min，然后将载有针尖溶液的PDMS模具浸没在10％(w/v)的NaOH溶液中进行凝胶化30min。取出PDMS模具后，用流动蒸馏水冲洗模具5min，放入超纯水中浸泡8h，随后放入60℃恒温烘箱中烘干10min。将0.05g镁颗粒加入干燥处理后的微针凹模中，然后将1.5ml分离层溶液加到微针凹模中，25℃、500rpm转速下离心5min，取出模具，60℃恒温烘箱中烘干4h，将微针贴片从模具中取出，得到所述预防瘢痕的微针创口贴中的一层敷料，即微针贴片。将1ml壳聚糖溶液加入微针模具后，直接将载有壳聚糖溶液的凹模放置于浓度为10％(w/v)的NaOH溶液中，壳聚糖溶液因为pH的变化快速成胶，形成所述抑菌水凝胶敷料，得到所述预防瘢痕的微针创口贴中的二层敷料，即壳聚糖抑菌水凝胶。
在使用时首先在伤口区域使用一层敷料微针贴片，立刻使用二层敷料抑菌水凝胶覆盖在一层敷料上，30min后即可取下两层敷料，实现伤口的治疗。
实施例3：
称取8g高粘度壳聚糖溶解于100ml乙酸水溶液，所述乙酸水溶液浓度为10％(v/v)。首先将壳聚糖溶于所述乙酸水溶液中，制备得到壳聚糖溶液。然后取出50ml壳聚糖溶液，向其中加入10g三七皂苷R1，制备得到针尖溶液。在10ml超纯水中溶解2g蔗糖，再向其中加入0.5g布比卡因，制备得到分离层溶液。吸取0.6ml针尖溶液加到微针凹模中，25℃、2000rpm转速下离心10min，刮去多余针尖溶液后在60℃恒温烘箱干燥处理5min，然后将载有针尖溶液的PDMS模具浸没在10％(w/v)的NaOH溶液中进行凝胶化1h。取出PDMS模具后，用流动蒸馏水冲洗模具20min，放入超纯水中浸泡10h，随后放入60℃恒温烘箱中烘干30min。将0.1g镁颗粒加入干燥处理后的微针凹模中，然后将1.5ml分离层溶液加到微针凹模中，25℃、1000rpm转速下离心3min，取出模具，60℃恒温烘箱中烘干2h，将微针贴片从模具中取出，得到所述预防瘢痕的微针创口贴中的一层敷料，即微针贴片。将1.5ml壳聚糖溶液加入微针模具后，直接将载有壳聚糖溶液的凹模放置于浓度为10％(w/v)的NaOH溶液当中，壳聚糖溶液因为pH的变化快速成胶，形成所述抑菌水凝胶敷料，得到所述预防瘢痕的微针创口贴中的二层敷料，即壳聚糖抑菌水凝胶。
在使用时首先在伤口区域使用一层敷料微针贴片，立刻使用二层敷料抑菌水凝胶覆盖在一层敷料上，10min后即可取下两层敷料，实现伤口的治疗。

Claims (11)

1.一种预防瘢痕的微针创口贴。所述预防瘢痕的微针创口贴包括针尖、分离层、基底层以及抑菌水凝胶敷料。所述针尖和分离层均作为载药层，分别负载具有抑制瘢痕和快速麻醉两种功效的成分。所述针尖和抑菌水凝胶敷料，均由高分子材料壳聚糖制备而成。所述分离层由亲水性高分子材料与镁颗粒制备而成；
所述针尖与分离层、分离层与基底层均直接连接。在微针敷贴于皮肤后，所述抑菌水凝胶敷料覆盖于整个微针贴片上。
所述亲水性高分子材料包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮及其衍生物的单体聚合物或共聚物、聚γ-谷氨酸、普鲁兰多糖、透明质酸及其钠盐、海藻糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、木糖醇、海藻酸钠、果胶中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述预防瘢痕的微针创口贴，其特征在于，所述针尖具有抑制瘢痕功效的成分包含至少一种活性成分，且选自三七总皂苷、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1、三七皂苷R1中的一种或者几种。所述高分子材料壳聚糖与活性成分的质量比须为0.5:1～1000:1，以保证微针的机械强度及皮肤穿刺性。
3.根据权利要求1所述预防瘢痕的微针创口贴，其特征在于，所述分离层具有快速麻醉功效的成分包含至少一种活性成分，且选自罗哌卡因、普鲁卡因、氯普鲁卡因、利多卡因、丁卡因、布比卡因中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述预防瘢痕的微针创口贴，其特征在于，所述用于制备分离层的镁颗粒直径为10μm～100μm。
5.根据权利要求1～4任意一项所述预防瘢痕的微针创口贴，其特征在于，所述亲水性高分子聚合物与可降解镁颗粒的质量比为1:5～5:1。
6.根据权利要求1～4任意一项所述预防瘢痕的微针创口贴，其特征在于，所述针尖为圆锥状或多角锥状，针尖以圆锥状或四棱锥状为优；所述微针的针尖密度为：每平方厘米的基底层上具有25～1000个针尖；所述针尖、分离层以及基底层的总高度为0.3～2mm，针尖角度为10～60°，基底层厚度为10～300μm。
7.根据权利要求1～4所述预防瘢痕的微针创口贴，其特征在于，所述针尖基底层由高分子材料壳聚糖制备而成，其聚合度为6～8。
8.根据权利要求1所述预防瘢痕的微针创口贴，其特征在于，所述针尖的高度小于等于针尖、分离层和基底层总高度的三分之二。
9.根据权利要求1～8所述预防瘢痕的微针创口贴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分别制备得到基底层和分离层溶液；
所述针尖基底层溶液由壳聚糖溶解于乙酸水溶液后经过透析和旋转蒸发制备而成，浓度为1～20％(w/v)。首先将壳聚糖溶于浓度为1～5％(v/v)的乙酸水溶液中，获得1～10％(w/v)的壳聚糖初液。初液在室温下进行36～48小时超纯水透析以除去过量乙酸，并将壳聚糖初液调至pH 5～7，最后通过旋转蒸发获得壳聚糖浓度为1～20％(w/v)的基底层溶液。
所述分离层溶液由亲水性高分子材料和相应的溶剂配制而成，浓度为5～40％(w/v)。所述溶剂选自超纯水、乙醇、乙酸中的一种或几种；
(2)取部分基底层溶液加入所述具有抑制瘢痕功效的成分，制备得针尖溶液。
(3)向所述分离层溶液中加入所述具有快速麻醉功效的成分，制备得分离药液。
(4)将所述针尖溶液加入到微针凹模中，在低温条件下进行低速离心或者真空干燥器真空处理，在刮去多余针尖溶液后于室温条件下进行离心干燥或者真空干燥处理；
(5)将所述镁颗粒加入干燥处理后的微针凹模中，然后将所述分离药液加入到微针凹模中，在低温条件下于真空干燥器中真空处理，在刮去多余分离层溶液后于室温条件下进行离心干燥或者真空干燥处理；
(6)将所述基底层溶液加入干燥处理后的微针凹模中，在低温条件下于真空干燥器中真空处理，刮去多余分离层溶液后在37℃下干燥4～6小时；
(7)将整个微针凹模进行常温干燥后，从模具中取出微针贴片，即得到所述预防瘢痕的微针创口贴。
(8)将壳聚糖溶于1～10％(v/v)的乙酸溶液中制备浓度为1～20％(w/v)的壳聚糖溶液。将其加入微针模具后，放置于浓度为5～20％(w/v)的NaOH溶液中，由于pH的变化所述壳聚糖溶液会快速成胶，形成所述的抑菌水凝胶敷料。
10.根据权利要求9所述预防瘢痕的微针创口贴的制备方法，其特征在于，所述微针凹模至少有一个下沉槽，槽内含有阵列排列的微针凹形结构，所述微针凹型结构与微针的针体形状相适配。
11.根据权利要求1～8所述预防瘢痕的微针创口贴，其特征在于，该微针创口贴可应用于伤口治疗、瘢痕预防、医疗美容等领域。
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