CN115300783A - 一种可提高给药效率的双相微针贴片及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可提高给药效率的双相微针贴片及制备方法，涉及生物医药制剂领域。所述双相微针贴片包括：a)针尖部分，所述针尖部分包含药物或载药药物载体和针尖基质；以及b)基座及背衬部分，所述基座及背衬部分包含基座及背衬基质。本发明还公开了上述双相微针贴片的制备方法。本发明提供的双相微针贴片通过双相的设计使药物或载药药物载体集中于微针针尖部分，并减少给药后药物或载药药物载体在基座及背衬部分的残留，可有效提高微针给药效率。
Description
技术领域：
本发明属于生物医药技术领域。更具体地，涉及一种可提高微针给药效率的双相微针贴片及其制备方法。
技术背景：
微针是由多个微米级的细小针尖以阵列的方式连接在基座上组成的、通过尖锐针体刺破皮肤角质层使药物高效进入皮肤的一种新型透皮给药系统。相比传统的口服、注射给药，微针具有微创无痛、可自主给药、提高患者依从性、改善治疗效果的优势。此外，相比于一般的经皮给药方式，微针通过辅助药物穿透皮肤角质层而实现给药，从而可实现大分子蛋白的经皮给药，近年来受到了广泛关注。
以微针的溶解性能划分，可将微针分为可溶性微针和不可溶性微针。其中，可溶性微针由药物或载药药物载体和水溶性聚合物制备而成，在应用时针尖刺破皮肤角质层、针尖所负载药物或载药药物载体进入给药部位皮肤从而实现给药。但是，对于可溶性微针而言，现有的微针制备方法一般不能使药物或载药药物载体有效集中于针尖部位，给药后部分药物或载药药物载体会残留于微针贴片的基座、背衬部分，故可溶性微针的给药效率通常较低。此外，由于微针载药量通常较低，低给药效率将进一步限制微针的应用。
因此，需要提供一种有效提高微针给药效率的微针制备方法。
发明内容：
本发明的第一个目的是提供一种提高微针给药效率的双相微针贴片，实现高效给药的目的。
本发明的第二个目的是提供一种提高微针给药效率的双相微针贴片的制备方法，该方法工艺简单、成本低廉。
为了达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：
一种可提高可溶性微针给药效率的双相微针贴片，其组成包括：
a)微针针尖部分，上述部分主要由药物或载药药物载体、水溶性基质材料组成。
b)微针基座与背衬部分，上述部分主要由水不溶性基质材料组成。
微针贴片中，微针针尖和基座、背衬部分两步填充PDMS模具。
其中，药物或载药药物载体包括但不限于药物晶体、微球、微囊、脂质体、纳米粒子等一种或几种的组合。
其中，水溶性基质材料包括但不限于聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟丙甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酸(PAA)、透明质酸(HA)、葡聚糖、海藻糖、蔗糖等的一种或几种的组合。
在本发明的实施方式中，优选地，微针针尖部分使用的水溶性基质材料为聚乙烯醇(PVA)、蔗糖的组合。优选地，微针针尖基质材料中聚乙烯醇的分子量为9～10KD。优选地，上述所用聚乙烯醇：上述所用蔗糖质量比为1:1。
在本发明的实施方式中，上述水溶性基质材料聚乙烯醇和蔗糖在针尖溶液中的质量百分含量为30％-40％。优选地，上述所用聚乙烯醇和蔗糖在针尖溶液中的质量百分含量为36％。
微针基座与背衬部分中水不溶性基质材料包括但不限于聚苯乙烯(PS)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚已内酯)(PCL)等的一种或几种的组合。
在本发明的实施方式中，优选地，微针基座及背衬部分使用的水不溶性基质材料为聚苯乙烯(PS)。优选地，微针基座及背衬材料中聚苯乙烯的分子量为192KD。
在本发明的实施方式中，上述水不溶性基质材料聚苯乙烯在基座及背衬溶液中的质量百分含量为18％-22％。优选地，上述所用聚苯乙烯在基座及背衬溶液中的质量百分含量为20％。
本发明所述的微针针尖部位所用基质材料和基座、背衬部位所用基质材料不相溶，故针尖部位的药物或载药药物载体不能渗透进入基座、背衬部分，可有效使药物或载药药物载体聚集于针尖部位，提高微针给药效率。此外，使用本发明所述微针后，药物或载药药物载体不易残留在水不溶性的基座和背衬部分，微针给药效率得以进一步提高。
本发明还提供了上述双相微针贴片的制备方法，包括以下步骤：
称取适当量的聚乙烯醇和蔗糖，加入水中，搅拌，待聚乙烯醇和蔗糖充分溶解后，将药物或载药药物载体加入该溶液中，充分混合，得微针针尖填充基质。
称取适当量的聚苯乙烯，加入1，4-二氧六环中，搅拌，待聚苯乙烯充分溶解后，得微针基座及背衬填充基质。
将微针针尖填充基质置于微针模具上，抽真空，使该基质填充模具针孔。
将抽真空之后的模具置于离心机中，离心去除多余针尖填充基质，并使药物聚集于微针尖端。
将微针基座及背衬填充基质加入微针模具上，抽真空或离心，填充模具其余部分。
待微针干燥后，将微针贴片自模具上取下。于适当环境保存。
此外，为实现药物在微针的分布、给药结果可视化，以下实施方式中采用水溶性荧光染料罗丹明B模拟药物或载药药物载体填充微针模具制备双相微针贴片。
附图说明
图1为双相微针贴片的亮场显微镜图片及荧光显微镜图片。
图2为单相可溶性微针贴片的亮场显微镜图片及荧光显微镜图片。
图3为双相微针贴片应用后的亮场显微镜图片及荧光显微镜图片。
图4为单相可溶性微针贴片应用后的亮场显微镜图片及荧光显微镜图片。
图5为双相微针贴片应用后皮肤的亮场显微镜图片及荧光显微镜图片。
图6为单相可溶性微针贴片应用后皮肤的亮场显微镜图片及荧光显微镜图片。
图7为双相微针贴片和单相可溶性微针贴片的穿刺及给药效率统计图。
具体实施方式
实施例1双相微针贴片的制备
(1)微针针尖填充基质的制备
本实施例包括按质量百分比计的以下原料：
本实施例的制备方法：
A、按照处方配比，聚乙烯醇和蔗糖、罗丹明B加入超纯水，在 60℃下经磁力搅拌溶解形成透明澄清的溶液。
(2)微针基座和背衬填充基质的制备
本实施例包括按质量百分比计的以下原料：
聚苯乙烯(192KD) 2000mg
1,4-二氧六环 10ml
本实施例的制备方法：
A、按照处方配比，聚苯乙烯加入1,4-二氧六环中，室温下经过磁力搅拌溶解形成透明澄清的溶液。
(3)双相微针贴片的制备
本实施例的制备方法：
A、使用移液枪定量吸取20μl上述针尖基质注入到清洗干净并干燥的微针模具中，基质应覆盖模具每个微孔，通过抽真空使基质充满模具中的针尖部分，待30min后，将模具置于离心机中，以4200rpm的转速离心5min使基质集中至模具针尖部位；
B、使用移液枪吸取基座及背衬填充基质20μl加入上述含有微针针尖的模具中，覆盖模具每个微孔。将模具置于离心机中，以4200rpm的转速离心5min使基座及背衬基质填充模具。去除多余基质，使用移液枪向吸取100μl基座及背衬基质加入模具，基质应覆盖每个微孔，抽真空使该基质充分填充模具后，将模具置于37℃加热板上干燥；
C、待其完全干燥后，脱模，即得双相微针贴片。
实施例2单相可溶性微针贴片的制备
(1)微针针尖填充基质的制备
本实施例包括按质量百分比计的以下原料：
本实施例的制备方法：
A、按照处方配比，在60℃下，聚乙烯醇和蔗糖、罗丹明B加入超纯水，经磁力搅拌溶解形成透明澄清的溶液。
(2)微针基座及背衬填充基质的制备
本实施例包括按质量百分比计的以下原料：
聚乙烯醇(9～10KD) 1800mg
蔗糖 1800mg
水 10ml
本实施例的制备方法：
A、按照处方配比，在60℃下，聚乙烯醇和蔗糖加入超纯水，经过磁力搅拌溶解形成透明澄清的溶液。
(3)单相可溶性微针贴片的制备
本实施例的制备方法：
A、使用移液枪定量吸取上述针尖基质20μl注入到清洗干净并干燥的微针模具中，基质应覆盖模具每个微孔，通过抽真空使基质充满模具中的针尖部分，待30min后，将模具置于离心机中，以 4200rpm的转速离心5min使基质集中至模具针尖部位；
B、将基座及背衬填充基质100μl加入上述含有微针针尖的模具中，覆盖模具每个微孔，抽真空使该基质充分填充模具后，将模具置于37℃加热板上干燥；
C、待其完全干燥后，脱模，即得双相微针贴片。
实施例3双相微针贴片和单相可溶性微针贴片的体外穿刺实验
本发明还根据上述制备方案实施例1和2制备微针后，考察微针的皮肤穿刺及微针溶断效果。
透皮实验方法：将SD大鼠用异戊巴比妥钠麻醉，颈椎脱臼处死，剃除背部毛发，用脱毛膏脱毛，洗净，剥离背部皮肤。吸干表面水分后，储存在-80℃冰箱。临用时自冰箱取出，室温下解冻。
将双相微针贴片及单相可溶性微针贴片分别应用于解冻的大鼠背部皮肤，按压1min后静置14min，静置结束后，将贴片取下，观察微针贴片应用于皮肤产生的微孔。
将应用后的微针贴片置于显微镜下，观察微针溶断效果；将微针贴片应用部位皮肤置于荧光显微镜下，观察皮肤穿刺效果。对应用后微针贴片残留罗丹明B的荧光强度进行量化，统计分析给药效率。
结果表明，两种微针贴片均能有效穿刺皮肤，穿刺成功率为100％。穿刺皮肤后在15min里微针针尖迅速溶断。其中，单相可溶性微针贴片中模拟药物罗丹明B在微针穿刺皮肤溶断后，其基座及背衬部分仍有较多药物残留，双相微针贴片中模拟药物罗丹明B在微针穿刺皮肤溶断后基座及背衬部分几乎无药物残留。两种微针贴片给药效率的统计学分析表示，双相微针贴片给药效率高于普通单相微针贴片，差异具有统计学意义。
由实验结果可知，相较于单相可溶性微针贴片，本发明的双相微针贴片具有更好的药物递送效果。微针贴片作用于给药皮肤，创建了皮肤微通道，将微针针尖所载的药物或载药药物载体递送进入皮肤，而基座及背衬部分不能穿刺进入皮肤给药。因此，单相可溶性微针由于填充进入针尖部分药物或载药药物载体在制备过程中易渗透进入基座甚至背衬部分，难以完全集中于针尖部分，穿此后给药效率低；双相微针贴片的设计使药物或载药药物载体集中于针尖部位，易于穿透皮肤后溶解从而给药。此外，双相微针贴片双相的设计也使得微针给药后药物或载药药物载体不易附着、残留于微针基座及背衬部分，进一步有利于给药效率的提高。
上述实施例为本发明优选的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种可提高给药效率的双相微针贴片及制备方法，所述双相微针贴片包括：
a)针尖部分，所述针尖部分包含药物或载药药物载体和针尖基质；以及
b)基座及背衬部分，所述基座及背衬部分包含水不溶性基座及背衬基质。
2.根据权利要求1所述的双相微针贴片，其特征在于，药物或载药药物载体包括但不限于药物晶体、微球、微囊、脂质体、纳米粒子等一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的双相微针贴片，其特征在于，水溶性基质材料包括但不限于聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟丙甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酸(PAA)、透明质酸(HA)、葡聚糖、海藻糖、蔗糖等的一种或几种的组合。优选地，微针针尖部分使用的水溶性基质材料为聚乙烯醇(PVA)、蔗糖的组合。优选地，微针针尖基质材料中聚乙烯醇的分子量为9～10KD。优选地，上述所用聚乙烯醇：上述所用蔗糖质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的双相微针贴片，其特征在于，上述水溶性基质材料聚乙烯醇和蔗糖在针尖溶液中的质量百分含量为30％-40％。优选地，上述所用聚乙烯醇和蔗糖在针尖溶液中的质量百分含量为36％。
5.根据权利要求1所述的双相微针贴片，其特征在于，水不溶性基座及背衬基质材料包括但不限于聚苯乙烯(PS)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚已内酯)(PCL)等的一种或几种的组合。优选地，微针基座及背衬部分使用的水不溶性基质材料为聚苯乙烯(PS)。优选地，微针基座及背衬材料中聚苯乙烯的分子量为192KD。
6.根据权利要求1所述的双相微针贴片，其特征在于，上述水不溶性基质材料聚苯乙烯在基座及背衬溶液中的质量百分含量为18％-22％。优选地，上述所用聚苯乙烯在基座及背衬溶液中的质量百分含量为20％。
7.根据权利要求1所述的双相微针贴片的制备方法，其特征在于，分两步填充微针模具，具体地，包括如下步骤：
将水溶性基质溶解于水中，将药物或载药药物载体与其均匀混合，得所述针尖填充基质。
利用针尖填充基质填充微针模具，离心后，去除多余针尖填充基质。
将水不溶性基质溶解于对应溶剂，加在上述针尖部分已填充的微针模具上，离心填充基座部分。
去除多余基座及背衬填充基质，再次填充微针模具基座及背衬部分。
干燥后脱模。
8.权利要求1-7所述的双相微针贴片在微针递送药物或活性成份在皮肤中递送的应用。
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| CN202210775832.5A CN115300783A (zh) | 2022-07-03 | 2022-07-03 | 一种可提高给药效率的双相微针贴片及制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2022
- 2022-07-03 CN CN202210775832.5A patent/CN115300783A/zh active Pending
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