CN114588500B - 胃肠道智能化自动弹射给药装置及其制备和给药方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种胃肠道智能化自动弹射给药装置及其制备和给药方法，所述给药装置包括形状记忆材料制成的主体，在主体外部包裹有肠溶性高分子膜；主体在低温条件下呈第一结构，在人体温度下呈第二结构；其中，第一结构是主体呈两片紧贴设置的片状体，在两片片状体之间加载有微针；第二结构是每片片状体均扭转呈螺旋结构；或者第一结构是主体呈两个紧贴设置的螺旋结构，在螺旋结构的外壁面与所述肠溶性高分子层之间加载有微针；第二结构是两个螺旋结构均变形为片状体。所述胃肠道智能化自动弹射给药装置可实现胰岛素等生物大分子药物的口服式给药，且药物在消化系统中不与外界环境直接接触，保证了药物的有效性且平均载药量较大，便于患者口服。

Description

胃肠道智能化自动弹射给药装置及其制备和给药方法

技术领域

本发明属于口服给药领域技术领域，具体涉及一种胃肠道智能化自动弹射给药装置及其制备和给药方法。

背景技术

胃肠道给药是临床中较为常用的治疗手段。胃肠道给药指药物经过口服进入人体，并在胃肠道处被吸收并发挥作用的一类给药方式，相比于体外注射给药，胃肠道给药具有便捷，成本低等优点。以维生素B₂为例，研究表明，将维生素B₂从注射给药改为口服给药可减少约37％-64％的有关的医疗费用。针对一些药物，口服给药更加贴合人体生理性特点，相比于其它给药方式更加高效。以胰岛素为例，在正常人身体中，肝脏部位胰岛素浓度相比于脂肪、大脑等其余器官部位高约2.5-3倍，体外注射胰岛素会改变胰岛素在人体中的分布，最终导致肝脏部位的胰岛素远低于动脉内的胰岛素浓度，进而使外周组织与肝脏长期保持逆浓度梯度。因此引起的肝脏组织胰岛素化不足以及非肝脏组织过度胰岛素化会导致多种代谢功能障碍,包括体重增加、胰岛素抵抗、脂质代谢和体脂分布的改变等,同时也伴随着低血糖的风险。这种情况下，相比于皮下注射胰岛素，口服胰岛素能更快的降低血糖并更有效的维持全身血糖的稳定，其通过门静脉汇入肝脏的给药途径也更加贴合人体胰岛素的分泌途径。

目前口服给药最大的困境在于胃肠道内的多种屏障阻碍了绝大多数药物的吸收。在胃肠道中，药物的主要吸收部位为小肠，小肠的上端通过幽门与胃连接，下端通过阑门与大肠连接，药物在该部位经胃肠道粘膜的吸收后经门静脉进入肝脏并汇入体循环。然而，胃肠道内含有的酸性物质、蛋白酶、粘液、菌群以及上皮细胞共同构成的选择性屏障严重限制了大分子蛋白类药物正常发挥其生理功能。此类问题是因为现有的口服药物颗粒直接暴露在胃肠道管腔内复杂的环境中，为了解决此问题，研究者从化学物理等多方面进行了一系列工作，如对蛋白质/肽进行化学修饰、使用特异性和非异性酶抑制剂、寻找高效安全的吸收促进剂、用耐酸聚合物包覆以及包封脂质体、微球、纳米颗粒和乳剂等，目的是尽可能的使更多的药物到达胃肠道内粘膜下层的毛细血管网络处并汇入全身的血液循环。

为了提高药物在胃肠道内的生物利用度，研究者从化学、物理等多方面进行了一系列工作，如对蛋白质/肽进行化学修饰、使用特异性和非异性酶抑制剂、寻找高效安全的吸收促进剂、用耐酸聚合物包覆以及包封脂质体、微球、纳米颗粒和乳剂等。但截至目前，现有技术很少涉及到胃肠道给药装置的研发，适宜的胃肠道给药装置能够有效提升胃肠道给药的有效性，且安全性较高，因此，如何探索一种高效的胃肠道给药装置，对于本领域有着十分重要的意义。

发明内容

本申请解决的是现有技术中的胃肠道给药方式存在的药物在胃肠道内的生物利用度不高，且缺少有效的胃肠道给药装置的技术问题，进而提供一种可控降解，具有良好弹射力学性能，适用于包含但不限于蛋白质、多肽类大分子药物给药的胃肠道智能化自动弹射给药装置及其制备和给药方法

本申请解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种胃肠道智能化自动弹射给药装置，包括形状记忆材料制成的主体，在所述主体外部包裹有肠溶性高分子膜；所述主体在低温条件下呈第一结构，在人体温度下呈第二结构；其中，第一结构是所述主体呈两片紧贴设置的片状体，在两片所述片状体之间加载有微针；第二结构是每片片状体均扭转呈螺旋结构；或者，第一结构是所述主体呈两个紧贴设置的螺旋结构，在所述螺旋结构的外壁面与所述肠溶性高分子层之间加载有微针；第二结构是两个所述螺旋结构均变形为片状体。

所述形状记忆材料为聚丙三醇十二烷二酸酯材料。

所述主体呈两片所述片状体时，沿竖直方向排列的两个对角之间的长度为0.5cm-5.0cm，沿水平方向排列的两个对边之间的宽度为0.3cm-2.0cm；所述主体呈两个螺旋结构时，其螺距为0.2-2.5cm，高度为0.5cm-5.0cm，螺旋结构的半径为0.15cm-1.0cm。

所述第一结构是所述主体呈两个紧贴设置的螺旋结构时，在所述螺旋结构的表面加载有药物。

所述第一结构是所述主体呈两片紧贴设置的平面结构，所述胃肠道弹射给药装置的制备方法包括步骤：(1)对聚丙三醇十二烷二酸酯材料膜进行拉伸，拉伸的延伸率为50％-300％；(2)冷却后在低温条件下将两片拉伸后的薄膜以拉伸方向互相垂直的方式粘附在一起，即得到一片所述片状体；(3)将两片所述片状体加载微针后紧贴放置，再缠绕肠溶性高分子膜，即得到所述胃肠道给药装置。

所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置的制备方法，包括以下步骤：(1)使用聚丙三醇十二烷二酸酯材料制备呈第二结构的所述主体；(2)在高温条件下将所述主体改变至第一结构形状，再置于低温条件下完成第一结构的固定，所述高温条件是指高于30℃的温度条件，所述低温条件是指低于或者等于30℃的温度条件；(3)加载微针后在所述主体外部缠绕肠溶性高分子膜得到所述胃肠道给药装置。

步骤(1)中使用聚丙三醇十二烷二酸酯材料制备呈第二结构的所述主体的方法为：将聚丙三醇十二烷二酸酯材料前体在真空干燥箱中加热液化，将液化得到的液体倒入与所述第二结构的形状相匹配的阴模，经高温干燥固化、脱模后得到第二结构的所述主体。

当第一结构是螺旋结构时，步骤(1)中使用聚丙三醇十二烷二酸酯材料制备呈第二结构的所述主体的方法为：将聚丙三醇十二烷二酸酯材料前体在真空条件下加热液化，浇筑于器皿中，并在真空条件下进行固化处理，制得薄片，对薄片进行切割，得到所述片状体。

当第一结构是螺旋结构时，在所述主体外部缠绕肠溶性高分子膜前，先在所述螺旋结构的表面加载药物。

所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置的给药方法，通过控制给药液体的温度或者在体外施加能量场，控制所述给药装置的弹射时间。

本发明所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置及其制备和给药方法，优点在于：

(1)本发明所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置，通过装置的变形可在胃肠道内部给微针弹射的初动力，微针可以刺入胃肠道内壁，将药物直接递送至黏膜下层的毛细血管网络处，以实现提高药物生物利用度的目的。国内外已有大量研究表明人体胃肠道具有容忍一定尖锐物品通过且不受破坏的能力，因此本申请中胃肠道内微针给药的方案是高效且安全的。常规的给药途径是药物大分子暴露在酶、消化液的环境中，经过这一道屏障后只有很有限的药物能够保持药效并进入血液循环中。而本申请中微针刺入肠道后可以直接接触到黏膜下层的毛细血管，药物可快速的进入血液循环。因而本申请可实现胰岛素等生物大分子药物的口服式给药，且药物在消化系统中不与外界环境直接接触，保证了药物的有效性。

本申请所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置，其采用形状记忆材料支撑，在给药时，通过控制给药液体的温度或者在体外施加能量场，可控制所述给药装置的弹射时间，从而有针对性地控制微针在胃肠道内的给药部位，实现智能化自动弹射。

(2)本发明所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置，就其制备方法给出了多种方案，其中方案一为对聚丙三醇十二烷二酸酯材料(PGD)的片状体进行拉伸，冷却后裁剪为正方形；栽在低温条件下将两片裁剪后的正方形沿着拉伸方向互相垂直的粘附在一起后，沿对角线方向裁剪为六边形，即得到一片六边形片状体，将两片六边形片状体加载微针后缠绕肠溶性高分子膜得到所述胃肠道给药装置。这一制备方法的优点在于，在后续精细化调控弹射力度时，除了调整材料固化时间、原材料配比外，还可调整拉伸延伸率，通过调整拉伸延伸率在50％-300％变化可更精细化地调节弹射力度。

方案二为使用聚丙三醇十二烷二酸酯材料制备呈第二结构即螺旋结构的所述主体；具体为将聚丙三醇十二烷二酸酯材料前体在真空干燥箱中加热液化，将液化得到的液体倒入与所述第二结构的形状相匹配的阴模，经高温干燥、固化、脱模后得到螺旋结构的六边形片优点状体。在＞30℃的高温条件下将所述主体改变至第一结构形状，再置于≤30℃的低温条件下完成第一结构的固定；加载微针后缠绕肠溶性高分子膜得到所述胃肠道给药装置。这一方案的优点在于制作最简便、成本最低，适用于胃肠道功能保持较好的轻症患者使用。

方案三则是第一结构是所述主体呈螺旋结构；第二结构是所述主体呈平面结构，这一方案的优点在于材料变形后变为扁平状六边形薄片，可以在薄片表面载药，主体结构变为平面状后，可作为胃肠道贴片贴附在胃肠道内壁上，以实现该装置的二次释药。本申请中材料采用形状记忆材料聚丙三醇十二烷二酸酯，其本身是一种生物相容性高，力学性能与人体软组织相近的材料，较为适合制备成为胃肠道贴片。

(3)本发明所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置，形成的长柱形结构类似于口服胶囊，其微针可装载于弹射器的每一部分，平均载药量较大，便于患者口服。在应用中，可根据不同年龄阶段、不同疾病患者的消化道组织力学特点对弹射器材料，形态尺寸，如厚度、长度以及宽度等，进行调整，以实现调控微针弹射冲击力的目的。

为使本发明所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置及其制备和给药方法的技术方案更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步说明。

附图说明

如图1所示是本发明中弹射过程从平面变为螺旋结构的胃肠道智能化自动弹射给药装置的结构示意图；

如图2所示是发明中弹射过程从平面变为螺旋结构的胃肠道智能化自动弹射给药装置在人体中发生弹射时的结构示意图；

如图3所示是本发明中弹射过程从螺旋结构变为平面结构的胃肠道智能化自动弹射给药装置的结构示意图；

如图4所示是本发明中弹射过程从螺旋结构变为平面结构的胃肠道智能化自动弹射给药装置在人体中发生弹射时的结构示意图；

其中，附图标记为：

1-肠溶性高分子膜；2-胃肠道智能化自动弹射给药装置的主体；3-微针。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种胃肠道智能化自动弹射给药装置，如图1所示，包括聚丙三醇十二烷二酸酯材料制成的主体2，所述主体2由两片紧贴排列的片状体组成。本实施方式中的片状体呈六边形。

在两片六边形片状体之间放置有微针3，所述微针3采用壳聚糖制得，所述微针3呈圆锥状，底面直径为550μm，长度为1500μm，药物可装载于针尖部位或涂抹在整个针面。在所述主体2外部包裹有肠溶性高分子膜1，所述肠溶性高分子膜1采用PH敏感型高分子膜，具体为邻苯二甲酸醋酸纤维素膜。本实施例中所述主体2在小于或者等于30℃的低温条件下呈第一结构，在人体温度下呈第二结构；其中，第一结构是所述两片六边形片状体为平面结构，平面结构下所述六边形片状体沿竖直方向排列的两个对角之间的长度为2.5cm，沿水平方向排列的两个对边之间的宽度为1.6cm；第二结构是所述两片六边形片状体为螺旋结构，所述螺旋结构为沿六边形竖直方向轴线为中轴的扭转螺旋结构。呈螺旋结构时的螺距为1.25cm，沿竖直方向高度为2.5cm，螺旋结构半径为0.8cm。所述主体2的尺寸设计可根据实际需求进行调整，作为优选的实施方式两片六边形片状体呈平面结构时，沿竖直方向排列的两个对角之间的长度适宜为0.5cm-5.0cm，沿水平方向排列的两个对边之间的宽度适宜为0.3cm-2.0cm；所述两片六边形片状体呈螺旋结构时，螺距适宜为0.2-2.5cm，高度适宜为0.5cm-5.0cm，螺旋结构半径适宜为0.15cm-1.0cm。

本实施例中所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置的制备方法为：

(1)对聚丙三醇十二烷二酸酯材料膜进行拉伸，拉伸的延伸率为50％-300％；本实施方式中的延伸率是指被拉伸部位的拉伸后长度与拉伸前长度之差，与拉伸前长度的比值。完成拉伸后随后冷却并将试件夹持端长度的正方向作为一个边裁剪出正方形；所述试件夹持端长度是指在拉伸时，用于夹持所述片状体的夹持端夹持住所述片状体的长度，该长度的延伸方向与拉伸方向相垂直；将两片裁剪后的所述正方形薄膜以拉伸方向互相垂直的方式粘附在一起，粘合剂采用康派特医用胶。粘附在一起后，沿对角线方向剪去正方形的两个对角，从而将其裁剪为六边形，裁剪尺寸为：如图1中所述的六边形片状体沿竖直方向排列的两个对角之间的长度为2.5cm，沿水平方向排列的两个对边之间的宽度为1.6cm，裁剪后得到一片六边形片状体，两片薄膜形成的六边形片状体的厚度为0.2cm。(2)按步骤(1)所述方式制备两片六边形片状体，将两片六边形片状体加载微针3后缠绕肠溶性高分子膜1得到所述胃肠道给药装置。缠绕肠溶性高分子膜1后，胃肠道给药装置的直径为1.6cm，即为沿水平方向两对边的宽度。本实施例中的六边形片状体的两片薄膜以呈现正交45°排列的原理制备，其在小于或者等于30℃的低温条件呈平面结构，进入人体后，由于聚丙三醇十二烷二酸酯材料在体温下具有记忆效应，因此主体2的两个片状体可自发变成螺旋结构，如图2所示。由于其外部包裹肠溶性高分子膜1具有限制其运动的能力，故可产生弹性势能的积累并在高分子层溶解后迅速释放，实现微针弹射的功能，通过在微针3表面涂抹药物或将药物储存在微针尖端实现给药。

本实施例中制备所述胃肠道智能化自动弹射给药装置的主体使用的聚丙三醇十二烷二酸酯材料的制备方法包括以下步骤：(1)将甘油、十二烷二酸1:1的摩尔比例进行混合得到混合物；(2)将所述混合物在氮气氛围下加热至90-150℃，在搅拌条件下反应24-36h得到反应物；(3)将所述反应物置于真空环境下持续搅拌24-36h，消除气泡，得到预聚物；(4)将所述预聚物置于真空干燥箱中，在90-150℃条件下固化70-210h制备得到所述聚丙三醇十二烷二酸酯材料。

实施例2

本实施例提供了一种胃肠道智能化自动弹射给药装置，包括聚丙三醇十二烷二酸酯材料制成的主体2，在≤30℃的低温条件下，所述主体2由两片紧贴排列的六边形片状体组成，如图1所示。

在两片所述六边形片状体之间放置有微针3，所述微针3采用壳聚糖制得，其微针3呈圆锥状，底面直径为550μm，长度为1500μm，药物可装载于针尖部位或涂抹在整个针面。在所述主体2外部包裹有肠溶性高分子膜1，所述肠溶性高分子膜1采用邻苯二甲酸醋酸纤维素膜。本实施例中所述主体2在≤30℃的低温条件下呈第一结构，在人体温度下呈第二结构；其中，第一结构是所述两片六边形片状体为平面结构，平面结构下所述六边形片状体沿竖直方向排列的两个对角之间的长度为2.5cm，沿水平方向排列的两个对边之间的宽度为1.6cm，一片所述六边形片状体的厚度为0.2cm；第二结构是所述两片六边形片状体扭转呈螺旋结构，如图2所示，所述螺旋结构为沿六边形竖直方向轴线为中轴的扭转螺旋结构。两个螺旋结构分别为左手螺旋结构和右手螺旋结构，每个螺旋结构的螺距为1.25cm，沿竖直方向高度为2.5cm，螺旋结构半径为0.8cm。

本实施例中所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置的制备方法为：

(1)首先通过3D打印技术手段，打印出与主体2的螺旋结构相同的树脂器件，将树脂器件竖直固定在圆柱形器皿中，得到模具。将硅胶AB胶常温混合，在真空泵中抽真空3-5分钟，待无肉眼可见气泡，将混合后的AB胶取出，慢速倒入所做模具中。静置3-5天，待硅胶完全固化后将模具拆开，取出包裹其中的螺旋形树脂器件，得到阴模。将PGD材料前体，即丙三醇与十二烷二酸的预聚物在真空干燥箱中置于120℃条件下干燥加热，将液化后的PGD前体倒入所制阴模中，在120℃真空干燥箱中继续进行5天的固化后脱模得到一个螺旋结构。本实施例中，通过以上方法制备得到一个左手螺旋结构和一个右手螺旋结构。(2)在37℃条件下将螺旋结构压平，将压平得到的片状体置于冰箱中，在低于0℃条件下放置5分钟以上进行固定，完成固定后将所述片状体取出，加载微针3后缠绕肠溶性高分子膜1即得到所述胃肠道给药装置。本实施例中加载微针3是将微针3置于两片片状体之间。缠绕肠溶性高分子膜1后，胃肠道给药装置的直径为1.6cm。本实施例中的胃肠道弹射给药装置采用弹射过程从扁平变为螺旋的形态学原理制备，其在小于或者等于30℃的低温条件呈平面结构，置于人体后则自发变成螺旋结构。

实施例3

本实施例提供了一种胃肠道智能化自动弹射给药装置，包括聚丙三醇十二烷二酸酯材料制成的主体2，在≤30℃的低温条件下，所述主体2呈第一结构，由两个螺旋结构组成，如图3所示。

在所述主体2外部包裹有肠溶性高分子膜1，所述肠溶性高分子膜1采用PH敏感型高分子层，具体为邻苯二甲酸醋酸纤维素层。在所述主体结构上加载有微针3，本实施例中的胃肠道弹射给药装置，是将微针3置于两个螺旋结构的外侧壁与肠溶性高分子膜1之间，所述两个螺旋结构紧贴设置，对于每个螺旋结构而言，位于其紧贴侧的相反侧即为外侧。所述微针3采用壳聚糖制得，其微针3呈圆锥状，圆锥状的底面直径为550μm，微针3长度为1500μm，药物可装载于针尖部位或涂抹在整个针面。

所述主体2在人体温度下呈第二结构，如图4所示，第二结构是两个所述螺旋结构均变形为平面结构的六边形片状体，所述六边形片状体沿竖直方向排列的两个对角之间的长度为2.5cm，沿水平方向排列的两个对边之间的宽度为1.6cm，一片所述六边形片状体的厚度为0.2cm。

当所述主体2呈第一结构时，每个所述螺旋结构为沿六边形竖直方向轴线为中轴的扭转螺旋结构。呈螺旋结构时的螺距为1.25cm，沿竖直方向高度为2.5cm，螺旋结构半径为0.8cm。

本实施例中所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置的制备方法为：

(1)将PGD材料前体，即丙三醇与十二烷二酸的预聚物在真空干燥箱中于120℃条件下进行液化，浇筑于圆柱形四氟皿中，并在120℃的真空干燥箱中固化5天，制得厚度为2mm圆形薄片。并在激光切割机中切割为六边形片状体，切割尺寸为：所述六边形沿竖直方向排列的两个对角之间的长度为2.5cm，沿水平方向排列的两个对边之间的宽度为1.6cm。利用这一方式制备得到两片六边形片状体。(2)使用3D打印技术手段打印出中空的左手螺旋状树脂阴模和右手螺旋状树脂阴模，所述阴模均可容纳一片六边形片状体，将两片六边形片状体PGD材料在高于37℃环境中分别固定在所述左手螺旋状树脂阴模和右手螺旋状树脂阴模中，并将阴模与PGD材料整体放置于冰箱内固定形态；在放入所述阴模中时，可先将所述螺旋状树脂阴模扭转成平面状，将六边形片状体置入所述阴模后再恢复为螺旋状。(3)将两片均呈螺旋状的六边形片状体由阴模取出并放置在一起，具体是将两片分别呈左右手螺旋状态的螺旋体，首尾对齐放置在一起。然后加载微针3，再缠绕肠溶性高分子膜1即得到所述胃肠道弹射给药装置。缠绕肠溶性高分子膜1后，胃肠道给药装置的直径为为2.5cm。本实施例中加载微针3，是将微针3置于两片螺旋体的外侧壁与肠溶性高分子膜1之间。

本实施例中的胃肠道弹射给药装置采用弹射过程从螺旋变为扁平的形态学原理制备，如图3和图4所示，其在≤30℃的低温条件呈螺旋结构，置于人体后则自发变成平面结构。这一过程与实施例1和实施例2中的弹射给药装置的弹射过程相反，但同样地，这一形态变化也能产生弹性势能的积累并在高分子涂层溶解后迅速释放，实现微针弹射的功能。

上述实施例1-3中的片状体均设置为六边形结构，但所述胃肠道弹射给药装置的片状体形状并不局限于此，也可设置为其它任意形状。

上述实施例1-3中的胃肠道智能化自动弹射给药装置在给药时，通过控制给药液体的温度，可控制所述给药装置的弹射时间，如需延缓给药装置的弹射时间，可相应降低饮水温度，待给药装置蠕动至目标部位后再进行弹射给药除此之外，所述胃肠道智能化自动弹射给药装置的给药方法还优选在患者体外施加能量场，如超声波场，给药装置在超声波的作用下实现温度的变化，实现弹射时间的控制。

实验例

为了验证本申请所述的胃肠道弹射给药装置的技术效果，设置相关实验例，具体实验方法为：通过高速摄像技术对实施例3中制备得到的胃肠道弹射给药装置的弹射动力学进行分析，临床数据表示，周龄在35周以内的儿童小肠直径约为1.5cm，成年人小肠的直径约为2.0cm-3.0cm，假定弹射器在小肠中位于中轴线位置，则肠道壁距离弹射中心的位置范围为0.75cm-1.5cm，故选择0.75cm，1.0cm，1.25cm和1.5cm四个位置测量小钢球的弹射到指定位置的时间，在指定位置的速度和加速度，并根据公式Ft＝mv，估测出小钢球在指定位置的冲击力。

实验结果表明，所研究的小微球在距离弹射中心0.75cm、1.0cm、1.25cm和1.5cm的四个位置处，其平均冲击力分别为85.54mN、81.76mN、101.27mN和80.59mN，如以上表格所示。实验得到最大的冲击力发生于1.25cm处，大小为161.76mN。实验中得到最小的冲击力发生于1.5mm处，大小为37.38mN。故得到平均冲击力范围在80.59mN～101.27mN范围内，并在1.25cm处平均力达到最大值，在1.5cm处平均力达到最小值。单次实验得到的冲击力范围在37.38mN～161.76mN范围内。

同时对实施例2中的制备得到的胃肠道弹射给药装置的弹射动力学进行实验分析，结果显示，实施例2中的胃肠道弹射给药装置的平均冲击力范围为156.12～202.56mN；单次实验得到的冲击力范围为130.39～256.36mN。

研究表明，单个微针需要施加大于5mN的力才能刺入人体小肠组织，但需要将单个微针的穿刺力控制在270mN以下才能免于微针穿孔肠道。因此本次实验中的微针的弹射力均在安全范围内。这证明，本申请所述的胃肠道弹射给药装置可有效提升微针的弹射力，同时还兼具安全性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (8)

1.一种胃肠道智能化自动弹射给药装置，其特征在于，包括形状记忆材料制成的主体，在所述主体外部包裹有肠溶性高分子膜；

所述主体在低于或者等于30℃的低温条件下呈第一结构，在人体温度下呈第二结构；其中，第一结构是所述主体呈两片紧贴设置的片状体，在两片所述片状体之间加载有微针，微针置于两片所述片状体之间；第二结构是每片片状体均扭转呈螺旋结构；

或者，

第一结构是所述主体呈两个紧贴设置的螺旋结构，在所述螺旋结构的外壁面与所述肠溶性高分子膜之间加载有微针，微针置于两个所述螺旋结构的外侧壁与肠溶性高分子膜之间；第二结构是两个所述螺旋结构均变形为片状体；

所述主体呈两片所述片状体时，沿竖直方向排列的两个对角之间的长度为0.5cm-5.0cm，沿水平方向排列的两个对边之间的宽度为0.3cm-2.0cm；所述主体呈两个螺旋结构时，其螺距为0.2-2.5cm，高度为0.5cm-5.0cm，螺旋结构的半径为0.15cm-1.0cm。

2.根据权利要求1所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置，其特征在于，所述形状记忆材料为聚丙三醇十二烷二酸酯材料。

3.根据权利要求2所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置，其特征在于，所述第一结构是所述主体呈两个紧贴设置的螺旋结构时，在所述螺旋结构的表面加载有药物。

4.根据权利要求1或2所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置，其特征在于，所述第一结构是所述主体呈两片紧贴设置的平面结构，所述胃肠道弹射给药装置的制备方法包括步骤：（1）对聚丙三醇十二烷二酸酯材料膜进行拉伸，拉伸的延伸率为50%-300%；（2）冷却后在低温条件下将两片拉伸后的薄膜以拉伸方向互相垂直的方式粘附在一起，即得到一片所述片状体；（3）将两片所述片状体加载微针后紧贴放置，再缠绕肠溶性高分子膜，即得到所述胃肠道给药装置。

5.权利要求1或2所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）使用聚丙三醇十二烷二酸酯材料制备呈第二结构的所述主体；（2）在高温条件下将所述主体改变至第一结构形状，再置于低温条件下完成第一结构的固定，所述高温条件是指高于30℃的温度条件，所述低温条件是指低于或者等于30℃的温度条件；（3）加载微针后在所述主体外部缠绕肠溶性高分子膜得到所述胃肠道给药装置。

6.根据权利要求5所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置的制备方法，其特征在于，步骤（1）中使用聚丙三醇十二烷二酸酯材料制备呈第二结构的所述主体的方法为：将聚丙三醇十二烷二酸酯材料前体在真空干燥箱中加热液化，将液化得到的液体倒入与所述第二结构的形状相匹配的阴模，经高温干燥固化、脱模后得到第二结构的所述主体。

7.根据权利要求6所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置的制备方法，其特征在于，当第一结构是螺旋结构时，步骤（1）中使用聚丙三醇十二烷二酸酯材料制备呈第二结构的所述主体的方法为：将聚丙三醇十二烷二酸酯材料前体在真空条件下加热液化，浇筑于器皿中，并在真空条件下进行固化处理，制得薄片，对薄片进行切割，得到所述片状体。

8.根据权利要求7所述的胃肠道智能化自动弹射给药装置的制备方法，其特征在于，当第一结构是螺旋结构时，在所述主体外部缠绕肠溶性高分子膜前，先在所述螺旋结构的表面加载药物。

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