一种底座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，涉及一种底座式微针阵列及其制法。
【背景技术】
[0002]—般来说，不同的给药方式有不同的治疗效果。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，但是这样使得很多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。而针剂注射虽然直接有效，但是会造成病人极大的痛感，并且容易造成外伤，甚至感染，其操作的难度也使得患者不能够自己完成注射过程。经皮给药作为一种新的给药方式，可以在达到有效治疗的基础上避免上述缺陷。我们知道皮肤由表皮(50-10微米)，真皮(1-2毫米)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(10-25毫米)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。
[0003]目前为止，已知的用于提高经皮给药吸收效率的装置为微针阵列，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，所以微针的大小和形状设计多种多样，并且备受期待。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。在US2002/0082543A1、US 2004/0007796等中公开了利用不同的微制造技术制造不用类型的微针。上述专利中提供的不同类型的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，并且刺入创口能够快速闭合。
[0004]但是目前，由于现有微针结构设计的局限性，使得微针在刺穿皮肤时，无法保证100%的穿透率，即无法确保每根微针都扎入皮肤，并且微针上载有的药物不能够全部进入皮下被吸收，拔出的微针上有大量的药物残留，使得药物的利用率很低，因此不能够控制给药量，无法精确的计算进入人体的药量，因此会带来极大的药物使用的浪费，也会对药物的使用带来极大的不确定因素。并且由于结构的限制，普通可溶性微针的载药量十分有限，通常每根针的载药量仅为几纳克到十几纳克。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种操作简易、载药量大的底座式微针阵列及其制备方法。
[0006]本发明所述的底座式微针阵列为垂直于基底并均匀排布的微针形成的阵列，每Icm2设有100-10000根微针；所述的微针包括含药尖端和微针基座；所述含药尖端为含有药物成分的可溶性高分子胶体；所述微针基座为生物可降解高分子材料。
[0007]所述的药物成分为疫苗、蛋白质类药物或小分子药物。
[0008]所述蛋白质类药物为胰岛素或生长激素。
[0009]所述的可溶性高分子胶体选自聚乙烯、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选自聚乳酸、聚乙丙交酯、左旋聚乳酸或聚羟基乙酸。
[0010]所述的含药尖端为细长的凸状结构，所述的微针基座为上窄下宽的平台结构。
[0011]所述含药尖端还含有稳定剂；所述稳定剂为蔗糖、海藻糖、灵芝胞外多糖GLEP-2或壳聚糖。
[0012]所述底座式微针阵列中每Icm2设有200-2000根微针；所述含药尖端呈圆锥形或棱锥形，所述微针基座呈圆台形或棱台形。
[0013]所述底座式微针阵列中每Icm2设有200-1000根微针；所述微针高200-2000微米；所述含药尖端高200-900微米，最大直径100-400微米；所述微针基座高100-1000微米，最大直径350-2000微米，底部倾斜角的范围是15-75°。
[0014]上述底座式微针阵列的制备方法:1)在真空条件下，先将药物溶液滴入模板，静置，除去多余的药物溶液，继续真空干燥至溶剂挥发完全；2)将可溶性高分子胶体与水配成溶液，或者将可溶性高分子胶体、稳定剂与水配成混合溶液，然后加入步骤I)得到的模板中，静置，然后通风干燥:3)在真空条件下，将生物可降解高分子材料颗粒放在步骤2)得到的模板上，加热50°C -240°C至颗粒融化，趁热压模成型，冷却后脱模，真空干燥，得到底座式微针阵列。
[0015]与现有技术相比，本发明设计制备的底座式微针阵列的药物集中在上部尖端，由于其特殊的几何结构，并具有足够的硬度，能100%有效刺穿皮肤表层的角质层，进入皮下，并与基座分离留在皮下被吸收，实现药物迅速进入皮下并且高效释放的效果。而本发明的底座式微针不仅上端载药，其基座载有的药物也可以输送进皮肤，大大的提高了每根微针的载药量，使给药效率大大提高。
【附图说明】
[0016]图1:底座式微针不意图；图2:实施例1的成品图:图3:猪皮实验效果图；含药尖端-1、微针基座_2，基底-3。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体的实施例对本发明所述的底座式微针阵列及其制法做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
[0018]实施例1
[0019]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)，代替药物；将该溶液取100微升，滴在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30min，直到完全看不到红色；取质量比为5:4:10的PVA、蔗糖和超纯水配制的混合溶液加入PDMS微针模板上，2h后，将PDMS模板放入通风橱中，干燥24h ;将聚乳酸颗粒置于PDMS微针模板上，在198度的真空干燥箱中，待颗粒融化后趁热压模成型，冷却后脱模，得到底座式微针阵列。
[0020]上述制得的底座式微针阵列为垂直于基底并均匀排布的微针形成的阵列，每Icm2设有800根微针；制得的微针包括含药尖端和微针基座；所述含药尖端为含有药物成分的可溶性高分子胶体，呈圆锥形；所述微针基座为生物可降解高分子材料，呈圆台形。制得的微针高800微米；所述含药尖端高500微米，最大直径200微米；所述微针基座高300微米，最大直径700微米，底部倾斜角为75°。
[0021]实施例2
[0022]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)，代替药物；将该溶液取100微升，滴在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30min，直到完全看不到红色；取质量比为5:4:10的PVA、壳聚糖和超纯水配制的混合溶液加入PDMS微针模板上，2h后，将PDMS模板放入通风橱中，干燥24h ;将聚乳酸颗粒置于PDMS微针模板上，在198度的真空干燥箱中，待颗粒融化后趁热压模成型，冷却后脱模，得到底座式微针阵列。
[0023]上述制得的底座式微针阵列为垂直于基底并均匀排布的微针形成的阵列，每Icm2设有200根微针；制得的微针包括含药尖端和微针基座；所述含药尖端为含有药物成分的可溶性高分子胶体，呈圆锥形；所述微针基座为生物可降解高分子材料，呈圆台形。制得的微针高300微米；所述含药尖端高200微米，最大直径100微米；所述微针基座高100微米，最大直径350微米，底部倾斜角为60°。
[0024]实施例3
[0025]制备lmg/ml的磺酰罗丹明溶