CN115737532A - 一种超分子水杨酸复合微针贴片及制备方法和应用 - Google Patents

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朱锦涛
柳佩
张连斌
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Abstract

本发明公开了一种超分子水杨酸复合微针贴片及制备方法和应用。所述超分子水杨酸复合微针贴片的针尖阵列由下列质量分数的组分构成:2%~10%水杨酸、1%~10%聚乙二醇或其衍生物、68.5%~92.7%透明质酸、2%~5%聚乙烯醇、0.8%~1.5%甘油、0.5%~2%薄荷醇、0.5%~1%红没药醇和0.5%~2%甘草酸二钾。本发明通过对微针整体制备工艺流程及微针的组成成分进行改进,利用聚合物表面活性剂和水杨酸形成超分子凝胶网络,水杨酸随着超分子结构中聚乙二醇等物质的降解而逐步释放,可实现水杨酸的缓释。并且制备得到的微针机械强度高,增强了微针的透皮刺穿能力。

Description

一种超分子水杨酸复合微针贴片及制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域,更具体地,涉及一种超分子水杨酸复合微针贴片及制备方法和应用。
背景技术
痤疮是一种常见的毛囊、皮脂腺的慢性炎症性疾病,毛囊漏斗部的过度角化是痤疮加重的病变基础和形成粉刺的主要病理机制。水杨酸具有亲油性,能够渗透皮脂腺单位周围,溶解油脂,是目前公认的常用于抑制该机制的药物。水杨酸是一种弱酸,呈无色结晶形态,在水中的溶解度较小(2g/L,20℃),通常需要添加乙醇、丙酮、乙醚等有机溶剂或氢氧化钠,来增加水杨酸的溶解度。然而,有机溶剂的使用会对皮肤产生刺激,氢氧化钠的中和作用会破坏水杨酸的羧基,显著降低其功效。在此基础上,吕绍祥等在中国专利CN201610982443.4提出了一种温敏性凝胶在水中与嵌段共聚物形成溶于水的分子间复合物,增强水溶性/非水溶性药物的溶解性/稳定性,用于医药/化妆品领域。然而,由于皮肤角质层的阻碍作用,这些外用产品难以直接到达真皮,无法有效地溶解油脂,从而达到彻底清洁肌肤的效果。
微针是一种新兴的透皮给药技术,可以穿过皮肤角质层屏障,直接将活性成分递送至皮内,提高活性成分的透皮效果。近年来,微针负载活性成分已广泛用于医疗、美容等行业。为了使微针具有良好的生物相容性,一般选用透明质酸、海藻酸钠、明胶、壳聚糖等天然多糖类化合物作为微针的制备材料。但天然多糖类化合物机械强度低,负载小分子活性成分后不易刺穿皮肤;且多糖类化合物溶解快,不能实现活性成分的按需释放。另一方面,水杨酸本身会对皮肤产生一定的刺激,释放过快会对皮肤产生刺激性强,因此我们需要控制水杨酸的释放速率,减少对皮肤的刺激,同时延长水杨酸在皮肤内的起效时间。当前,常规的控释方法可以使用可降解类生物医用聚合物(如PLA、PCL、PLGA、PGA)或刺激响应性交联化合物(如明胶、透明质酸)等的微球或微块体负载活性成分实现活性成分的控缓释,但制备过程相对复杂、载药量较低,聚合物代谢易使局部组织酸性过高等问题限制了其应用和发展。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种超分子水杨酸复合微针贴片、制备方法和应用,其目的在于利用两亲性表面活性剂、透明质酸和水杨酸形成超分子凝胶网络,由此解决水杨酸载药量较低、聚合物代谢易使局部组织酸性过高等的技术问题。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种超分子水杨酸复合微针贴片,所述超分子水杨酸复合微针贴片的针尖阵列由下列质量分数的组分构成:2%~10%水杨酸、1%~10%聚乙二醇或其衍生物、68.5%~92.7%透明质酸、2%~5%聚乙烯醇、0.8%~1.5%甘油、0.5%~2%薄荷醇、0.5%~1%红没药醇和0.5%~2%甘草酸二钾。
优选地,所述水杨酸、聚乙烯醇和聚乙二醇或其衍生物能够在水溶液中形成超分子凝胶网络,从而实现水杨酸的缓释。
优选地,所述聚乙二醇或其衍生物与聚乙烯醇在水溶液中形成氢键超分子凝胶网络,从而增强微针针尖内各组分之间作用力,提高成形后微针针尖的机械强度。
本发明中,超分子凝胶网络为由超分子相互作用形成的凝胶结构,超分子相互作用包括氢键,主客体相互作用,离子键等。氢键超分子凝胶网络即由氢键形成的凝胶结构。
优选地,所述超分子水杨酸复合微针贴片的基底为透明质酸。
按照本发明的另一个方面,提供了一种超分子水杨酸复合微针贴片的制备方法,包括下列步骤:
步骤(1),将聚乙二醇(聚乙二醇或其衍生物)、透明质酸、聚乙烯醇、甘油、薄荷醇、红没药醇、甘草酸二钾、水杨酸混合均匀得到混合溶液,利用离心法将上述混合溶液填入PDMS模具中,此时,聚合物表面活性剂(即聚乙二醇或其衍生物、聚乙烯醇)和水杨酸能够形成超分子凝胶网络,从而实现水杨酸的缓释。聚乙二醇或其衍生物与聚乙烯醇在水溶液中形成氢键超分子凝胶网络,从而增强微针针尖内各组分之间作用力,提高成形后微针针尖的机械强度。
步骤(2),待模具中液体干燥后再次加入所述混合溶液,并离心干燥。
步骤(3),重复步骤(2),直至模具中液体干燥后无法再加入混合溶液。
步骤(4),在模具表面加入透明质酸溶液并离心,使透明质酸形成的基底与针尖阵列紧密连接,干燥后脱模,得到所述超分子水杨酸复合微针贴片。优选地,所述混合溶液为质量分数为20%的水溶液,所述透明步骤(4)中透明质酸溶液的质量分数为25%。
按照本发明的另一个方面,提供了一种超分子水杨酸复合微针贴片在制备经皮给药制剂中的应用。
优选地,所述经皮给药制剂是祛斑美容药物、祛痘药物、消炎药物的经皮给药制剂。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,至少能够取得下列有益效果。
(1)本发明提供的超分子水杨酸复合微针包括水杨酸、聚乙二醇或其衍生物、聚乙烯醇,其中,聚合物表面活性剂(即聚乙二醇或其衍生物、聚乙烯醇)和水杨酸能够形成超分子凝胶网络,从而实现水杨酸的缓释。避免了水杨酸快速释放引起的刺激性大的问题。并且,超分子凝胶网络的形式可以提高水杨酸在微针针尖中的负载量;避免了有机溶剂和碱的使用,保证了水杨酸的功效。该微针贴片扎入皮肤后,微针快速溶解,释放活性成分,针尖部位在皮肤内形成超分子胶束,持续释放水杨酸。
(2)聚乙二醇或其衍生物与聚乙烯醇在水溶液中形成氢键超分子凝胶网络,可以提高制备所得微针的机械强度,增强了微针的透皮刺穿能力。
(3)本发明采用两段式微针结构,基底部分的透明质酸快速溶解后,可以将针尖部分超分子水杨酸复合针尖完全释放进入皮肤内,起到了避免浪费的效果;本发明微针能够直接将水杨酸递送至皮脂腺附近,可以达到快速、彻底清洁油脂的目的。
(4)本发明中其余添加剂能够进一步加强微针的效果,例如薄荷醇的作用为镇静、止疼;所述红没药醇作用为保护过敏性皮肤;甘草酸二钾作用为抑菌、抗敏的作用。
附图说明
图1为超分子水杨酸复合微针结构示意图。
图2为实施例1制备所得超分子水杨酸复合微针的光学显微镜照片。
图3为实施例1制备所得微针刺入脱毛小鼠背部皮肤及24小时后小鼠背部照片。
图4为实施例1制备得到的微针刺入脱毛小鼠皮肤5分钟后,皮肤组织切片及H&E染色的光学显微镜照片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本实施例提供一种超分子水杨酸复合微针贴片,参见图1和图2,其制备过程主要包括以下步骤:
(1)用激光雕刻机刻蚀出底边直径300μm,高度700μm,相邻微针中心间距750μm的1cm×1cm聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具,用乙醇超声洗涤,洗净后备用;
(2)按比例称取以下组分:5%水杨酸、8%聚乙二醇(PEG100k)、80.5%透明质酸(HA25k)、3%聚乙烯醇(醇解度:87~89mol%)、1%甘油、1%薄荷醇、0.5%红没药醇、1%甘草酸二钾,然后将上述粉末溶于水中,配成质量分数为20%的水溶液;
(3)将上述溶液滴加在(1)中洗净的PDMS模具上,并将模具放入水平离心机中,离心(8000rpm,10分钟,2次),利用离心力将上述混合溶液填入PDMS模具中,重复填充3次;
(4)待步骤(3)PDMS模具中溶液干燥后,在模具表面加入25%透明质酸溶液(HA10k),抽真空(-50kPa,10分钟),使透明质酸与针尖紧密连接;
(5)待透明质酸干燥后脱模,即可得到超分子水杨酸复合微针贴片。
实施例2-6
实施例2-6与实施例1制备步骤相同,不同指出在于各组分的比例不同,如下表1所示:
表1实施例2-6中各组分的配比表
Figure BDA0003968900010000051
Figure BDA0003968900010000061
应用实施例1
将通过实施例1制备得到的水杨酸复合微针贴片刺入脱毛的Balb/c小鼠背部并保持5分钟,用光学显微镜监测微针刺入后小鼠背部皮肤的恢复情况。另取刺入微针后的小鼠背部皮肤,用4%多聚甲醛溶液固定,进行组织切片及H&E染色分析。
参见图3和图4,可以看出,采用本发明提供的水杨酸复合微针贴片能够有效刺穿皮肤,将水杨酸复合微针针尖递送至皮内。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超分子水杨酸复合微针贴片,其特征在于,所述超分子水杨酸复合微针贴片的针尖阵列由下列质量分数的组分构成:2%~10%水杨酸、1%~10%聚乙二醇或其衍生物、68.5%~92.7%透明质酸、2%~5%聚乙烯醇、0.8%~1.5%甘油、0.5%~2%薄荷醇、0.5%~1%红没药醇和0.5%~2%甘草酸二钾。
2.如权利要求1所述的超分子水杨酸复合微针贴片,其特征在于,所述水杨酸、聚乙二醇或其衍生物和聚乙烯醇能够在水溶液中形成超分子凝胶网络,从而实现水杨酸的缓释。
3.如权利要求1所述的超分子水杨酸复合微针贴片,所述聚乙二醇或其衍生物与聚乙烯醇在水溶液中形成氢键超分子凝胶网络,从而增强微针针尖内各组分之间作用力,提高成形后微针针尖的机械强度。
4.如权利要求1所述的超分子水杨酸复合微针贴片,所述超分子水杨酸复合微针贴片的基底为透明质酸。
5.如权利要求1-4任一项所述的超分子水杨酸复合微针贴片的制备方法,其特征在于,包括下列步骤:
步骤(1),将聚乙二醇或其衍生物、透明质酸、聚乙烯醇、甘油、薄荷醇、红没药醇、甘草酸二钾、水杨酸混合均匀得到混合溶液,利用离心法将上述混合溶液填入PDMS模具中,
步骤(2),待模具中液体干燥后再次加入所述混合溶液,并离心干燥,
步骤(3),重复步骤(2),直至模具中液体干燥后无法再加入混合溶液;
步骤(4),在模具表面加入透明质酸溶液并离心,使透明质酸形成的基底与针尖阵列紧密连接,干燥后脱模,得到所述超分子水杨酸复合微针贴片。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶液为质量分数为20%的水溶液,所述透明步骤(4)中透明质酸溶液的质量分数为25%。
7.如权利要求1-4任一项所述的超分子水杨酸复合微针贴片在制备经皮给药制剂中的应用。
8.如权利要求7所述的应用,其特征在于,所述经皮给药制剂是祛斑美容药物、祛痘药物、消炎药物的经皮给药制剂。
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