CN114272199A - 一种分层微针、分层微针避孕系统及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分层微针、分层微针避孕系统及其制备方法和应用，该分层微针包括聚苯乙烯(PS)层和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)层，该分层微针避孕系统针体包含纳米球LNG@PCL/F68和游离左炔诺孕酮(LNG)，其中纳米球LNG@PCL/F68由左炔诺孕酮(LNG)、聚己内酯(PCL)和泊洛沙姆188(F68)混合制成。本发明通过调整F68用量或者药物LNG投入量，可以持续稳定释放一定量药物，满足不同人群对避孕时长的需求。同时，分层微针基底可移除设计既避免了其他经皮制剂如敷料长期停留在皮肤表面给人带来的不适感，又避免了患者使用避孕产品的尴尬。

Description

一种分层微针、分层微针避孕系统及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于药物制剂领域，具体涉及分层微针、分层微针避孕系统及其制备方法和应用。

背景技术

非计划性怀孕一直是困扰全人类的问题之一。尽管目前有不少避孕手段，如物理性避孕和激素类避孕等，但存在副作用和漏服等问题。可植入长效避孕药如皮下植入物可持续避孕数年，同时药物通过局部毛细血管进入血液循环，可有效避免传统口服制剂的胃肠吸收，但因具有侵入性且医疗保健人员需接受专业培训，使用受到限制。据(Lack ofpain associated with microfabricated microneedles.Anesth Analg.2001,92(2):502-504.)报道，避孕药的透皮贴剂如避孕凝胶、避孕敷料，能有效降低口服制剂的副作用，但长时间频繁使用透皮贴剂会使患者感到不适甚至拒绝再次使用，降低了使用依从性。

经皮递送被认为是降低激素避孕药物副作用的途径之一。微针是一种新型经皮递送技术，将其施于皮肤时，微针支撑膜上的微米级针头会刺穿角质层并进入真皮层上层，从而避免与位于真皮层下层密布的血管和神经纤维接触。现有技术中，可溶性微针在使用过程中药物利用度低、背衬层吸附药物、给药剂量不明确等。

左炔诺孕酮(LNG)是一种典型的激素类避孕药，口服及皮下均可抑制排卵。但LNG在血液中的清除半衰期仅有8.8_～11小时，口服给药时使用者需要定时定量服药以达到长期避孕的目的，漏服错服就会导致避孕失败。此外，患者服用LNG后经常出现恶心、呕吐等不适症状，造成患者用药依从性降低。LNG用于长效给药时已被开发为长效避孕产品如Norplant，是一种安全有效的避孕植入物，但是植入物需要专业的医务人员植入人体，待使用完毕后还需手术取出，不仅对使用者造成身体伤害还增加经济负担。虽然现有技术中(Long-acting reversible contraception by effervescent microneedlepatch.Sci.Adv.2019,5(11):eaaw8145.)使用微针递送避孕药物，使用方法通常是将药物与基质进行简单的物理混合，通过基质的溶解速率来控制药物的释放速度，导致药物的释放速率局限于材料的性质，达不到定时定量的释放。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种药物利用率高、背衬层不吸附药物的分层微针及其制备方法；本发明还提供了一种分层微针的避孕系统及其制备方法。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供一种分层微针，所述分层微针为针状阵列，包括聚苯乙烯PS层和聚乙烯吡咯烷酮PVP层，所述PVP层位于PS层上方。

本发明提供一种分层微针的制备方法，步骤具体如下：

(1)将针尖浇筑液PVP溶液涂在聚二甲基硅氧烷模具(PDMS)上填充模具；

(2)继续涂覆基底层浇筑液PS溶液；

(3)抽真空去气泡后将PDMS模具在室温下干燥过夜；

(4)干燥完成后，将形成的针状阵列从聚二甲基硅氧烷模具中分离出来，形成分层微针。

作为优选，步骤(1)所述聚二甲基硅氧烷模具带有圆锥形孔阵列，圆锥形孔阵列包含10×10个针头，阵列面积8mm×8mm，圆锥形孔阵列包含10×10个针头，每个针尖中心到中心的间距为650微米，每个针的高度为800微米。

作为优选，步骤(1)所述针尖浇筑液为浓度50mg/mL～400mg/mL的PVP水溶液。

作为优选，步骤(2)所述基底浇筑液为浓度50mg/mL～400mg/mL的PS二恶唑溶液。

本发明所述的分层微针为载体的分层微针避孕系统。

其中，所述分层微针中含有纳米球LNG@PCL/F68与游离左炔诺孕酮(LNG)，所述纳米球LNG@PCL/F68由左炔诺孕酮(LNG)、聚己内酯(PCL)和泊洛沙姆188(F68)混合制成。

本发明还提供一种分层微针的避孕系统的制备方法，具体步骤如下：

(1)制备LNG@PCL/F68纳米球粉末：将PCL、LNG和F68溶解在二氯甲烷(DCM)溶液中，将DCM溶液加入至PVA水溶液中，在冰浴中超声处理形成乳液；搅拌乳液，通过挥发去除乳液中的DCM溶液；离心收集所制备的NPs沉淀，用蒸馏水洗涤；然后将纳米球重悬在甘露醇溶液中，冷冻干燥，生成LNG@PCL/F68纳米球粉末。

(2)制备可溶性混合载药分层微针：针尖层浇筑液包括分散于PVP水溶液的游离LNG和装载有LNG的纳米球粉末，用吸管将制备好的针尖浇筑液涂在聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具上；基底层浇筑液为聚苯乙烯(PS)溶液，用吸管将制备好的PS溶液涂在PDMS模具上填充模具，抽真空去气泡后将模具在室温下干燥过夜；干燥完成后，将针状阵列小心地从PDMS模具中分离出来，储存在干燥器中。

作为优选，步骤(1)所述PCL、LNG和F68的质量比为5:1:1～5，所述F68含量为0mg～50mg，二氯甲烷溶液和PVA水溶液质量比为1:1～1:10。

作为优选，步骤(2)所述针尖浇筑液含有浓度为50mg/mL～400mg/mL的PVP水溶液，所述PVP水溶液内含有1mg/mL～20mg/mL的游离LNG和含有1mg/mL～200mg/mL LNG@PCL/F68纳米球粉末。

发明机理：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)具备良好的生物相容性，有良好的的载药功能，从而发挥较好的药物递送及影像评估功能。聚苯乙烯(PS)是常用的高分子疏水性生物材料。联合水溶性PVP和水不溶性PS制备微针，通过PVP针尖递送药物的同时利用PS背衬阻止针尖内药物随着水的扩散到背衬层而导致的药物浪费。同时，分层微针基底可移除设计既避免了其他经皮制剂如敷料长期停留在皮肤表面给人带来的不适感，又避免了患者使用避孕产品被他人发现的尴尬处境。

泊洛沙姆188(F68)是FDA批准的药用辅料，本发明将其作为致孔剂，在体液中溶解并能在聚己内酯(PCL)膜表面形成孔道，使药物能够通过孔隙在一定速率下持续释放，且PCL膜上孔隙的数量与F68的用量呈正相关。因此，将具有致孔特性的F68与PCL结合可构建出表面带孔隙的纳米球，该纳米球所负载的药物可通过孔隙持续定量地释放；同时，本发明可根据不同用药需求调整F68的添加量来调节药物从纳米球中的释放速率和释放量，将该纳米球运用于体内既能保证药物长时间发挥药效，还能实现个体化精准给药。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)制备了一种分层微针，利用可分离双层微针递送药物，可将药物快速递送进体内的同时，利用快速可溶解针尖溶解后与不溶解基底层的分离，快递拔出非载药基底层(PS层)。该设计既避免了其他经皮制剂如敷料长期停留在皮肤表面给人带来的不适感，又实现了含药针尖在体内的隐形给药目的，避免了患者使用避孕产品的尴尬；

(2)将PS作为基底层浇注材料，与PVP制备的可溶解针尖浇筑液相结合，不仅避免了药物扩散进背衬层的药物浪费，还能克服在微针插入皮肤后随着针尖溶解造成的背衬层吸附针尖药物的现象；

(3)将缓释避孕纳米球和游离避孕药物一同装载在分层微针中，可实现游离药物迅速发挥药效的同时持续稳定释放纳米球内的药物，满足不同人群对避孕时长的需求，同时也可通过调节纳米球的用量和药物投入量来调节药物在体内的释放速率和释放量，形成双模式药物可调节系统；

(4)首次合成LNG@PCL/F68纳米球并装载在分层微针中，利用PCL在体内极缓慢降解的特性及F68的致孔性，获得了纳米级别的可长时间持续稳定释放LNG的新型纳米材料；

(5)利用PCL膜上孔隙的数量与F68的用量呈正相关的特性，调整F68的用量可调节药物从纳米球中的释放速率和释放量。

附图说明

图1为分层微针的扫描电镜图。

图2为分层微针的荧光双层表征。

图3中(A)LNG@PCL纳米球的透射电镜图，(B)LNG@PCL/F68纳米球的透射电镜图。

图4为游离LNG粉末、LNG@PCL/F68纳米球粉末、PCL/F68纳米球粉末、游离LNG与PCL/F68纳米球纯物理混合粉末的X射线衍射图。

图5为0％F68(0mg)添加量纳米球粉末、40％F68(20mg)添加量纳米球粉末、60％F68(30mg)添加量纳米球粉末的体外释放。

图6为分层微针基底材料润湿性对比图。

图7为分层微针的机械力测试结果。

图8为分层微针的皮肤插入图。

图9为分层微针的背衬层溶解情况对比图。

图10为微针的针尖载药量对比图。

图11为纯游离LNG微针、游离LNG(50％)和缓释LNG@PCL/F68纳米球(50％)混合微针、纯缓释LNG@PCL/F68纳米球微针的体外释放曲线。

图12为纯游离LNG微针、游离LNG(50％)和缓释LNG@PCL/F68纳米球(50％)混合微针、纯缓释LNG@PCL/F68纳米球微针的透皮扩散曲线。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例中试剂、原料和模具均可从市场上购买得到，其中聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具购买于台州微芯医药科技有限公司，二恶唑溶液(1,4二氧六环，含量≥99.5％)购买于国药集团化学试剂有限公司，聚乙烯吡咯烷酮PVP分子量为90k，聚苯乙烯PS分子量为260k。

实施例1

分层微针的制备：

(1)利用带有圆锥形孔阵列的聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具(台州微芯医药科技有限公司)制备分层微针贴片。模具上所有的阵列包含10×10个针头，阵列面积8mm×8mm，圆锥形孔阵列包含10×10个针头，每个针尖中心到中心的间距为650微米，每个针的高度为800微米。

(2)配置浓度为300mg/ml的PVP(分子量为90k)水溶液，形成针尖浇筑液。

(3)用吸管吸取200μL制备好的针尖浇筑液涂在PDMS模具上，在4000rpm下离心20分钟，以填充PDMS模具的微腔，去除模具表面残留的多余溶液。

(4)称取300mg PS颗粒溶解于1mL二恶唑溶液(1,4二氧六环)中得到浓度为300mg/mL的PS(分子量为260k)二恶唑溶液作为基底浇筑液，用吸管吸取1mL制备好的基底溶液涂在PDMS模具上填充模具，抽真空去气泡后将模具在室温下干燥过夜。

(5)干燥完成后，将针状阵列从PDMS模具中分离出来，储存在干燥器中。

如图1所示，分层微针的扫描电镜结果所示，该分层微针贴片是排列整齐的圆锥形针尖贴片。

实施例2

荧光分层微针的制备

称取1μg罗丹明B(R-B)粉末溶解于2mL浓度为300mg/mL PVP的水溶液中，形成针尖浇筑液，称取1μg香豆素6(C-6)粉末溶解于2mL浓度为300mg/mL PS的二恶唑溶液中作为基底浇筑液，其他制备步骤与实施例1相同。

如图2中(A)所示MC为荧光分层微针的明场照片，图2中(B)所示R-B为针尖的荧光照片，图2中(C)所示C-6为基底的荧光照片，图2中(D)所示Merge为R-B针尖和C-6基底的合并结果，从这四张荧光照片结果可知该双层微针成功制备。

实施例3

LNG@PCL纳米球的制备步骤

(1)称取50mg的聚己内酯(PCL)、10mg的左炔诺孕酮LNG混合后溶解在3mL的二氯甲烷(DCM)，得到DCM混合溶液。

(2)将步骤(1)所得DCM混合溶液加入到15mL浓度为50mg/ml的PVA水溶液中，在冰浴中超声破碎30分钟，形成O/W型乳液。

(3)搅拌步骤(2)所得O/W型乳液，通过挥发除去乳液中的DCM，搅拌时长为24小时。

(4)去除DCM后，1000rpm下离心10分钟收集所制备的LNG@PCL纳米球沉淀，并用蒸馏水洗涤3次。

(5)将洗好的LNG@PCL纳米球重悬在20mg/mL的甘露醇水溶液中，重悬液冷冻干燥，如图3中(A)所示，生成光滑圆整的LNG@PCL纳米球。

实施例4

LNG@PCL/F68(F68 40％in PCL)纳米球的制备步骤

(1)称取50mg的聚己内酯(PCL)、10mg的左炔诺孕酮LNG和20mg的泊洛沙姆188(F68)，混合后溶解在3mL的二氯甲烷(DCM)，得到DCM混合溶液。

(2)将步骤(1)所得DCM混合溶液加入到15mL浓度为50mg/ml的PVA水溶液中，在冰浴中超声破碎30分钟，形成O/W型乳液。

(3)搅拌步骤(2)所得O/W型乳液，通过挥发除去乳液中的DCM，搅拌时长为24小时。

(4)去除DCM后，1000rpm下离心10分钟收集所制备的LNG@PCL/F68纳米球沉淀，并用蒸馏水洗涤3次。

(5)将洗好的LNG@PCL/F68纳米球重悬在20mg/ml的甘露醇水溶液中，重悬液冷冻干燥，如图3中(B)所示，生成含有孔隙的LNG@PCL/F68(40％in PCL)纳米球。

实施例5

LNG@PCL/F68(F68 60％in PCL)纳米球的制备步骤

(1)称取50mg的聚己内酯(PCL)、10mg的左炔诺孕酮LNG和30mg的泊洛沙姆188(F68)，混合后溶解在3mL的二氯甲烷(DCM)，得到DCM混合溶液。

(2)将步骤(1)所得DCM混合溶液加入到15mL浓度为50mg/mL的PVA水溶液中，在冰浴中超声破碎30分钟，形成O/W型乳液。

(3)搅拌步骤(2)所得O/W型乳液，通过挥发除去乳液中的DCM，搅拌时长为24小时。

(4)去除DCM后，1000rpm下离心10分钟收集所制备的LNG@PCL/F68纳米球沉淀，并用蒸馏水洗涤3次。

(5)将洗好的LNG@PCL/F68纳米球重悬在20mg/ml的甘露醇水溶液中，重悬液冷冻干燥，生成含有孔隙的LNG@PCL/F68(60％in PCL)纳米球。

由图4X射线衍射图可知，游离LNG是以晶体形式存在，而将其包裹进PCL/F68膜内后LNG@PCL/F68纳米球的LNG特征峰消失，单纯LNG与不含LNG的PCL/F68纳米球简单物理混合后出现LNG特征峰，表明所制备LNG@PCL/F68纳米球内LNG成功被PCL/F68膜物理包裹。

实施例6

三组含有不同含量F68(0％、40％、60％)载药纳米球(其F68含量分别为0mg、20mg、30mg)的体外释放实验

将三组含有不同含量F68载药纳米球2mg(实施例3-5制备)分别置于截止分子量为500DA的透析袋中，夹住透析袋，并将其放入装有15mL含体积分数为25％乙醇的PBS(pH＝7.4)溶液的离心管中作为释放介质。将装有透析袋的离心管放在37℃的摇床水浴中，以200转/分钟的速度摇动。在预定的时间间隔(0天、1天、2天、3天、6天、7天、8天、10天、12天、16天、20天)取5ml的释放介质作为待测样品溶液，并及时补充5ml含体积分数为25％乙醇的PBS(pH＝7.4)溶液。每组三个平行。用DCM提取样品溶液并加入流动相，蒸发DCM。

为检测所提取LNG的含量，本发明采用HPLC-UV对提取产物进行定量分析。HPLC-UV实验条件为：反相C18柱，流动相为：乙腈和蒸馏水(7:3，v/v)，注射量为20μL，流动温度为30℃，流速为1mL/min。

实施例3、实施例4和实施例5制备得到的含有不同量F68的LNG@PCL纳米球的体外LNG累计释放曲线如图5所示，PCL与F68的质量比从5:1-5:4所制备的LNG纳米球都表现出良好的缓控释效果，且F68用量的不同显著影响了纳米球的释药速率。添加0mg F68(0％inPCL)在20天内的体外LNG累计释放率为68.3％(±4.5％)；添加20mg F68(40％in PCL)在20天内的体外LNG累计释放率为76.5％(±2.4％)；添加30mg F68(60％in PCL)在20天内的体外LNG累计释放率为85.3％(±0.4％)。表明F68的添加在PCL膜上形成了释药孔隙，显著增加药物LNG从纳米球内的释放且释药速率与F68的用量呈正相关，因此可根据具体的用药需求调整F68的用量来达到不同的释药速率满足临床需求。

实施例7

纯游离LNG分层微针的制备

(1)称取10mg LNG粉末溶解于1mL浓度为300mg/mL的PVP水溶液中，形成针尖浇筑液。

(2)利用带有圆锥形孔阵列的聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具制备微针贴片。所有的阵列包含10×10个针头，阵列面积8mm×8mm，每个针尖中心到中心的间距为650微米，每个针的高度为800微米。

(3)用吸管吸取200μL制备好的针尖浇筑液涂在PDMS模具上，在4000rpm下离心20分钟，以填充PDMS模具的微腔，去除模具表面残留的多余溶液。

(4)制备浓度为300mg/mL的PS二恶唑溶液作为基底浇筑液，用吸管吸取1mL制备好的基底溶液涂在PDMS模具上填充模具，抽真空去气泡后将模具在室温下干燥过夜。

(5)干燥完成后，将针状阵列从PDMS模具中分离出来，储存在干燥器中。

实施例8

混合LNG和LNG@PCL/F68纳米球分层微针的制备

称取5mg LNG粉末和60mg LNG@PCL/F68(F68 40％in PCL)纳米球粉末(实施例4制备，内含5mg LNG)溶解于1mL浓度为300mg/ml的PVP水溶液中，形成针尖浇筑液，其他步骤与实施例7相同。

实施例9

纯LNG@PCL/F68纳米球分层微针的制备

称取120mg LNG@PCL/F68(F68 40％in PCL)纳米球粉末(实施例5制备，内含10mgLNG)溶解于1ml浓度为300mg/mL的PVP水溶液中，形成针尖浇筑液，其他步骤与实施例7相同。

实施例10

纯游离LNG PVP微针的制备

(1)称取10mg LNG粉末溶解于1mL浓度为300mg/mL的PVP水溶液中，形成针尖浇筑液。

(2)利用带有圆锥形孔阵列的聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具制备微针贴片。所有的阵列包含10×10个针头，阵列面积8mm×8mm，每个针尖中心到中心的间距为650微米，每个针的高度为800微米。

(3)用吸管吸取200μL制备好的针尖浇筑液涂在PDMS模具上，在4000rpm下离心20分钟，以填充PDMS模具的微腔，去除模具表面残留的多余溶液。

(4)制备浓度为300mg/ml的PVP水溶液作为基底浇筑液，用吸管吸取1mL制备好的基底溶液涂在PDMS模具上填充模具，抽真空去气泡后将模具在室温下干燥过夜。

(5)干燥完成后，将针状阵列从PDMS模具中分离出来，储存在干燥器中。

实施例11

水溶性基质PVP与水不溶性基质PS的润湿性测量

(1)分别用吸管吸取200μL浓度为300mg/mL的PVP水溶液和1mL浓度为300mg/mL的PS二恶唑溶液涂在PDMS模具上；

(2)室温下过夜挥发溶剂后脱模，获得平滑的PVP薄膜和PS薄膜；

(3)使用接触角测角器，测量水在相应背衬材料制成的薄膜上的六个不同位置的接触角。

如图6(A)所示，PVP薄膜上的水润湿角小于90°，表明其属于水溶性材料；如图6(B)PS薄膜上的水润湿角大于90°，表明其属于疏水性材料。进一步说明由PVP制得的针尖在插入皮肤后可快速溶解，而由PS制得的基底无法溶解，待微针贴片插入皮肤后可快速与水溶性针尖迅速分离，达到非载药基底与皮肤的快速分离作用。

实施例12

混合微针的机械强度和皮肤刺入观察实验

(1)将实施例7(图7，1st)、实施例8(图7，2nd)和实施例9(图7，3rd)三个微针贴片的针尖朝上放置在拉力试验机(TH-82033，苏州拓博)的刚性不锈钢中心上。测试探头的传感器探头以0.1毫米/秒的速度向微针针尖移动。力和位移的测量从传感器第一次接触到微针尖端时开始，一直持续到从微针尖端施加到传感器的力达到70N并停止。使用相同三个微针测试三次，结果如图7所示。有研究证明(Design and evaluation of dissolvingmicroneedles for enhanced dermal delivery of propranolol hydrochloride.Pharmaceutics.2021,13,579.)每个针尖能承受的压力大于0.2N就能成功刺入人体皮肤，而实施例7(图7，1st)、实施例8(图7，2nd)和实施例9(图7，3rd)三个微针贴片的针尖在受到0.7N的压力下也没有出现断裂点，证明所制备的所有微针都有良好的机械强度。

(2)为了验证本发明微针的真实皮肤插入能力，实验中使用了猪皮肤模拟人体皮肤，用手将待测的分层微针贴片压在猪皮肤上并保持2分钟。取出微针贴片，将模拟皮肤放在显微镜下观察针孔。如图8所示，皮肤上留有完整的微针针孔阵列，证明了所制的微针贴片具有良好的皮肤穿刺效果。同时，将取下的实例7、实施例10微针贴片基底放在显微镜下观察背衬层的溶解情况。如图9所示，以PVP为材料制备的可溶性贴片背衬层几乎随着针尖完全溶解(实施例10)，而以PS为材料所制备的不可溶性背衬层完全与针尖分离(实施例7)。背衬层和针尖一起溶解后背衬层会吸附一部分载药针尖，将背衬层与皮肤分离时吸附的载药针尖也会跟随一起与皮肤分离，造成药物利用率的降低。而此发明所制备的分层微针因为PS的疏水性，待可溶解针尖进入皮肤溶解后会自动与背衬层分离，阻止药物的浪费。

实施例13

不同背衬层微针的载药量对比

将实施例7和实施例10所制备的整个微针分别溶于1ml水中，待可溶解部分完全溶解后用HPLC-UV检测药物LNG的含量。HPLC-UV实验条件：反相C18柱。乙腈和蒸馏水(7:3比例，v/v)组成流动相。注射量为20μL，流动温度为30℃，流速为1mL/min。实施例10中针尖内的药物在制备过程中会跟随溶剂扩散到背衬层，会造成药物的大大浪费。而实施例7使用微针的时候只有针尖才能有效递送进皮肤，背衬层是在皮肤表面的。如图10所示，相同的投药量，传统的亲水材料PVP做背衬层时针尖的载药量只有投药量的三分之一，大多数扩散进了背衬，造成了药物的浪费；而本发明做的PS背衬和PVP针尖相结合，因为PS的作用，背衬层没有检测到药物，表明PS背衬层阻止了针尖内药物的扩散，针尖有效载药量就是投药量，大大提高了药物给药的精确性，同时避免了药物的浪费。混合LNG和LNG@PCL/F68纳米球分层微针和纯LNG@PCL/F68纳米球分层微针同样具备避免药物浪费的效果。

实施例14

三组不同混合组合物载药分层微针的体外释放实验

将三组不同混合组合物载药的整个分层微针(实施例7的纯游离LNG微针组、实施例8的混合LNG和LNG@PCL/F68纳米球微针组、实施例9的纯LNG@PCL/F68纳米球微针组)全部分别置于截留分子量为500DA的透析袋中，夹住透析袋，并将其放入装有15mL含25％乙醇的PBS(pH＝7.4)溶液的离心管中作为释放介质。将装有透析袋的离心管放在37℃的摇床水浴中，以200转/分钟的速度摇动。在预定的时间间隔(0h，4h，24h，40h，48h，96h)取5mL的释放介质作为待测样品溶液，并立即补充5mL含25％乙醇的PBS(pH＝7.4)溶液。每组三个平行。用DCM提取样品溶液并加入流动相。蒸发DCM，用HPLC-UV检测LNG的含量。HPLC-UV实验条件：反相C18柱。乙腈和蒸馏水(7:3比例，v/v)组成流动相。注射量为20μL，流动温度为30℃，流速为1mL/min。

实施例7、实施例8和实施例9制备得到的三组载药微针的体外LNG累计释放曲线如图11所示，相同载药量的不同微针显示出不同的药物释放效果。实例7的纯游离LNG微针在4小时内的就释放了约总量66.3％(±12.2％)的LNG，然后在96小时释放了85.5％(±1.22％)，基本释放完毕；实例9的纯LNG@PCL/F68(40％in PCL)纳米球微针在4小时内的仅释放了约36.8％(±6.1％)的LNG，随后在96小时内逐渐释放LNG到总量的50.5％(±6.8％)；而实例8的混合LNG和LNG@PCL/F68纳米球的混合微针在4小时内的释放了约49.5％(±8.1％)的LNG，随后在96小时内逐渐释放LNG到总量的75.5％(±2.8％)，其在96小时的累计释放量低于实例7的纯游离LNG微针但又高于实例9的纯LNG@PCL/F68(40％in PCL)纳米球微针。表明混合LNG和LNG@PCL/F68纳米球的混合微针在前期快速释放游离LNG以快速达到避孕效果的同时LNG纳米球持续缓慢释放LNG，维持有效的血药浓度，延长避孕时间。同时，结合实施例6不同F68含量的纳米球体外LNG释药结果，表明该缓释微针系统不仅可通过调节F68的用量调节释药量和释药率，还可通过调节游离LNG与纳米球的混合比例来调节释药量和释药率，实现双模式可调节性微针给药系统，达到个体化精准给药的目标。

实施例15

三组载药分层微针的体外透皮扩散实验

采用Franz扩散池(TK-24，上海楷凯)进行三组载药分层微针(实施例7纯游离LNG微针组、实施例8混合LNG和LNG@PCL/F68纳米球微针组、实施例9纯LNG@PCL/F68纳米球微针组)的体外透皮渗透试验。将整片微针的针尖对着家兔的皮肤角质层，用手指按压2分钟。将贴好的兔皮转移到带有搅拌器的接收池中，角质层面向供应池并固定。其中，接收池含有3毫升含20％乙醇的PBS(pH＝7.4)溶液。随后，将接收池放在透皮扩散器上，温度设定为37.0℃，速度设定为200r/min，在预定的时间间隔(4h，8h，24h，48h和72h)取出1mL接收液作为待测样品液，并立即补充1mL的含20％乙醇的PBS(pH＝7.4)溶液。每组三个平行。用DCM提取样品溶液并加入流动相。蒸发DCM，用HPLC-UV检测LNG含量。HPLC-UV实验条件：反相C18柱。乙腈和蒸馏水(7:3比例，v/v)组成流动相。注射量为20μL，流动温度为30℃，流速为1mL/min。

实施例7、实施例8和实施例9制备得到的三组载药微针的体外透皮扩散结果如图12所示，三组微针显示出相同的药物透皮扩散效率。在72小时内的扩散率均高达约70％且三组无明显差异，表明这三种分层微针贴片都能成功在72小时内将装载的各种药物(游离LNG、LNG@PCL/F68纳米球)通过皮肤递送进人体内发挥药效。同时，不管是游离的LNG还是LNG@PCL/F68纳米球，通过所制备分层微针来实现药物的经皮递送的效率都是高效且一致的。

Claims (10)

1.一种分层微针，其特征在于，所述分层微针为针状阵列，包括聚苯乙烯PS层和聚乙烯吡咯烷酮PVP层，所述PVP层位于PS层上方。

2.一种权利要求1所述的分层微针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将针尖浇筑液PVP溶液涂在聚二甲基硅氧烷模具上填充模具；

(2)继续涂覆基底层浇筑液PS溶液；

(3)抽真空去气泡后将聚二甲基硅氧烷模具在室温下干燥过夜；

(4)干燥完成后，将形成的针状阵列从聚二甲基硅氧烷模具中分离出来，形成分层微针。

3.根据权利要求2所述分层微针的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述聚二甲基硅氧烷模具带有圆锥形孔阵列，阵列面积8mm×8mm，圆锥形孔阵列包含10×10个针头，每个针尖中心到中心的间距为650微米，每个针的高度为800微米。

4.根据权利要求2所述分层微针的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述针尖浇筑液为浓度50mg/mL～400mg/mL的PVP水溶液。

5.根据权利要求2所述分层微针的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述基底浇筑液为浓度50mg/mL～400mg/mL的PS二恶唑溶液。

6.一种含有权利要求1所述分层微针为载体的分层微针避孕系统。

7.根据权利要求6所述分层微针为载体的分层微针避孕系统，其特征在于，所述分层微针避孕系统中含有纳米球LNG@PCL/F68与游离左炔诺孕酮(LNG)，所述纳米球LNG@PCL/F68由左炔诺孕酮(LNG)、聚己内酯(PCL)和泊洛沙姆188(F68)混合制成。

8.一种权利要求6所述分层微针避孕系统的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备LNG@PCL/F68纳米球粉末：将PCL、LNG和F68溶解在二氯甲烷溶液中，将上述溶液加入至PVA水溶液中，在冰浴中超声处理形成乳液；搅拌过夜挥发二氯甲烷后离心收集NPs沉淀，洗涤、重悬冷冻干燥，生成LNG@PCL/F68纳米球粉末；

(2)制备可溶性混合载药分层微针：将针尖浇筑液PVP水溶液涂在聚二甲基硅氧烷模具上填充模具，继续涂覆基底层浇筑液PS二恶唑溶液，所述针尖层浇筑液包括含游离LNG和LNG@PCL/F68纳米球粉末的PVP水溶液；抽真空去气泡后将模具在室温下干燥过夜；

(3)干燥完成后，将形成的针状阵列从聚二甲基硅氧烷模具中分离出来，形成分层微针贴片避孕系统。

9.根据权利要求8所述的分层微针避孕系统的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述PCL、LNG和F68的质量比为5:1:1～5，所述F68含量为0mg～50mg，二氯甲烷溶液和PVA水溶液质量比为1:1～1:10。

10.根据权利要求8所述的分层微针避孕系统的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述针尖浇筑液为含有50mg/mL～400mg/mL PVP的水溶液，PVP水溶液中含有1mg/mL～20mg/mL的游离LNG和1mg/mL～200mg/mL LNG@PCL/F68纳米球粉末。

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