一種兩段式微針陣列及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于給藥設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種兩段式微針陣列及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來(lái)說(shuō)，給藥方式有不同的途徑，從而有不同的療效。目前，大多數(shù)藥物以片劑或者膠囊的形式通過(guò)口服達(dá)到療效，但是這樣使得大部分多肽以及蛋白質(zhì)類藥物在經(jīng)過(guò)胃腸和肝臟的時(shí)候就已經(jīng)被分解消化，失效。而對(duì)于針劑注射給藥，雖然直接有效，但是會(huì)造成患者的疼痛和皮膚損傷，而且操作難度大，不能自使用。
[0003]經(jīng)皮給藥，可以避免以上缺點(diǎn)。皮膚由表皮，真皮和皮下組織組成。表皮是皮膚最外面的一層，平均厚度為0.2毫米，根據(jù)細(xì)胞的不同發(fā)展階段和形態(tài)特點(diǎn)，由外向內(nèi)可分為角質(zhì)層和活性表皮。真皮來(lái)源于中胚葉，由纖維、基質(zhì)、細(xì)胞構(gòu)成。接近于表皮之真皮乳頭稱為乳頭層，又稱真皮淺層；其下稱為網(wǎng)狀層，又稱真皮深層，兩者無(wú)嚴(yán)格界限。真皮位于表皮下方，內(nèi)有血管，淋巴管，神經(jīng)，感覺(jué)末梢器，汗腺等。毛細(xì)血管位于真皮上部，所以藥物到達(dá)真皮就能很快的進(jìn)入毛細(xì)血管從而被吸收。
[0004]中國(guó)專利(ZL 200410031945.6)就公開了一種金屬微針陣列芯片及其制備方法。所述微針不但可以刺穿角質(zhì)層，完成藥物的經(jīng)皮輸送，其刺入的深度又不會(huì)觸及神經(jīng)造成疼痛和皮膚的損傷，該微針的大小和形狀還可設(shè)計(jì)成多種多樣，因此備受期待。此外，對(duì)于微針陣列上的藥劑的適用方法也有多種，如將藥劑涂在微針表面，或微針頂端，或者與微針自身混合等。
[0005]在US 2002/0082543 AUUS 6050988,US 2002/0138049 AUUS 2002/155757 Al、US 2003/0045837,US 6565532 BUUS 2004/0007796等專利中公開了采用不同的微制造技術(shù)獲得的不用類型的微針。這些微針能夠確保向皮膚內(nèi)輸送藥效成分，并且由于微針?lè)浅＜?xì)小，即使刺入皮膚也不會(huì)造成痛感和出血的狀況，刺入創(chuàng)口能夠快速閉合。但是上述微針結(jié)構(gòu)的局限性，使其藥物進(jìn)入皮下需要較長(zhǎng)的時(shí)間(約為2min)，藥物不能夠迅速被吸收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種便于藥物快速吸收的兩段式微針陣列及其制備方法。
[0007]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列，所述兩段式微針陣列包括微針下段基座和微針上段尖端；所述微針上段尖端為帶有空腔的凸起結(jié)構(gòu)，所述微針下段基座具有能套入微針上段尖端的空腔中的相配合的凸起結(jié)構(gòu)；所述微針下段基座的制備材料為生物可降解的不可溶高分子材料；所述微針上段尖端用以承載藥物，其制備材料包括生物可降解的可溶性高分子材料。
[0008]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列，所述不可溶高分子材料為聚乳酸、聚乙丙交酯、左旋聚乳酸、聚羥基乙酸中的一種或幾種；所述可溶性高分子材料為聚乙烯，聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種。
[0009]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列，所述藥物為疫苗、蛋白質(zhì)、化學(xué)藥物或中藥，其承載方式為微針上段尖端外表涂抹載藥、微針上段尖端整體混合載藥或微針上段尖端頂部集體載藥。
[0010]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列，所述微針上段尖端的制備材料還包括穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑為蔗糖、紅菇酮萜、海藻糖、殼聚糖中的一種或幾種。
[0011]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列，所述微針上段尖端的長(zhǎng)度為100-1000微米，所述微針下段基座的長(zhǎng)度為100-1000微米。
[0012]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列，所述陣列每Icm2含100-10000根微針，其橫列和縱列分別間隔相等的距離，橫列間每Imm約I至10根微針。
[0013]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列，所述陣列每Icm2陣列含200-2000根微針。
[0014]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列，所述陣列每Icm2陣列含200-1000根微針；所述微針上段尖端的長(zhǎng)度為300-600微米，所述微針下段基座的長(zhǎng)度為300-600微米。
[0015]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列，所述微針上段尖端為帶有空腔的圓錐形結(jié)構(gòu)，其前端傾斜角度為15-60度，所述微針下段基座的最大直徑為50-400微米。
[0016]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列的制備方法，所述制備方法具體步驟為:將不可溶的生物可降解高分子材料放入模板，在真空條件下，在198度的干燥烘箱中放置一段時(shí)間后取出，冷卻后脫模，制得微針下段基座；在真空條件下，先將藥物溶液放在模板上，15min之后，除去多余的藥物，在真空條件下繼續(xù)靜置30min，再加入可溶性高分子材料溶液，放置lOmin，制得微針上段尖端；將微針下段基座與微針上段尖端拼接，放置24小時(shí)后，脫模，真空干燥得到兩段式微針陣列。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的兩段式微針陣列，由于微針下段基座的作用，其微針上段尖端具有足夠的硬度，能有效刺穿皮膚表層的角質(zhì)層，可以實(shí)現(xiàn)載藥段與針體快速分離從而減少微針操作時(shí)間，為動(dòng)物或者兒童等不易控制的給藥對(duì)象提供了方便。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1:兩段式微針的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:實(shí)施例1的成品圖:圖3:豬皮實(shí)驗(yàn)效果圖；微針上段尖端-1、微針下段基座_2。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的兩段式微針陣列及其制備方法做進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0020]實(shí)施例1
[0021]一種兩段式微針陣列，所述兩段式微針陣列包括微針下段基座和微針上段尖端；所述微針上段尖端為帶有空腔的凸起結(jié)構(gòu)，所述微針下段基座具有能套入微針上段尖端的空腔中的相配合的凸起結(jié)構(gòu)；所述微針下段基座的制備材料為生物可降解的不可溶高分子材料；所述微針上段尖端用以承載藥物，其制備材料包括生物可降解的可溶性高分子材料；所述不可溶高分子材料為聚乳酸；所述可溶性高分子材料為聚乙烯醇；所述藥物為胰島素，其承載方式為將藥物集中在微針上段尖端的頂部；所述微針上段尖端的制備材料還包括穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑為蔗糖；所述陣列每Icm2陣列含10000根微針，其橫列和縱列分別間隔相等的距離，橫列間每Imm約10根微針；所述微針上段尖端的長(zhǎng)度為400微米，所述微針下段基座的長(zhǎng)度為500微米。所述微針上段尖端的圓錐形結(jié)構(gòu)的前端傾斜角度為20度，所述微針下段基座的最大直徑為200微米。
[0022]本發(fā)明所述的一種兩段式微針陣列的制備方法，所述制備方法具體步驟為:采用聚乳酸材料，在198度的真空干燥箱中，在10個(gè)*10個(gè)/mm2模板上放置計(jì)算量的聚乳酸固體顆粒，真空下加熱2個(gè)小時(shí)后取出，脫模，即可得到作為微針下段基座的聚乳酸固體微針(注:基底與微針的下段一塊成形，即為此申請(qǐng)中微針下段基座)；制備lmg/ml的磺酰羅丹明溶液作為標(biāo)記模型藥物(因?yàn)榛酋Ａ_丹明溶液遇水會(huì)變成紅色，并且在熒光條件下可見，故用于代替胰島素)，將該溶液取100微升，滴在所要使用的10個(gè)*10個(gè)/mm2的PDMS微針模板上，在真空條件下，靜置15分鐘后，吸取表面多余的磺酰羅丹明溶液，繼續(xù)真空放置30min，取質(zhì)量比為5:4:10的聚乙烯醇、蔗糖和超純水，混合即得到凝膠狀的可溶性生物高分子材料，將該凝膠狀試劑涂抹在已經(jīng)載有磺酰羅丹明的PDMS模板上，1min后，得到作為微針上段尖端的藥物尖端；將固體聚乳酸微針與藥物尖端部分拼接，放入真空干燥箱干燥24h，取出，脫模，即得到兩段式微針陣列。
[0023]實(shí)施例2
[0024]一種兩段式微針陣列，所述兩段式微針陣列包括微針下段基座和微針上段尖端；所述微針上段尖端為帶有空腔的圓錐形結(jié)構(gòu)，所述微針下段基座具有能套入微針上段尖端的空腔中的相配合的凸起結(jié)構(gòu)；所述微針下段基座的制備材料為生物可降解的不可溶高分子材料；所述微針上段尖端用以承載藥物，其制備材料包括生物可降解的可溶性高分子材料；所述不可溶高分子材料為聚乳酸；所述可溶性高分子材料為聚乙烯醇；所述藥物為狂犬疫苗，其承載方式為將藥物集中在微針