一種底座式微針陣列及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于給藥設備技術領域，具體來說，涉及一種底座式微針陣列及其制法。
【背景技術】
[0002]—般來說，不同的給藥方式有不同的治療效果。目前，大多數(shù)藥物以片劑或者膠囊的形式通過口服達到療效，但是這樣使得很多多肽以及蛋白質類藥物在經(jīng)過胃腸和肝臟的時候就已經(jīng)被分解消化，失效。而針劑注射雖然直接有效，但是會造成病人極大的痛感，并且容易造成外傷，甚至感染，其操作的難度也使得患者不能夠自己完成注射過程。經(jīng)皮給藥作為一種新的給藥方式，可以在達到有效治療的基礎上避免上述缺陷。我們知道皮膚由表皮(50-10微米)，真皮(1-2毫米)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)細胞的不同發(fā)展階段和形態(tài)特點，由外向內可分為角質層(10-25毫米)和活性表皮。真皮來源于中胚葉，由纖維、基質、細胞構成。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，兩者無嚴格界限。真皮位于表皮下方，內有血管，淋巴管，神經(jīng)，感覺末梢器，汗腺等。毛細血管位于真皮上部，所以藥物到達真皮就能很快的進入毛細血管從而被吸收。
[0003]目前為止，已知的用于提高經(jīng)皮給藥吸收效率的裝置為微針陣列，微針不但可以刺穿角質層，完成藥物的經(jīng)皮輸送，其刺入的深度又不會觸及神經(jīng)造成疼痛和皮膚的損傷，所以微針的大小和形狀設計多種多樣，并且備受期待。此外，對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。在US2002/0082543A1、US 2004/0007796等中公開了利用不同的微制造技術制造不用類型的微針。上述專利中提供的不同類型的微針能夠確保向皮膚內輸送藥效成分，并且由于微針非常細小，即使刺入皮膚也不會造成痛感和出血的狀況，并且刺入創(chuàng)口能夠快速閉合。
[0004]但是目前，由于現(xiàn)有微針結構設計的局限性，使得微針在刺穿皮膚時，無法保證100%的穿透率，即無法確保每根微針都扎入皮膚，并且微針上載有的藥物不能夠全部進入皮下被吸收，拔出的微針上有大量的藥物殘留，使得藥物的利用率很低，因此不能夠控制給藥量，無法精確的計算進入人體的藥量，因此會帶來極大的藥物使用的浪費，也會對藥物的使用帶來極大的不確定因素。并且由于結構的限制，普通可溶性微針的載藥量十分有限，通常每根針的載藥量僅為幾納克到十幾納克。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種操作簡易、載藥量大的底座式微針陣列及其制備方法。
[0006]本發(fā)明所述的底座式微針陣列為垂直于基底并均勻排布的微針形成的陣列，每Icm2設有100-10000根微針；所述的微針包括含藥尖端和微針基座；所述含藥尖端為含有藥物成分的可溶性高分子膠體；所述微針基座為生物可降解高分子材料。
[0007]所述的藥物成分為疫苗、蛋白質類藥物或小分子藥物。
[0008]所述蛋白質類藥物為胰島素或生長激素。
[0009]所述的可溶性高分子膠體選自聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯、聚乳酸或聚甲基丙烯酸甲酯；所述的生物可降解高分子材料選自聚乳酸、聚乙丙交酯、左旋聚乳酸或聚羥基乙酸。
[0010]所述的含藥尖端為細長的凸狀結構，所述的微針基座為上窄下寬的平臺結構。
[0011]所述含藥尖端還含有穩(wěn)定劑；所述穩(wěn)定劑為蔗糖、海藻糖、靈芝胞外多糖GLEP-2或殼聚糖。
[0012]所述底座式微針陣列中每Icm2設有200-2000根微針；所述含藥尖端呈圓錐形或棱錐形，所述微針基座呈圓臺形或棱臺形。
[0013]所述底座式微針陣列中每Icm2設有200-1000根微針；所述微針高200-2000微米；所述含藥尖端高200-900微米，最大直徑100-400微米；所述微針基座高100-1000微米，最大直徑350-2000微米，底部傾斜角的范圍是15-75°。
[0014]上述底座式微針陣列的制備方法:1)在真空條件下，先將藥物溶液滴入模板，靜置，除去多余的藥物溶液，繼續(xù)真空干燥至溶劑揮發(fā)完全；2)將可溶性高分子膠體與水配成溶液，或者將可溶性高分子膠體、穩(wěn)定劑與水配成混合溶液，然后加入步驟I)得到的模板中，靜置，然后通風干燥:3)在真空條件下，將生物可降解高分子材料顆粒放在步驟2)得到的模板上，加熱50°C -240°C至顆粒融化，趁熱壓模成型，冷卻后脫模，真空干燥，得到底座式微針陣列。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明設計制備的底座式微針陣列的藥物集中在上部尖端，由于其特殊的幾何結構，并具有足夠的硬度，能100%有效刺穿皮膚表層的角質層，進入皮下，并與基座分離留在皮下被吸收，實現(xiàn)藥物迅速進入皮下并且高效釋放的效果。而本發(fā)明的底座式微針不僅上端載藥，其基座載有的藥物也可以輸送進皮膚，大大的提高了每根微針的載藥量，使給藥效率大大提高。
【附圖說明】
[0016]圖1:底座式微針不意圖；圖2:實施例1的成品圖:圖3:豬皮實驗效果圖；含藥尖端-1、微針基座_2，基底-3。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體的實施例對本發(fā)明所述的底座式微針陣列及其制法做進一步說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0018]實施例1
[0019]制備lmg/ml的磺酰羅丹明溶液作為標記模型藥物(因為磺酰羅丹明溶液遇水會變成紅色，并且在熒光條件下可見)，代替藥物；將該溶液取100微升，滴在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30min，直到完全看不到紅色；取質量比為5:4:10的PVA、蔗糖和超純水配制的混合溶液加入PDMS微針模板上，2h后，將PDMS模板放入通風櫥中，干燥24h ;將聚乳酸顆粒置于PDMS微針模板上，在198度的真空干燥箱中，待顆粒融化后趁熱壓模成型，冷卻后脫模，得到底座式微針陣列。
[0020]上述制得的底座式微針陣列為垂直于基底并均勻排布的微針形成的陣列，每Icm2設有800根微針；制得的微針包括含藥尖端和微針基座；所述含藥尖端為含有藥物成分的可溶性高分子膠體，呈圓錐形；所述微針基座為生物可降解高分子材料，呈圓臺形。制得的微針高800微米；所述含藥尖端高500微米，最大直徑200微米；所述微針基座高300微米，最大直徑700微米，底部傾斜角為75°。
[0021]實施例2
[0022]制備lmg/ml的磺酰羅丹明溶液作為標記模型藥物(因為磺酰羅丹明溶液遇水會變成紅色，并且在熒光條件下可見)，代替藥物；將該溶液取100微升，滴在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30min，直到完全看不到紅色；取質量比為5:4:10的PVA、殼聚糖和超純水配制的混合溶液加入PDMS微針模板上，2h后，將PDMS模板放入通風櫥中，干燥24h ;將聚乳酸顆粒置于PDMS微針模板上，在198度的真空干燥箱中，待顆粒融化后趁熱壓模成型，冷卻后脫模，得到底座式微針陣列。
[0023]上述制得的底座式微針陣列為垂直于基底并均勻排布的微針形成的陣列，每Icm2設有200根微針；制得的微針包括含藥尖端和微針基座；所述含藥尖端為含有藥物成分的可溶性高分子膠體，呈圓錐形；所述微針基座為生物可降解高分子材料，呈圓臺形。制得的微針高300微米；所述含藥尖端高200微米，最大直徑100微米；所述微針基座高100微米，最大直徑350微米，底部傾斜角為60°。
[0024]實施例3
[0025]制備lmg/ml的磺酰羅丹明溶