一种两段式微针阵列及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于给药设备技术领域，具体来说，涉及一种两段式微针阵列及其制备方法。
【背景技术】
[0002]一般来说，给药方式有不同的途径，从而有不同的疗效。目前，大多数药物以片剂或者胶囊的形式通过口服达到疗效，但是这样使得大部分多肽以及蛋白质类药物在经过胃肠和肝脏的时候就已经被分解消化，失效。而对于针剂注射给药，虽然直接有效，但是会造成患者的疼痛和皮肤损伤，而且操作难度大，不能自使用。
[0003]经皮给药，可以避免以上缺点。皮肤由表皮，真皮和皮下组织组成。表皮是皮肤最外面的一层，平均厚度为0.2毫米，根据细胞的不同发展阶段和形态特点，由外向内可分为角质层和活性表皮。真皮来源于中胚叶，由纤维、基质、细胞构成。接近于表皮之真皮乳头称为乳头层，又称真皮浅层；其下称为网状层，又称真皮深层，两者无严格界限。真皮位于表皮下方，内有血管，淋巴管，神经，感觉末梢器，汗腺等。毛细血管位于真皮上部，所以药物到达真皮就能很快的进入毛细血管从而被吸收。
[0004]中国专利(ZL 200410031945.6)就公开了一种金属微针阵列芯片及其制备方法。所述微针不但可以刺穿角质层，完成药物的经皮输送，其刺入的深度又不会触及神经造成疼痛和皮肤的损伤，该微针的大小和形状还可设计成多种多样，因此备受期待。此外，对于微针阵列上的药剂的适用方法也有多种，如将药剂涂在微针表面，或微针顶端，或者与微针自身混合等。
[0005]在US 2002/0082543 AUUS 6050988,US 2002/0138049 AUUS 2002/155757 Al、US 2003/0045837,US 6565532 BUUS 2004/0007796等专利中公开了采用不同的微制造技术获得的不用类型的微针。这些微针能够确保向皮肤内输送药效成分，并且由于微针非常细小，即使刺入皮肤也不会造成痛感和出血的状况，刺入创口能够快速闭合。但是上述微针结构的局限性，使其药物进入皮下需要较长的时间(约为2min)，药物不能够迅速被吸收。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种便于药物快速吸收的两段式微针阵列及其制备方法。
[0007]本发明所述的一种两段式微针阵列，所述两段式微针阵列包括微针下段基座和微针上段尖端；所述微针上段尖端为带有空腔的凸起结构，所述微针下段基座具有能套入微针上段尖端的空腔中的相配合的凸起结构；所述微针下段基座的制备材料为生物可降解的不可溶高分子材料；所述微针上段尖端用以承载药物，其制备材料包括生物可降解的可溶性高分子材料。
[0008]本发明所述的一种两段式微针阵列，所述不可溶高分子材料为聚乳酸、聚乙丙交酯、左旋聚乳酸、聚羟基乙酸中的一种或几种；所述可溶性高分子材料为聚乙烯，聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。
[0009]本发明所述的一种两段式微针阵列，所述药物为疫苗、蛋白质、化学药物或中药，其承载方式为微针上段尖端外表涂抹载药、微针上段尖端整体混合载药或微针上段尖端顶部集体载药。
[0010]本发明所述的一种两段式微针阵列，所述微针上段尖端的制备材料还包括稳定剂，该稳定剂为蔗糖、红菇酮萜、海藻糖、壳聚糖中的一种或几种。
[0011]本发明所述的一种两段式微针阵列，所述微针上段尖端的长度为100-1000微米，所述微针下段基座的长度为100-1000微米。
[0012]本发明所述的一种两段式微针阵列，所述阵列每Icm2含100-10000根微针，其横列和纵列分别间隔相等的距离，横列间每Imm约I至10根微针。
[0013]本发明所述的一种两段式微针阵列，所述阵列每Icm2阵列含200-2000根微针。
[0014]本发明所述的一种两段式微针阵列，所述阵列每Icm2阵列含200-1000根微针；所述微针上段尖端的长度为300-600微米，所述微针下段基座的长度为300-600微米。
[0015]本发明所述的一种两段式微针阵列，所述微针上段尖端为带有空腔的圆锥形结构，其前端倾斜角度为15-60度，所述微针下段基座的最大直径为50-400微米。
[0016]本发明所述的一种两段式微针阵列的制备方法，所述制备方法具体步骤为:将不可溶的生物可降解高分子材料放入模板，在真空条件下，在198度的干燥烘箱中放置一段时间后取出，冷却后脱模，制得微针下段基座；在真空条件下，先将药物溶液放在模板上，15min之后，除去多余的药物，在真空条件下继续静置30min，再加入可溶性高分子材料溶液，放置lOmin，制得微针上段尖端；将微针下段基座与微针上段尖端拼接，放置24小时后，脱模，真空干燥得到两段式微针阵列。
[0017]与现有技术相比，本发明所述的两段式微针阵列，由于微针下段基座的作用，其微针上段尖端具有足够的硬度，能有效刺穿皮肤表层的角质层，可以实现载药段与针体快速分离从而减少微针操作时间，为动物或者儿童等不易控制的给药对象提供了方便。
【附图说明】
[0018]图1:两段式微针的整体结构示意图；图2:实施例1的成品图:图3:猪皮实验效果图；微针上段尖端-1、微针下段基座_2。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体的实施例对本发明所述的两段式微针阵列及其制备方法做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
[0020]实施例1
[0021]一种两段式微针阵列，所述两段式微针阵列包括微针下段基座和微针上段尖端；所述微针上段尖端为带有空腔的凸起结构，所述微针下段基座具有能套入微针上段尖端的空腔中的相配合的凸起结构；所述微针下段基座的制备材料为生物可降解的不可溶高分子材料；所述微针上段尖端用以承载药物，其制备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为聚乳酸；所述可溶性高分子材料为聚乙烯醇；所述药物为胰岛素，其承载方式为将药物集中在微针上段尖端的顶部；所述微针上段尖端的制备材料还包括稳定剂，该稳定剂为蔗糖；所述阵列每Icm2阵列含10000根微针，其横列和纵列分别间隔相等的距离，横列间每Imm约10根微针；所述微针上段尖端的长度为400微米，所述微针下段基座的长度为500微米。所述微针上段尖端的圆锥形结构的前端倾斜角度为20度，所述微针下段基座的最大直径为200微米。
[0022]本发明所述的一种两段式微针阵列的制备方法，所述制备方法具体步骤为:采用聚乳酸材料，在198度的真空干燥箱中，在10个*10个/mm2模板上放置计算量的聚乳酸固体颗粒，真空下加热2个小时后取出，脱模，即可得到作为微针下段基座的聚乳酸固体微针(注:基底与微针的下段一块成形，即为此申请中微针下段基座)；制备lmg/ml的磺酰罗丹明溶液作为标记模型药物(因为磺酰罗丹明溶液遇水会变成红色，并且在荧光条件下可见，故用于代替胰岛素)，将该溶液取100微升，滴在所要使用的10个*10个/mm2的PDMS微针模板上，在真空条件下，静置15分钟后，吸取表面多余的磺酰罗丹明溶液，继续真空放置30min，取质量比为5:4:10的聚乙烯醇、蔗糖和超纯水，混合即得到凝胶状的可溶性生物高分子材料，将该凝胶状试剂涂抹在已经载有磺酰罗丹明的PDMS模板上，1min后，得到作为微针上段尖端的药物尖端；将固体聚乳酸微针与药物尖端部分拼接，放入真空干燥箱干燥24h，取出，脱模，即得到两段式微针阵列。
[0023]实施例2
[0024]一种两段式微针阵列，所述两段式微针阵列包括微针下段基座和微针上段尖端；所述微针上段尖端为带有空腔的圆锥形结构，所述微针下段基座具有能套入微针上段尖端的空腔中的相配合的凸起结构；所述微针下段基座的制备材料为生物可降解的不可溶高分子材料；所述微针上段尖端用以承载药物，其制备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为聚乳酸；所述可溶性高分子材料为聚乙烯醇；所述药物为狂犬疫苗，其承载方式为将药物集中在微针