一种具有复合涂层的微针贴片及其制备方法与应用与流程

1.本发明涉及化妆品技术领域，特别是涉及一种具有复合涂层的微针贴片及其制备方法与应用。


背景技术：

2.痤疮(青春痘)是一种多发于青少年的毛囊皮脂腺慢性炎性疾病，好发于面部，易反复发作，影响患者的容貌，甚至身心健康。痤疮的发病原因有很多，如遗传、激素分泌失调、炎症、免疫反应等；目前，痤疮丙酸杆菌的大量繁殖是公认的形成痤疮的最关键因素之一。痤疮丙酸杆菌是一种典型的革兰氏阳性厌氧菌，当皮脂腺分泌旺盛，皮脂堵塞毛孔，形成厌氧环境，从而导致痤疮丙酸杆菌的大量繁殖，形成痤疮。研究发现痤疮丙酸杆菌占痤疮菌群的89％，因此如何抑制痤疮丙酸杆菌的活力是治疗痤疮的重要环节之一。
3.目前临床常规治疗痤疮的药物最常见的有维a酸、异维a酸、过氧苯甲酰及抗生素类，给药方法主要有涂抹给药、口服给药及药械结合疗法，但仍存在一些问题亟需解决。首先，抗生素的滥用导致痤疮丙酸杆菌的耐药性显著增强；再者，药物的利用率低；例如涂抹给药，药物需要穿透皮肤屏障，最后到达起效部位的药物不超过0.3％；口服给药，药物需要经过胃肠道首过效应，导致药效慢，吸收率低，同时存在较大的副作用。
4.微针是一种微凸起阵列结构装置，长度2000μm内，可以有效打开皮肤通道，促进体内外物质、信息及能量等的交换和传输。微针经皮给药技术可以穿透皮肤角质层屏障，实现局部直接给药，大大提高药物的利用率，具有微创、无痛、不出血等特点。但微针搭载抗菌及其他功能活性药物用于治疗痤疮仍存在一些问题，例如，载药量过高容易损伤到皮肤的正常细胞，而载药量偏低又达不到抗菌、抑菌的效果；长期使用一种抗菌药物，容易使细菌产生耐药性，从而大大降低药物的使用效果。
5.上述缺陷是本领域技术人员期待克服的。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供了一种利用外磁场实现抗菌能力可调的具有复合涂层的微针贴片。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种具有复合涂层的微针贴片，包括微针背衬层以及若干个设置于微针背衬层上的微针针体；
8.其中，所述微针针体上包覆有磁电复合抗菌涂层；所述磁电复合抗菌涂层上包覆有载药层。
9.进一步地，所述微针背衬层、微针针体由聚氨酯丙烯酸酯(pua)、聚乙二醇二丙烯酸酯(pegda)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、2-羟基-2-甲基苯丙酮(hmpf)、苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂中的任一种或多种材料经uv光照固化制得。
10.进一步地，所述磁电复合抗菌涂层为具有磁致伸缩效应的磁致伸缩材料与具有压电效应的压电材料在有机溶剂中制得的薄膜状结构；所述磁电复合抗菌涂层的厚度为5μm
～100μm。
11.较佳的，所述磁致伸缩材料为terfenol-d，该磁致伸缩材料的粒径为5μm～50μm；所述压电材料为聚偏氟乙烯-三氟乙烯p(vdf-trfe)。
12.较佳的，所述磁致伸缩材料的含量为所述压电材料的含量的10％-20％。
13.较佳的，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺。
14.进一步地，所述载药层由天然冰片、羟丙基环糊精、卡瓦胡椒(piper methysticum)根提取物、羟基积雪草甙、防风(saposhnikovia divaricata)根提取物、丹参(salvia miltiorrhiza)提取物以及桑(morus alba)叶提取物组成。
15.本发明还提供一种具有复合涂层的微针贴片的制备方法，包括如下步骤：
16.s1、制备磁电复合溶液：称取压电材料p(vdf-trfe)，加入8ml～24mln-n二甲基甲酰胺，置于搅拌机中搅拌至p(vdf-trfe)完全溶解；随后加入磁致伸缩材料terfenol-d，搅拌、超声至分散均匀，得到磁电复合溶液；
17.s2、制备磁电复合抗菌涂层：将s1所得的磁电复合溶液浇铸在凹型微针模具中，静置烘干，而后经过退火、极化处理得到磁电复合抗菌涂层；所述磁电复合抗菌涂层呈凹型，该磁电复合抗菌涂层的一面带正电，另一面带负电；
18.s3、制备微针贴片：在s2所得的磁电复合抗菌涂层中浇铸制得微针背衬层、微针针体的高聚物料液，经过uv光照固化成型，制得含有微针背衬层、微针针体以及磁电复合抗菌涂层的微针贴片；
19.s4、加载载药层：在s3所得的微针贴片上喷淋或喷洒组成载药层的材料的溶液，或者将在s3所得的微针贴片浸没在组成载药层的材料的溶液中，而后通过烘干或风干，制得所述具有复合涂层的微针贴片。
20.进一步地，所述s2中的退火温度为170℃～210℃，退火时间为4h～12h；退火后自然冷却至室温；极化处理中的电压为10kv～20kv，极化处理的时间为5min～30min。
21.本发明还提供一种具有复合涂层的微针贴片的应用，所述具有复合涂层的微针贴片应用于消炎杀菌、治疗痤疮。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
23.1.本发明的一种具有复合涂层的微针贴片，通过在微针针体上包覆磁电复合抗菌涂层，赋予微针针体表面电势，电杀菌具有不易使细菌产生耐药性的优势；所述微针贴片利用微针透皮给药技术靶向给药的特点，结合表面电势可调的磁电复合抗菌涂层与载药层，能够通过调节外磁场的大小，实现调节所述微针贴片的抗菌能力，抗菌能力灵活可调；同时还具备消炎、淡痕等功能，能够直击病灶，药物利用率高，副作用小，不易使痤疮丙酸杆菌产生耐药性。可用于高效抑制痤疮丙酸杆菌的生长、消除炎症、淡化痘印等，解决痘痘肌肤问题。
24.2.所述微针贴片中的磁电复合抗菌涂层，其中的压电材料具有自发极化特性，经过极化处理后的磁电复合抗菌涂层表面自带电荷，具有良好的电学稳定性。
附图说明
25.图1是本发明一个实施例的一种具有复合涂层的微针贴片的结构示意图；
26.图2是本发明的实施例2制得的具有复合涂层的微针贴片在固定磁场大小下的磁
电耦合效应测试图；
27.图3是本发明的实施例2制得的具有复合涂层的微针贴片在固定磁场频率下的磁电耦合效应测试图；
28.图4是本发明的实施例2制得的具有复合涂层的微针贴片的抗菌性能测试图。
29.【附图标记说明】1、微针背衬层；2、微针针体；3、磁电复合抗菌涂层；4、载药层。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1，本发明提供一种具有复合涂层的微针贴片，应用于消炎杀菌、治疗痤疮。所述具有复合涂层的微针贴片包括微针背衬层1、若干个微针针体2、磁电复合抗菌涂层3以及载药层4；若干个所述微针针体2设置于所述微针背衬层1上；所述磁电复合抗菌涂层3包覆在所述微针针体2上；所述载药层4包覆在所述磁电复合抗菌涂层3上。
32.形成所述微针背衬层1与所述微针针体2的材料选自聚氨酯丙烯酸酯(pua)、聚乙二醇二丙烯酸酯(pegda)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、2-羟基-2-甲基苯丙酮(hmpf)、苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂中的任一种或者多种，并且经uv光照固化后制得所述微针背衬层1与微针针体2。
33.优选的，所述微针背衬层1的厚度为5μm～1000μm。
34.优选的，所述微针针体2的长度为50μm～1200μm；所述微针针体2的底部直径为50μm～800μm。
35.所述磁电复合抗菌涂层3为具有磁致伸缩效应的磁致伸缩材料与具有压电效应的压电材料于有机溶剂中混合制得的薄膜状结构。优选的，所述磁致伸缩材料的含量为所述压电材料的含量的10％-20％。优选的，所述磁电复合抗菌涂层3的厚度为5μm～100μm。所述磁致伸缩材料为terfenol-d，该磁致伸缩材料的粒径为5μm～50μm。所述压电材料为聚偏氟乙烯-三氟乙烯p(vdf-trfe)。所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺。
36.所述载药层4由天然冰片、羟丙基环糊精、卡瓦胡椒(pipermethysticum)根提取物、羟基积雪草甙、防风(saposhnikovia divaricata)根提取物、丹参(salvia miltiorrhiza)提取物以及桑(morus alba)叶提取物组成。
37.本发明还提供一种具有复合涂层的微针贴片的制备方法，包括如下步骤：
38.s1、制备磁电复合溶液：称取压电材料p(vdf-trfe)，加入8ml～24ml n-n二甲基甲酰胺，置于搅拌机中搅拌至p(vdf-trfe)完全溶解；随后加入磁致伸缩材料terfenol-d，搅拌、超声至分散均匀，得到磁电复合溶液；
39.s2、制备磁电复合抗菌涂层3：将s1所得的磁电复合溶液浇铸在凹型微针模具中，静置烘干，而后经过退火、极化处理得到磁电复合抗菌涂层3；所述磁电复合抗菌涂层3呈凹型，该磁电复合抗菌涂层3的一面带正电，另一面带负电；
40.s3、制备微针贴片：在s2所得的磁电复合抗菌涂层3中浇铸制得微针背衬层1、微针针体2的高聚物料液，经过uv光照固化成型，制得含有微针背衬层1、微针针体2以及磁电复
合抗菌涂层3的微针贴片；
41.s4、加载载药层4：在s3所得的微针贴片上喷淋或喷洒组成载药层4的材料的溶液，或者将在s3所得的微针贴片浸没在组成载药层4的材料的溶液中，而后通过烘干或风干，制得所述具有复合涂层的微针贴片。
42.优选的，所述s2中的退火温度为170℃～210℃，退火时间为4h～12h；退火后自然冷却至室温；极化处理中的电压为10kv～20kv，极化处理的时间为5min～30min。
43.优选的，所述s2中静置烘干的温度为30℃～60℃，静置的时间为6h～48h。
44.以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
45.实施例1
46.s1、称取2g压电材料p(vdf-trfe)，加入到13ml n-n二甲基甲酰胺中，置于搅拌器中搅拌至p(vdf-trfe)完全溶解，得到聚合物溶液；
47.s2、将粒径为25μm，质量为0.3g的磁致伸缩材料terfenol-d粉末加入到s1所得的聚合物溶液中，经过搅拌、超声至分散均匀，得到磁电复合溶液；
48.s3、将s2所得的磁电复合溶液浇铸在凹型微针模具中，在45℃温度下烘干、静置24h至溶剂蒸发，得到磁电复合抗菌涂层3；
49.s4、将s3所得的磁电复合抗菌涂层3进行退火处理，退火温度为190℃，退火时间为8h，而后自然冷却至室温；
50.s5、将s4所得的材料进行极化处理，极化电压为15kv，极化处理的时间为15min，得到一种利用外磁场实现抗菌能力可调的磁电复合抗菌涂层3。其中所述磁电复合抗菌涂层3的一面带负电，另一面带正电。
51.s6、将s5所得的磁电复合抗菌涂层3进行填充、固化以及加载载药层4，制得抗菌性能良好的具有复合涂层的微针贴片。
52.实施例2
53.s1、称取2g压电材料p(vdf-trfe)，加入到10ml n-n二甲基甲酰胺中，置于搅拌器中搅拌至p(vdf-trfe)完全溶解，得到聚合物溶液；
54.s2、将粒径为5μm，质量为0.2g的磁致伸缩材料terfenol-d粉末加入到s1所得的聚合物溶液中，经过搅拌、超声至分散均匀，得到磁电复合溶液；
55.s3、将s2所得的磁电复合溶液浇铸在凹型微针模具中，在37℃温度下烘干、静置24h至溶剂蒸发，得到磁电复合抗菌涂层3；
56.s4、将s3所得的磁电复合抗菌涂层3进行退火处理；退火温度为210℃，退火时间为4h，而后自然冷却至室温；
57.s5、将s4所得的材料进行极化处理，极化电压为10kv，极化处理的时间为30min，得到一种利用外磁场实现抗菌能力可调的磁电复合抗菌涂层3。其中所述磁电复合抗菌涂层3的一面带负电，另一面带正面。
58.s6、将s5所得的磁电复合抗菌涂层3进行填充、固化以及加载载药层4，制得抗菌性能良好的具有复合涂层的微针贴片。
59.实施例3
60.s1、称取2g压电材料p(vdf-trfe)，加入到16ml n-n二甲基甲酰胺中，置于搅拌器中搅拌至p(vdf-trfe)完全溶解，得到聚合物溶液；
61.s2、将粒径为50μm，质量为0.4g的磁致伸缩材料terfenol-d粉末加入到s1所得的聚合物溶液中，经过搅拌、超声至分散均匀，得到磁电复合溶液；
62.s3、将s2所得的磁电复合溶液浇铸在凹型微针模具中，在60℃温度下烘干、静置24h至溶剂蒸发，得到磁电复合抗菌涂层3；
63.s4、将s3所得的磁电复合抗菌涂层3进行退火处理；退火温度为170℃，退火时间为12h，而后自然冷却至室温；
64.s5、将s4所得的材料进行极化处理，极化电压为20kv，极化时间为5min，得到一种利用外磁场实现抗菌能力可调的磁电复合抗菌涂层3。其中磁电复合抗菌涂层3的一面带负电，另一面带正电。
65.s6、将s5所得的磁电复合抗菌涂层3进行填充、固化以及加载载药层4，制得抗菌性能良好的具有复合涂层的微针贴片。
66.产品性能检测
67.(1)利用磁电测量系统测试实施例2所得的具有复合涂层的微针贴片的磁电耦合效应；
68.a.在固定的磁场大小下(0和3500oe)对所述微针贴片进行宽范围扫频，测量其磁电耦合系数，测试结果如图2所示。在磁场频率为1300hz处出现了最大值，表明该样品在1300hz处出现了共振现象。
69.b.根据a的测试结果，在磁场频率为1300hz下，测量所述微针贴片在不同磁场强度大小的磁电耦合系数，测试结果如图3所示。在固定磁场频率下，所述微针贴片的磁电耦合系数随着磁场强度大小的增大而增大，能够实现利用外磁场调控样品表面电势大小。
70.(2)测试实施例2所得的具有复合涂层的微针贴片的抗菌性能；
71.将所述微针贴片经紫外杀菌后，在其表面分别加入1ml细菌浓度为1
×
106cfu/ml的痤疮丙酸杆菌(p.acnes)、金黄色葡萄球菌(s.aureus)，培养24h后采用平板计数法测试所述微针贴片的抗菌性能。设置对照组和实验组；其中实验组的外磁场大小分别设为0、1000oe和1800oe。
72.测试结果如图4所示。加入痤疮丙酸杆菌(p.acnes)、金黄色葡萄球菌(s.aureus)的实验组与加入痤疮丙酸杆菌(p.acnes)、金黄色葡萄球菌(s.aureus)的对照组的相比，三个实验组的菌落数均少于对照组的菌落数；实验组的外磁场大小设为0、1000oe、1800oe的三个实验组的菌落数依次减少。实施例2制得的具有复合涂层的微针贴片在抗菌实验中表现出良好的抗菌效果，并且抗菌能力随外磁场的增大而提高，实现调节外磁场，从而调节所述具有复合涂层的微针贴片的抗菌能力。
73.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。