CN109045459A - 核壳结构微针及其制备方法 - Google Patents
核壳结构微针及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109045459A CN109045459A CN201810574864.2A CN201810574864A CN109045459A CN 109045459 A CN109045459 A CN 109045459A CN 201810574864 A CN201810574864 A CN 201810574864A CN 109045459 A CN109045459 A CN 109045459A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micropin
- core
- outer layer
- needle liquid
- interlayer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
- A61M37/0015—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
- A61M37/0015—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles
- A61M2037/0053—Methods for producing microneedles
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明涉及一种核壳结构微针及其制备方法。该核壳结构微针包括针尖和基底，所述针尖由中心层、夹层和外层组成，所述夹层包覆所述中心层，所述外层包覆所述夹层；所述中心层由结构材料制备而成，或者所述中心层由非生物大分子的其它药物和结构材料制备而成，所述夹层由生物大分子药物制备而成，所述外层由带电荷的高分子材料制备而成；所述基底由高分子聚合物材料制备而成；所述结构材料为可溶性高分子材料。该微针所具有的带电荷的高分子外层，可通过静电相互作用吸附生物大分子，减少生物大分子在制备过程的扩散和迁移，大大提高针尖的有效载药量。
Description
技术领域
本发明涉及新型生物医药制剂领域，特别是涉及一种核壳结构微针及其制备方法。
背景技术
生物大分子药物因其高效低毒的特性在重大疾病的治疗上发挥出了显著的优势，是21世纪药物研究开发中最有前景的领域之一。然而，这类物质分子量大、空间构型复杂，容易受温度、酸、碱的影响而变性。传统化学药物最常用的口服给药途径，由于胃肠道复杂的酶和pH环境，以及肝脏首过效应等吸收机制的存在，不适合于生物大分子药物的传递。目前临床使用的生物大分子药物的主要给药方式为注射给药，方式单一，给药不便且有痛感，患者依从性差，大大限制了生物大分子药物的应用范围。
微针经皮给药结合了注射给药和经皮给药的优势，且克服了两者的不足。经皮给药可有效避免胃肠酶解及肝脏的首过效应，且皮肤组织蛋白水解酶含量有限，非常有利于保持生物大分子药物的稳定。排布在微针基底上的数十或数百个长度在25μm-2000μm的针尖阵列可突破皮肤角质层屏障而不触及皮下痛觉神经，在皮肤内形成数十或数百微米级孔道，显著提高生物大分子药物的递送效率。此外，微针可自行施用，大大提高了生物大分子药物的用药便利性和应用普及性。
高分子聚合物微针生物相容性好，相比于金属微针具有更为广泛的应用前景。现有的生物大分子高分子聚合物微针一般具有以下两种结构：微针针尖的结构只有一层，即生物大分子载药层，以及微针针尖结构分为载药层与空白层。这两种结构的微针一般采用两步法或三步法制备，两步法为将生物大分子和结构材料混合制备单层微针针尖，刮去多余针尖溶液再加入空白基底；三步法为先将生物大分子载入微针针尖，再加入结构材料制备微针针尖，刮去多余针尖溶液最后加入空白基底，制备的微针针尖结构分为载药层与空白层。单层结构的微针，有些不稳定的生物大分子与结构材料混合在一起会发生不利的相互作用导致生物大分子降解。此外，生物大分子一般较为昂贵，如果与结构材料混合在一起，在制备过程中，由于溶剂蒸发，结构材料溶液变黏，将影响微针制备和多余针液回收，即影响多余的生物大分子的回收，从而会造成药物原料的浪费，增加生产成本。因而双层结构的微针更加适用于生物大分子微针。然而，双层结构的微针存在针尖载药量低的问题，这是因为双层结构的微针在制备过程中针尖载药层与空白层之间存在巨大的药物浓度梯度，将导致药物扩散进多余的空白结构材料溶液中被刮去，从而导致微针针尖载药量降低，影响微针递送效率和疗效。
发明内容
基于此，本发明提供了一种载有生物大分子药物的核壳结构微针，该微针可以较大程度的提高生物大分子药物的载药量，从而提高微针的疗效。
具体技术方案如下。
一种核壳结构微针，包括针尖和基底，所述针尖由中心层、夹层和外层组成，所述夹层包覆所述中心层，所述外层包覆所述夹层，所述中心层由结构材料制备而成，或者所述中心层由非生物大分子的其它药物和结构材料制备而成，所述夹层由生物大分子药物制备而成，所述外层由带电荷的高分子材料制备而成；所述基底由高分子聚合物材料制备而成；所述结构材料为可溶性高分子材料。
在其中一些实施例中，所述带电荷的高分子材料选自：壳聚糖，壳寡糖，透明质酸，海藻酸钠，羧甲基纤维素钠，胶原，明胶和阿拉伯胶中的一种或几种。
在其中一些实施例中，所述带电荷的高分子材料选自：壳聚糖和海藻酸钠中的一种或两种。
在其中一些实施例中，所述生物大分子药物选自：核酸及其衍生物、降解物、大分子的结构修饰物，多肽生化药物，酶，细胞因子，激素，抗体和疫苗中的一种或几种。
在其中一些实施例中，所述结构材料选自：透明质酸，右旋糖酐，羧甲基纤维素钠，聚乙烯醇，乙烯基吡咯烷酮及其衍生物的单体聚合物或共聚物，蔗糖，海藻糖，甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和聚乙二烯中的一种或几种。
在其中一些实施例中，所述结构材料选自：聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种。
在其中一些实施例中，所述结构材料为质量比为1-2:1的聚乙烯醇103和聚乙烯吡咯烷酮K30。
在其中一些实施例中，所述高分子聚合物材料为聚乙烯吡咯烷酮。
本发明还提供了上述核壳结构微针的制备方法。
具体技术方案如下。
一种核壳结构微针的制备方法，包括如下步骤：
溶液的配制：
将所述带电荷的高分子材料溶解，调节pH，制备成外层针液；将所述生物大分子药物溶解，制备成夹层针液；将所述结构材料或者非生物大分子的其它药物和结构材料溶解，调节pH，制备成中心层针液；将所述高分子聚合物材料溶解，制备成基底溶液；
微针的制备：
(1)将所述外层针液加入到微针阴模中，第一次离心，使外层针液充满所述微针阴模的微孔道，回收多余的外层针液后进行第二次离心，干燥；
(2)将所述夹层针液加入步骤(1)干燥后的微针阴模中，第一次离心，使夹层针液充满所述微针阴模的微孔道，回收多余的生物大分子药物溶液后进行第二次离心，干燥；
(3)将所述中心层针液加入到步骤(2)干燥后的微针阴模中，离心，使中心层针液充满所述微针阴模的微孔道，回收多余的中心层针液；
(4)将所述基底溶液加入到步骤(3)处理后的微针阴模中，离心，干燥，脱模，即得所述核壳结构微针。
在其中一些实施例中，所述外层针液中带电荷的高分子材料的浓度为0.3-300mg/mL。
在其中一些实施例中，所述外层针液中带电荷的高分子材料的浓度为1-100mg/mL。
在其中一些实施例中，所述外层针液中带电荷的高分子材料的浓度为2-20mg/mL。
在其中一些实施例中，所述外层针液中带电荷的高分子材料的浓度为5-10mg/mL。
在其中一些实施例中，所述夹层针液中生物大分子药物的浓度为0.5-50mg/mL。
在其中一些实施例中，所述夹层针液中生物大分子药物的浓度为1-10mg/mL。
在其中一些实施例中，所述夹层针液中生物大分子药物的浓度为1.5-2.5mg/mL。
在其中一些实施例中，所述夹层针液中生物大分子药物的浓度为1.5-2.5mg/mL。
在其中一些实施例中，所述中心层针液中结构材料的质量浓度为30-50％。
在其中一些实施例中，所述中心层针液中结构材料的质量浓度为35-45％。
在其中一些实施例中，所述基底溶液中高分子聚合物材料的质量浓度为25-40％。
在其中一些实施例中，所述基底溶液中高分子聚合物材料的质量浓度为28-35％。
在其中一些实施例中，所述调节pH值为将pH值调节至2.0-11.0。
在其中一些实施例中，所述调节pH值为将pH值调节至4.0-9.0。
在其中一些实施例中，所述调节pH值为将pH值调节至4.0-6.0。
在其中一些实施例中，步骤(1)和步骤(2)中所述第一次离心的转速为2000-6000rpm，温度为0-10℃，时间为1-20min；步骤(1)和步骤(2)中所述第二次离心的转速为2000-6000rpm，温度为0-30℃，时间为30-90min。
在其中一些实施例中，步骤(1)和步骤(2)中所述第一次离心的转速为3000-5000rpm，温度为0-10℃，时间为3-8min；所述第二次离心的转速为3000-4000rpm，温度为20-30℃，时间为50-70min。
在其中一些实施例中，步骤(3)和步骤(4)中所述离心的转速为2000-6000rpm，温度为0-10℃，时间为1-20min。
在其中一些实施例中，步骤(3)和步骤(4)中所述离心的转速为3000-5000rpm，温度为0-10℃，时间为3-8min。
本发明的核壳结构微针及其制备方法具有以下优点和有益效果：
本发明的核壳结构微针以可溶性高分子材料为结构材料制备微针针尖的主体结构(中心层)，以使微针具备较好的成型性和机械强度；再在该中心层外面依次设置了生物大分子药物层(夹层)和带电荷的高分子层(外层)，该带电荷的高分子外层可与生物大分子药物发生静电相互作用，使生物大分子药物吸附在带电荷的高分子外层上，从而形成生物大分子夹层，减少制备过程中生物大分子药物向中心层或基底扩散和迁移，从而可以提高微针针尖的有效载药量，提高微针的递送效率和疗效，并且可以提高生物大分子在制备过程中的利用率，降低生产成本。
通过进一步优选带电荷的高分子外层的材料种类(优选为壳聚糖、海藻酸钠)可以进一步提高所得核壳结构微针的有效载药量；通过进一步优选结构材料的种类可以进一步提高微针的机械强度，有利于微针更容易的刺入皮肤。
本发明的核壳结构微针，其中心层中还可以进一步装载非生物大分子的其它药物，采用不同溶解性能的结构材料和带电荷的高分子材料，实现多药联用和各层药物的程序释放。
本发明的壳核结构微针将生物大分子以固态形式包载，提高了生物大分子的稳定性，无需冷链贮存和运输，可大大降低成本，扩大使用人群和地区，尤其惠及设施不完善的落后地区。
本发明的核壳结构微针的制备方法较为简单，加液后通过简单的离心、干燥即可。通过控制制备过程中材料的溶液浓度、离心的条件等参数可以进一步提高微针的有效载药量和机械强度。
附图说明
图1为本发明的核壳结构微针的剖面结构示意图；其中：101为外层；102为夹层；103为中心层；104为基底；
图2为对比例1、实施例1-3制得微针的针尖中牛血清白蛋白含量的测定结果图；
图3为对比例2、实施例4-5制得微针的针尖中PD-L1抗体含量的测定结果图；
图4为实施例6-8制得微针的体视荧光显微镜图；
图5为对比例3和实施例9制得微针的体视荧光显微镜图；
图6为实施例6-8制得微针的激光共聚焦断层扫描图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图进一步阐述本发明，但实施例仅是为了进一步详细叙述本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种外层为壳聚糖，夹层为牛血清白蛋白的核壳结构微针，其制备方法如下：
(1)外层针液的制备
称取一定量的壳聚糖，加入1wt％醋酸水溶液中搅拌过夜使其溶解，调节pH至5.0，得到2mg/mL的壳聚糖溶液，即外层针液；
(2)夹层针液的制备
称取一定量的牛血清白蛋白溶于pH＝7.4的磷酸盐缓冲液中，得到2mg/mL的牛血清白蛋白溶液，即夹层针液；
(3)中心层针液的制备
称取一定量的聚乙烯醇103，加入去离子水中，加热至80℃搅拌使其完全溶解，再加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮K30，室温搅拌使其完全溶解，调节pH至5.0，得到含25wt％聚乙烯醇和15wt％聚乙烯吡咯烷酮的中心层针液；
(4)基底溶液的制备
称取一定质量的聚乙烯吡咯烷酮K90，加入无水乙醇，搅拌溶解，溶胀过夜，得到含31.25wt％聚乙烯吡咯烷酮K90的基底溶液；
(5)核壳结构微针的制备
将150μL外层针液加入到微针阴模中，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使外层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的外层针液后在20-30℃、4000rpm的条件下离心1h，置于干燥器中室温干燥12h；再加入50μL夹层针液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使夹层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的夹层针液后在20-30℃、4000rpm的条件下离心30min，置于干燥器中室温干燥12h；再加入150μL中心层针液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使中心层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的中心层针液后加入250μL基底溶液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，置于干燥器中室温干燥48h，脱模，即得外层为壳聚糖层，夹层为牛血清白蛋白层的核壳结构微针(如图1所示)。
实施例2-3
实施例2和3的核壳结构微针的制备基本同实施例1，不同在于外层针液分别为6mg/mL和10mg/mL的壳聚糖溶液。
实施例4
本实施例提供一种外层为壳聚糖，夹层为PD-L1抗体的核壳结构微针，其制备方法如下：
(1)外层针液的制备
称取一定量的壳聚糖，加入1wt％醋酸水溶液中搅拌过夜使其溶解，调节pH至5.0，得到10mg/mL的壳聚糖溶液，即外层针液；
(2)中心层针液的制备
称取一定量的聚乙烯醇103，加入去离子水中，加热至80℃搅拌使其完全溶解，再加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮K30，室温搅拌使其完全溶解，调节pH至5.0，得到含25wt％聚乙烯醇和15wt％聚乙烯吡咯烷酮的中心层针液；
(3)基底溶液的制备
称取一定质量的聚乙烯吡咯烷酮K90，加入无水乙醇，搅拌溶解，溶胀过夜，得到含31.25wt％聚乙烯吡咯烷酮K90的基底溶液；
(4)核壳核结构微针的制备
将150μL外层针液加入到微针阴模中，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使外层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的外层针液后在20-30℃、4000rpm的条件下离心1h，置于干燥器中室温干燥12h；再加入50μL 1.79mg/mL的Go inVivoTM Purified anti-mouse PD-L1溶液即夹层针液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使夹层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的夹层针液后在20-30℃、4000rpm的条件下离心30min，置于干燥器中室温干燥12h；再加入150μL中心层针液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使中心层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的外层针液后加入250μL基底溶液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，置于干燥器中室温干燥48h，脱模，即得外层为壳聚糖层，夹层为PD-L1抗体层的核壳结构微针。
实施例5
本实施例提供一种外层为海藻酸钠，夹层为PD-L1抗体的核壳结构微针，其制备方法如下：
(1)外层针液的制备
称取一定量的海藻酸钠溶于去离子水中搅拌过夜使其溶解，调节pH至5.0，得到10mg/mL的海藻酸钠溶液，即外层针液；
(2)中心层针液的制备
称取一定量的聚乙烯醇103，加入去离子水中，加热至80℃搅拌使其完全溶解，再加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮K30，室温搅拌使其完全溶解，调节pH至5.0，得到含25wt％聚乙烯醇和15wt％聚乙烯吡咯烷酮的中心层针液；
(3)基底溶液的制备
称取一定质量的聚乙烯吡咯烷酮K90，加入无水乙醇，搅拌溶解，溶胀过夜，得到含31.25wt％聚乙烯吡咯烷酮K90的基底溶液；
(4)核壳结构微针的制备
将150μL外层针液加入到微针阴模中，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使外层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的外层针液后在20-30℃、4000rpm的条件下离心1h，置于干燥器中室温干燥12h；再加入50μL 1.79mg/mL的Go inVivoTM Purified anti-mouse PD-L1溶液即夹层针液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使夹层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的夹层针液后在20-30℃、4000rpm的条件下离心30min，置于干燥器中室温干燥12h；再加入150μL中心层针液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使中心层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的外层针液后加入250μL基底溶液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，置于干燥器中室温干燥48h，脱模，即得外层为海藻酸钠层，夹层为PD-L1抗体层的核壳结构微针。
实施例6-8
实施例6、7、8的核壳结构微针的制备分别基本同实施例1、2、3，不同在于外层针液为异硫氰酸荧光素标记的壳聚糖溶液。
实施例9
实施例9的壳核结构微针的制备基本同实施例3，不同在于夹层针液为异硫氰酸荧光素标记的牛血清白蛋白溶液。
对比例1
本对比例提供一种无外层包裹的载牛血清白蛋白的可溶性微针，其制备方法如下：
(1)牛血清白蛋白溶液的制备
称取一定量的牛血清白蛋白溶于pH＝7.4的磷酸盐缓冲液中，得到2mg/mL的牛血清白蛋白溶液；
(2)中心层针液的制备
称取一定量的聚乙烯醇103，加入去离子水中，加热至80℃搅拌使其完全溶解，再加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮K30，室温搅拌使其完全溶解，调节pH至5.0，得到含25wt％聚乙烯醇和15wt％聚乙烯吡咯烷酮的中心层针液；
(3)基底溶液的制备
称取一定质量的聚乙烯吡咯烷酮K90，加入无水乙醇，搅拌溶解，溶胀过夜，得到含31.25wt％聚乙烯吡咯烷酮K90的基底溶液；
(4)可溶性微针的制备
将50μL牛血清白蛋白溶液加入到微针阴模中，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使牛血清白蛋白溶液充满微针阴模的微孔道，回收多余的牛血清白蛋白溶液后在20-30℃、4000rpm的条件下离心30min，置于干燥器中室温干燥12h；再加入150μL中心层针液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使中心层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的中心层针液后加入250μL基底溶液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，置于干燥器中室温干燥48h，脱模，即得无外层包裹的载牛血清白蛋白的可溶性微针。
对比例2
本对比例提供一种无外层包裹的载PD-L1抗体的可溶性微针，其制备方法如下：
(1)中心层针液的制备
称取一定量的聚乙烯醇103，加入去离子水中，加热至80℃搅拌使其完全溶解，再加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮K30，室温搅拌使其完全溶解，调节pH至5.0，得到含25wt％聚乙烯醇和15wt％聚乙烯吡咯烷酮的中心层针液；
(2)基底溶液的制备
称取一定质量的聚乙烯吡咯烷酮K90，加入无水乙醇，搅拌溶解，溶胀过夜，得到含31.25wt％聚乙烯吡咯烷酮K90的基底溶液；
(3)可溶性微针的制备
将50μL 1.79mg/mL的Go in VivoTM Purified anti-mouse PD-L1溶液加入到微针阴模中，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使PD-L1抗体溶液充满微针阴模的微孔道，回收多余的PD-L1抗体溶液后在20-30℃、4000rpm的条件下离心30min，置于干燥器中室温干燥12h；再加入150μL中心层针液在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，使中心层针液充满微针阴模的微孔道，回收多余的中心层针液后加入250μL基底溶液，在0-10℃、4000rpm的条件下离心5min，置于干燥器中室温干燥48h，脱模，即得无外层包裹的载PD-L1抗体的可溶性微针。
对比例3
对比例3的可溶性微针的制备基本同对比例1，不同在于牛血清白蛋白为异硫氰酸荧光素标记的牛血清白蛋白。
实施例10微针载药量测定
用手术刀片将实施例1-3、对比例1中制备得到的核壳结构微针和可溶性微针上的针尖从基底上分离出来，然后将针尖溶解于1％醋酸中，用考马斯亮蓝法对牛血清白蛋白含量进行测定，计算出微针载药量。
结果如图2所示，壳聚糖外层可有效提高微针对牛血清白蛋白的载药量，且随着壳聚糖溶液的浓度的增加，微针载药量增加，当壳聚糖溶液的浓度达到6mg/mL时，继续增加壳聚糖溶液的浓度对微针载药量影响不大。
实施例11微针载药量测定
用手术刀片将实施例4-5、对比例2中制备得到的壳核结构微针和可溶性微针上的针尖从基底上分离出来，然后将实施例4分离出来的针尖溶解于1％醋酸中，将实施例5和对比例2分离出来的针尖溶解于去离子水中，用考马斯亮蓝法对PD-L1抗体含量进行测定，计算出微针载药量。
结果如图3所示，壳聚糖外层和海藻酸钠外层均可有效提高微针对PD-L1抗体的载药量。
实施例12
将实施例6-8制备得到的壳核结构微针置于体视荧光显微镜下观察，结果如图4所示，2mg/mL的壳聚糖溶液制备的外层不能完全覆盖整根针尖，仅分布在针尖顶端，随着壳聚糖溶液的浓度增加至6mg/mL和10mg/mL，壳聚糖外层可完全覆盖整根针尖，解释了实施例10中随着壳聚糖溶液的浓度增加，微针载药量增加，当壳聚糖溶液的浓度达到6mg/mL时，继续增加壳聚糖溶液的浓度对微针载药量影响不大的原因。
实施例13
将实施例9、对比例3制备得到的壳核结构微针和可溶性微针置于体视荧光显微镜下观察，结果如图5所示，含壳聚糖外层的壳核结构微针中异硫氰酸荧光素标记的牛血清白蛋白的含量明显高于不含壳聚糖外层的可溶性微针，且多分布在微针针尖顶端；而不含壳聚糖外层的可溶性微针中异硫氰酸荧光素标记的牛血清白蛋白多分布在靠近基底的针尖底端，表明无壳聚糖外层时，制备过程中生物大分子易扩散进空白结构材料被刮去，剩余的生物大分子残留在针尖底端，而壳聚糖外层可有效限制生物大分子药物的扩散，从而提高微针载药量。
实施例14
将实施例6-8制备得到的壳核结构微针置于激光共聚焦显微镜下进行断层扫描，结果如图6所示，异硫氰酸荧光素标记的壳聚糖包裹在微针针尖外层，2mg/mL的壳聚糖溶液制备的外层不能完全覆盖整根针尖，大部分分布在远离基底的部位，即针尖顶端，随着壳聚糖溶液的浓度增加至6mg/mL和10mg/mL，壳聚糖外层可完全覆盖整根针尖，与实施例12结果一致。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种核壳结构微针，其特征在于，包括针尖和基底，所述针尖由中心层、夹层和外层组成，所述夹层包覆所述中心层，所述外层包覆所述夹层；所述中心层由结构材料而成，或者所述中心层由非生物大分子的其它药物和结构材料制备而成，所述夹层由生物大分子药物制备而成，所述外层由带电荷的高分子材料制备而成；所述基底由高分子聚合物材料制备而成；所述结构材料为可溶性高分子材料。
2.根据权利要求1所述的核壳结构微针，其特征在于，所述带电荷的高分子材料选自：壳聚糖，壳寡糖，透明质酸，海藻酸钠，羧甲基纤维素钠，胶原，明胶和阿拉伯胶中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的核壳结构微针，其特征在于，所述带电荷的高分子材料选自：壳聚糖和海藻酸钠中的一种或两种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的核壳结构微针，其特征在于，所述生物大分子药物选自：核酸及其衍生物、降解物、大分子的结构修饰物，多肽生化药物，酶，细胞因子，激素，抗体和疫苗中的一种或几种；及/或，
所述结构材料选自：透明质酸，右旋糖酐，羧甲基纤维素钠，聚乙烯醇，乙烯基吡咯烷酮及其衍生物的单体聚合物或共聚物，蔗糖，海藻糖，甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物和聚乙二烯中的一种或几种；及/或，
所述高分子聚合物材料为聚乙烯吡咯烷酮。
5.权利要求1-4任一项所述的核壳结构微针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
溶液的配制：
将所述带电荷的高分子材料溶解，调节pH，制备成外层针液；将所述生物大分子药物溶解，制备成夹层针液；将所述结构材料或者非生物大分子的其它药物和结构材料溶解，调节pH，制备成中心层针液；将所述高分子聚合物材料溶解，制备成基底溶液；
微针的制备：
(1)将所述外层针液加入到微针阴模中，第一次离心，使外层针液充满所述微针阴模的微孔道，回收多余的外层针液后进行第二次离心，干燥；
(2)将所述夹层针液加入步骤(1)干燥后的微针阴模中，第一次离心，使夹层针液充满所述微针阴模的微孔道，回收多余的生物大分子药物溶液后进行第二次离心，干燥；
(3)将所述中心层针液加入到步骤(2)干燥后的微针阴模中，离心，使中心层针液充满所述微针阴模的微孔道，回收多余的中心层针液；
(4)将所述基底溶液加入到步骤(3)处理后的微针阴模中，离心，干燥，脱模，即得所述核壳结构微针。
6.根据权利要求5所述的核壳结构微针的制备方法，其特征在于，所述外层针液中带电荷的高分子材料的浓度为0.3-300mg/mL；及/或，
所述夹层针液中生物大分子药物的浓度为0.5-50mg/mL；及/或，
所述中心层针液中结构材料的质量浓度为30-50％；及/或，
所述基底溶液中高分子聚合物材料的质量浓度为25-40％。
7.根据权利要求6所述的核壳结构微针的制备方法，其特征在于，所述外层针液中带电荷的高分子材料的浓度为2-20mg/mL；及/或，
所述夹层针液中生物大分子药物的浓度为1-10mg/mL；及/或，
所述中心层针液中结构材料的质量浓度为35-45％；及/或，
所述基底溶液中高分子聚合物材料的质量浓度为28-35％。
8.根据权利要求7所述的核壳结构微针的制备方法，其特征在于，所述外层针液中带电荷的高分子材料的浓度为5-10mg/mL。
9.根据权利要求5所述的核壳结构微针的制备方法，其特征在于，所述调节pH值为将pH值调节至4.0-9.0。
10.根据权利要求5-9任一项所述的核壳结构微针的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中所述第一次离心的转速为2000-6000rpm，温度为0-10℃，时间为1-20min；步骤(1)和步骤(2)中所述第二次离心的转速为2000-6000rpm，温度为0-30℃，时间为30-90min；及/或，步骤(3)和步骤(4)中所述离心的转速为2000-6000rpm，温度为0-10℃，时间为1-20min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810574864.2A CN109045459A (zh) | 2018-06-06 | 2018-06-06 | 核壳结构微针及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810574864.2A CN109045459A (zh) | 2018-06-06 | 2018-06-06 | 核壳结构微针及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109045459A true CN109045459A (zh) | 2018-12-21 |
Family
ID=64820446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810574864.2A Pending CN109045459A (zh) | 2018-06-06 | 2018-06-06 | 核壳结构微针及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109045459A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110876711A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-13 | 北京化工大学 | 一种制备多层聚合物微针的方法 |
| CN112957607A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-06-15 | 上海应用技术大学 | 一种微针透皮贴及其制备方法 |
| CN113713088A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-30 | 唐颐控股(深圳)有限公司 | 一种防脱生发一体核壳微针贴片及其制备方法 |
| CN114432232A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-05-06 | 广州纳丽生物科技有限公司 | 一种祛黄褐斑缓释微针的制备方法 |
| CN114569583A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-03 | 中山大学 | 一种快速分离型脂质体复合缓释微针及其制备方法 |
| CN114712696A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-08 | 北京化工大学 | 一种制备三段式持续给药聚合物微针的方法 |
| CN115154883A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-11 | 武汉理工大学 | 一种可更换载药储层的水凝胶微针及其制备方法 |
| CN115192885A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-10-18 | 郑州大学 | 一种基于复合材料的可溶性微针及其制备方法 |
| CN117159443A (zh) * | 2023-10-19 | 2023-12-05 | 暨南大学 | 原位超分子凝胶微针贴片及其制备方法和应用 |
| US12186515B2 (en) | 2020-04-28 | 2025-01-07 | Ticona Llc | Microneedle assembly |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050273046A1 (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-08 | Kwiatkowski Krzysztof C | Transdermal delivery of therapeutic agent |
| CN103301563A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-18 | 吴传斌 | 可溶性同轴锥多层微针、微针阵列及其制备方法 |
| CN105665713A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-06-15 | 中山大学 | 一种基于金属烧结多孔微针阵列及其制作方法 |
| JP2017071094A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 富士フイルム株式会社 | モールドの製造方法およびパターンシートの製造方法 |
| CN106905545A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-06-30 | 罗穗 | 交联透明质酸凝胶、微针贴膜及微针贴膜的制作方法 |
| CN108079431A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-05-29 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 一种多层丝素蛋白复合针壁微针 |
-
2018
- 2018-06-06 CN CN201810574864.2A patent/CN109045459A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050273046A1 (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-08 | Kwiatkowski Krzysztof C | Transdermal delivery of therapeutic agent |
| CN103301563A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-18 | 吴传斌 | 可溶性同轴锥多层微针、微针阵列及其制备方法 |
| JP2017071094A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 富士フイルム株式会社 | モールドの製造方法およびパターンシートの製造方法 |
| CN105665713A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-06-15 | 中山大学 | 一种基于金属烧结多孔微针阵列及其制作方法 |
| CN106905545A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-06-30 | 罗穗 | 交联透明质酸凝胶、微针贴膜及微针贴膜的制作方法 |
| CN108079431A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-05-29 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 一种多层丝素蛋白复合针壁微针 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110876711A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-13 | 北京化工大学 | 一种制备多层聚合物微针的方法 |
| US12186515B2 (en) | 2020-04-28 | 2025-01-07 | Ticona Llc | Microneedle assembly |
| CN112957607A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-06-15 | 上海应用技术大学 | 一种微针透皮贴及其制备方法 |
| CN112957607B (zh) * | 2021-01-30 | 2023-08-04 | 上海应用技术大学 | 一种微针透皮贴及其制备方法 |
| CN113713088A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-30 | 唐颐控股(深圳)有限公司 | 一种防脱生发一体核壳微针贴片及其制备方法 |
| CN114569583B (zh) * | 2022-03-14 | 2023-10-17 | 中山大学 | 一种快速分离型脂质体复合缓释微针及其制备方法 |
| CN114569583A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-03 | 中山大学 | 一种快速分离型脂质体复合缓释微针及其制备方法 |
| CN114432232A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-05-06 | 广州纳丽生物科技有限公司 | 一种祛黄褐斑缓释微针的制备方法 |
| CN114432232B (zh) * | 2022-04-07 | 2022-06-07 | 广州纳丽生物科技有限公司 | 一种祛黄褐斑缓释微针的制备方法 |
| CN114712696A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-08 | 北京化工大学 | 一种制备三段式持续给药聚合物微针的方法 |
| CN114712696B (zh) * | 2022-04-08 | 2023-06-23 | 北京化工大学 | 一种制备三段式持续给药聚合物微针的方法 |
| CN115192885A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-10-18 | 郑州大学 | 一种基于复合材料的可溶性微针及其制备方法 |
| CN115154883B (zh) * | 2022-07-27 | 2024-05-03 | 武汉理工大学三亚科教创新园 | 一种可更换载药储层的水凝胶微针及其制备方法 |
| CN115154883A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-11 | 武汉理工大学 | 一种可更换载药储层的水凝胶微针及其制备方法 |
| CN117159443A (zh) * | 2023-10-19 | 2023-12-05 | 暨南大学 | 原位超分子凝胶微针贴片及其制备方法和应用 |
| CN117159443B (zh) * | 2023-10-19 | 2024-04-19 | 暨南大学 | 原位超分子凝胶微针贴片及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109045459A (zh) | 核壳结构微针及其制备方法 | |
| Wang et al. | Progress of electrospun nanofibrous carriers for modifications to drug release profiles | |
| Sabbagh et al. | Recent progress in polymeric non-invasive insulin delivery | |
| Chen et al. | Microneedle patches loaded with nanovesicles for glucose transporter-mediated insulin delivery | |
| Song et al. | Nanolayer encapsulation of insulin-chitosan complexes improves efficiency of oral insulin delivery | |
| Ma et al. | Bioresponsive functional phenylboronic acid-based delivery system as an emerging platform for diabetic therapy | |
| Zeng et al. | Stimuli-responsive self-assembled dendrimers for oral protein delivery | |
| CN105056212B (zh) | 一种提高胰岛素口服结肠吸收的壳聚糖纳米粒及制备方法 | |
| CN108434125B (zh) | 一种介孔二氧化硅-胰岛素纳米缓释经皮贴剂的制备方法 | |
| CN102908627B (zh) | 用于口服胰岛素递送的pH敏感性纳米粒子 | |
| Wu et al. | Novel preparation of PLGA/HP55 nanoparticles for oral insulin delivery | |
| Jerry, Y. Anitha, CP Sharma, Poulose Sony | In vivo absorption studies of insulin from an oral delivery system | |
| Di et al. | Engineering synthetic insulin-secreting cells using hyaluronic acid microgels integrated with glucose-responsive nanoparticles | |
| CN109077994A (zh) | 小分子水凝胶-纳米粒复合药物载体及其在皮肤/粘膜给药系统中的应用 | |
| CN102977381A (zh) | 一种柞蚕丝素蛋白微球及其制备方法 | |
| Wang et al. | Development of poly (hydroxyethyl methacrylate) nanogel for effective oral insulin delivery | |
| CN113304124B (zh) | 一种口服胰岛素壳聚糖纳米粒溶液及其制备方法 | |
| CN114767655A (zh) | 一种两性离子功能化的生物可降解口服纳米载药系统及应用 | |
| Ma et al. | Ursodeoxycholic acid‐decorated zwitterionic nanoparticles for orally liver‐targeted close‐looped insulin delivery | |
| CN107233296B (zh) | 胸腺五肽可溶性微针及其制备方法 | |
| CN103976976A (zh) | 一种包载重组人生长激素缓释药物微囊的制法 | |
| Dehghani et al. | An insight into the polymeric nanoparticles applications in diabetes diagnosis and treatment | |
| CN114569583A (zh) | 一种快速分离型脂质体复合缓释微针及其制备方法 | |
| Yadav et al. | Modulation of physicochemical properties of polymers for effective insulin delivery systems | |
| CN113797177B (zh) | 一种离子乳化剂壳聚糖纳米粒修饰的槲皮素口服缓释制剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181221 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |