CN114732800A - 一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片的制备方法，该方法通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具复制的方法，采用生物相容性强、可降解的原材料1和原材料2，通过紫外光固化和烘干两步形成微针贴片。本发明制备的用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片具有基质金属蛋白酶降解位点，能够被炎症介质—基质金属蛋白酶降解，且其降解速率随着基质金属蛋白酶浓度的增加而增加。该微针贴片的药物释放过程与降解过程密切相关，能够通过基质金属蛋白酶的降解实现药物的炎症响应性释放。用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片的制备方法简单易行、对仪器设备的要求低，制作效率高，能够通过多批模板实现量产，应用前景好。
Description
技术领域
本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片及其制备方法。
背景技术
特应性皮炎是一种慢性、复发性、炎症性皮肤病，临床以反复发作的慢性湿疹样皮疹为主要表现，伴有显著的皮肤干燥和瘙痒，还具备表皮屏障缺陷、对过敏原的免疫性高反应性的特征，给患者及其家属带来一系列严重的心理和生理负担。此外，虽然已经证明许多方法是有效的，但它们在缓解特应性皮炎症状和降低复发率方面的效果仍然有限。因此，迫切需要开发其他方法来更好地满足特应性皮炎治疗的复杂需求。
微针是一种近年来被提出的新型的有效的药物输送工具，可以以无创，无感染的方式穿透表皮层，由于微针具有微观尺寸，其可以跨过血管和末梢神经，透皮递送药物，不会造成血管破裂和疼痛等严重后果。另外，通过改变微针的原材料，其还能实现缓释控释，达到长期有效治疗的效果。
CN107405301A涉及一种包括一个或多个微针的微针贴片组合物，所述微针各自包括：(a)含有分散在可生物降解聚合物的基质中的治疗活性成分的锥形尖端部分，其能够在将所述一个或多个微针插入皮肤中之后提供所述治疗活性成分的持续释放，和(b)覆盖于所述尖端部分上的含有水溶性聚合物的可溶解性微针背衬层部分，所述一个或多个微针被附着于可移除基底的表面并从所述表面延伸。
WO02/046193涉及了一种微针装置(10)和制造方法，提供用于将分子或能量输送穿过或进入生物屏障，例如皮肤。该装置可包括由第一材料和第二材料形成的一个或多个微针，其中第二材料分散在整个第一材料中或形成微针的一部分。第一材料优选地是聚合物。第二材料可以是成孔剂、结构成分、生物传感器或用于释放的分子，例如药物。该装置还可以包括基底和从基底延伸的多根微针，其中微针具有斜面或锥形尖端部分、纵向延伸的外部通道或两者。制造这些装置的方法包括提供具有多个微凹陷的模具，这些微凹陷限定了微针的表面；用第一成型材料填充微凹陷；并模制该材料，从而形成微针。
虽然上述现有技术对一些微针贴片已有研究和研发，但是现有技术中还在存在一些问题，例如没有特别针对特应性皮炎的微针贴片，微针贴片的降解速率不足而作为异物残留在体内，以及微针贴片由于机械性能不足而无法成功刺入特应性皮炎患者增厚的皮肤进入表皮深处，造成治疗效果不佳。
因此，本发明通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具复制的方法，采用生物相容性强、可降解的甲基丙烯酸酯明胶和透明质酸钠，通过紫外光固化和烘干两步形成微针贴片。本发明制备的用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片具有基质金属蛋白酶降解位点，能够被炎症介质—基质金属蛋白酶降解，且其降解速率随着基质金属蛋白酶浓度的增加而增加。该微针贴片的药物释放过程与降解过程密切相关，能够通过基质金属蛋白酶的降解实现药物的炎症响应性释放。用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片的制备方法简单易行、对仪器设备的要求低，制作效率高，能够通过多批模板实现量产，应用前景好，对于缓解特应性皮炎症状具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片及其制备方法。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
本发明提供了一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片的制备方法，包括如下步骤：
1)微针原材料溶液的制备：
将原材料1、治疗药物与1％2-羟基-2-甲基苯丙酮均匀混合，得微针原材料溶液1；将原材料2溶于纯水，离心除去气泡后得微针原材料溶液2，4℃保存备用；
2)炎症响应性微针贴片的制备：
将微针原材料溶液1加入PDMS微针小模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充小模具针体后，刮去多余溶液并通过紫外光使其固化。加入微针原材料溶液2充当炎症响应性微针贴片基底，烘干后脱模得到微针阵列。再将微针原材料溶液2加入PDMS微针大模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充大模具针体后，刮去多余溶液，将上述微针阵列定位按入大模具中后，烘干脱模得到炎症响应性微针贴片。
进一步地，步骤(1)中，所述微针原材料1选自甲基丙烯酸酯明胶。治疗药物选自曲安奈德、糠酸莫米松和地塞米松中的一种或多种，浓度为20-25mg/mL。
进一步地，步骤(2)中，所述微针原材料2选自透明质酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。
进一步地，步骤(2)中，所述两种大小不同的微针模具中，大微针模具针尖长度为0.4-1.5mm，小微针模具针尖长度为0.2-1mm。
进一步地，步骤(2)中，所述两种大小不同的微针模具中，大微针模具底部半径为100-600μm，小微针模具底部半径为100-300μm。
进一步地，步骤(2)中，所述微针原材料溶液1中加入1％2-羟基-2-甲基苯丙酮，然后通过紫外光固化。
进一步地，所述微针原材料溶液1加入1％2-羟基-2-甲基苯丙酮后需避光放置。
进一步地，所述烘干的温度低于37℃。
本发明还提供了采用上述制备方法制备的一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针，具有基质金属蛋白酶降解位点，能够被炎症介质—基质金属蛋白酶降解，且其降解速率随着基质金属蛋白酶浓度的增加而增加。该微针贴片的药物释放过程与降解过程密切相关，能够通过基质金属蛋白酶的降解实现药物的炎症响应性释放。用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片的制备方法简单易行、对仪器设备的要求低，制作效率高，能够通过多批模板实现量产，应用前景好，对于缓解特应性皮炎症状具有重要的意义。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供的用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片制备方法，将微针原材料溶液1加入PDMS微针小模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充小模具针体后，刮去多余溶液并通过紫外光使其固化。加入微针原材料溶液2充当炎症响应性微针贴片基底，烘干后脱模得到微针阵列。再将微针原材料溶液2加入PDMS微针大模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充大模具针体后，刮去多余溶液，将上述微针阵列定位按入大模具中后，烘干脱模得到炎症响应性微针贴片，制备工艺简单、易行，反应条件要求低；
本发明制备的一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片具有基质金属蛋白酶降解位点，能够被炎症介质—基质金属蛋白酶降解，且其降解速率随着基质金属蛋白酶浓度的增加而增加。该微针贴片的药物释放过程与降解过程密切相关，能够通过基质金属蛋白酶的降解实现药物的炎症响应性释放，对于缓解特应性皮炎症状具有重要的意义。
本发明提供的双层微针贴片的制备方法，利用两种不同的原材料溶液进行大小模具的填充、脱模形成多层微针结构，实现抗炎药物的包裹，当微针作用皮肤时，外层针尖成分在组织液的作用下溶解，而内层针尖成分释放，从而达到炎症响应性释放的效果。
附图说明
图1为本发明一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片实物图；
图2为本发明一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片降解曲线；
图3为本发明一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片药物释放曲线。
具体实施方式
为了使本领域技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
下述实施例中所使用的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本发明提供了一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片的制备方法，包括如下步骤：
第一步：微针原材料溶液的制备：
将原材料1、治疗药物与1％2-羟基-2-甲基苯丙酮均匀混合，得微针原材料溶液1；将
原材料2溶于纯水，离心除去气泡后得微针原材料溶液2，4℃保存备用；
第二步：炎症响应性微针贴片的制备：
将微针原材料溶液1加入PDMS微针小模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充小模具针体后，刮去多余溶液并通过紫外光使其固化。加入微针原材料溶液2充当炎症响应性微针贴片基底，烘干后脱模得到微针阵列。再将微针原材料溶液2加入PDMS微针大模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充大模具针体后，刮去多余溶液，将上述微针阵列定位按入大模具中后，烘干脱模得到炎症响应性微针贴片。
第一步中，所述微针原材料1选自甲基丙烯酸酯明胶。治疗药物选自曲安奈德、糠酸莫米松和地塞米松中的一种或多种。
第一步中，所述微针原材料2选自透明质酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。
第二步中，所述两种大小不同的微针模具中，大微针模具针尖长度为0.4-1.5mm，小微针模具针尖长度为0.2-1mm。
第二步中，所述两种大小不同的微针模具中，大微针模具底部半径为100-600μm，小微针模具底部半径为100-300μm。
第二步中，所述微针原材料溶液1中加入1％2-羟基-2-甲基苯丙酮，然后通过紫外光固化。
所述微针原材料溶液1加入1％2-羟基-2-甲基苯丙酮后需避光放置。所
述烘干的温度低于37℃。
本发明提供的用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片制备方法，将微针原材料溶液1加入 PDMS微针小模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充小模具针体后，刮去多余溶液并通过紫外光使其固化。加入微针原材料溶液2充当炎症响应性微针贴片基底，烘干后脱模得到微针阵列。再将微针原材料溶液2加入PDMS微针大模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充大模具针体后，刮去多余溶液，将上述微针阵列定位按入大模具中后，烘干脱模得到炎症响应性微针贴片，制备工艺简单、易行，反应条件要求低；
本发明制备的一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片具有基质金属蛋白酶降解位点，能够被炎症介质—基质金属蛋白酶降解，且其降解速率随着基质金属蛋白酶浓度的增加而增加。该微针贴片的药物释放过程与降解过程密切相关，能够通过基质金属蛋白酶的降解实现药物的炎症响应性释放，对于缓解特应性皮炎症状具有重要的意义。
以下为实施例：
实施例1：特应性皮炎的炎症响应性微针贴片及其制备方法
一种基于甲基丙烯酸酯明胶和透明质酸钠的用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片，制备流程包括以下步骤：
第一步：制备微针原材料溶液：
将含治疗药物(曲安奈德，20mg/mL)的质量分数为30％的甲基丙烯酸酯明胶与1％2- 羟基-2-甲基苯丙酮均匀混合，得微针原材料溶液1，避光保存备用；将透明质酸钠溶于纯水，配置成22.5％透明质酸钠溶液，离心除去气泡后得微针原材料溶液2，4℃保存备用；
第二步：炎症响应性微针贴片的制备：
将微针原材料溶液1以微热状态加入PDMS微针小模具中，5000rpm，1min离心使溶液均匀填充小模具针体后，用盖玻片刮去多余溶液，并通过紫外光照30s使其固化。加入微针原材料溶液2充当炎症响应性微针贴片基底，37℃烘干12h后脱模得到微针阵列。再将微针原材料溶液2加入PDMS微针大模具中，通过4℃，5000rpm，1min离心使溶液均匀填充大模具针体后，用盖玻片刮去多余溶液，将上述微针阵列定位按入大模具中后，37℃烘干6h脱模得到炎症响应性微针贴片，如图1所示。
实施例2：特应性皮炎的炎症响应性微针贴片及其制备方法
一种基于甲基丙烯酸酯明胶和聚乙烯吡咯烷酮的用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片，制备流程包括以下步骤：
第一步：制备微针原材料溶液：
将含治疗药物(地塞米松，20mg/mL)的质量分数为20％的甲基丙烯酸酯明胶与1％2- 羟基-2-甲基苯丙酮均匀混合，得微针原材料溶液1，避光保存备用；将聚乙烯吡咯烷酮溶于纯水，配置成22.5％聚乙烯吡咯烷酮溶液，离心除去气泡后得微针原材料溶液2，4℃保存备用；
第二步：炎症响应性微针贴片的制备：
将微针原材料溶液1以微热状态加入PDMS微针小模具中，5000rpm，1min离心使溶液均匀填充小模具针体后，用盖玻片刮去多余溶液，并通过紫外光照30s使其固化。加入微针原材料溶液2充当炎症响应性微针贴片基底，37℃烘干12h后脱模得到微针阵列。再将微针原材料溶液2加入PDMS微针大模具中，通过4℃，5000rpm，1min离心使溶液均匀填充大模具针体后，用盖玻片刮去多余溶液，将上述微针阵列定位按入大模具中后，37℃烘干6h脱模得到炎症响应性微针贴片。
实施例3：用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片降解实验
在0.5mL磷酸盐缓冲液(PBS)或0.1mg/mL胶原酶溶液中放入事先实施例1中制备好的炎症响应性微针贴片，在30min，1h，2h，4h，8h，12h，24h，48h，60h，72h吸干炎症响应性微针贴片针尖表面水分，称重后更换0.5mL新鲜的PBS或胶原酶溶液。最终通过每个样品的重量变化来计算降解速率，以确定微针贴片的降解曲线，如图2所示。
实施例4：用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片释放实验
在1mL磷酸盐缓冲液(PBS)或0.1mg/mL胶原酶溶液中放入事先实施例1中制备好的炎症响应性微针贴片(含1mg/mL罗丹明B，用于代替治疗药物)，在30min，1h，2h，4h，8h，12h，24h，36h，48h，60h，72h吸出释放溶液，更换1mL新鲜的PBS或胶原酶溶液。最终通过每个样品不同时间点的释放溶液来计算药物释放量，以确定微针贴片的释放曲线，如图3 所示。表明本用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片的释放过程与降解过程相关，可以通过基质金属蛋白酶的降解实现药物的炎症响应性释放，对于缓解特应性皮炎症状具有重要的意义。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)微针原材料溶液的制备：
将原材料1、治疗药物与1％2-羟基-2-甲基苯丙酮均匀混合，得微针原材料溶液1；将原材料2溶于纯水，离心除去气泡后得微针原材料溶液2，4℃保存备用；
2)炎症响应性微针贴片的制备：
将微针原材料溶液1加入PDMS微针小模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充小模具针体后，刮去多余溶液并通过紫外光使其固化，加入微针原材料溶液2充当炎症响应性微针贴片基底，烘干后脱模得到微针阵列；再将微针原材料溶液2加入PDMS微针大模具中，通过离心或抽真空的方法使溶液均匀填充大模具针体后，刮去多余溶液，将上述微针阵列定位按入大模具中后，烘干脱模得到炎症响应性微针贴片。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述微针原材料1选自甲基丙烯酸酯明胶；治疗药物选自曲安奈德、糠酸莫米松和地塞米松中的一种或多种，浓度为20-25mg/mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述微针原材料2选自透明质酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述两种大小不同的微针模具中，大微针模具针尖长度为0.4-1.5mm，小微针模具针尖长度为0.2-1mm。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述两种大小不同的微针模具中，大微针模具底部半径为100-600μm，小微针模具底部半径为100-300μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述微针原材料溶液1中加入1％2-羟基-2-甲基苯丙酮，然后通过紫外光固化。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述微针原材料溶液1加入1％2-羟基-2-甲基苯丙酮后，需避光放置。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述烘干的温度低于37℃。
9.一种用于特应性皮炎的炎症响应性微针贴片，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所的制备方法制备得到。
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