一种缓释复合微针及其制备方法与流程

1.本发明属于微针制备技术领域，具体涉及一种缓释复合微针及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，微针技术在美容领域和皮肤给药领域得到了广泛应用。微针的尺寸很小，可以无缝刺穿皮肤角质层，在皮肤表面形成微通道，从而将小分子、生物大分子、生物大蛋白等直接送到皮下，随后被毛细血管吸收，药物活性分子伴随着血液循环，到达人体的病灶部位起到治疗的作用。微针不会触及到真皮层的神经末梢，与传统的透皮给药系统相比，微针给药系统具有无疼痛感、可自主用药、给药准确快速、携带使用方便等优点。微针给药结合了透皮贴剂和皮下注射给药的双重优点，避免了两者的缺点。
3.微针是一种由金属、硅、聚合物等材料制成、针尖呈对称圆锥形或非对称斜面形的微米级的阵列结构。微针可以分为不溶性微针和可溶性微针两种，传统硬质金属微针等都属于不溶性微针，可溶性微针是由可降解的高分子材料制成，比不溶性微针具有更好的生物相容性以及更大的载药量，发展前景更好。但是，普通微针给药系统药物释放不可控，活性成分到达真皮层或表皮层后容易聚集，无法满足药物的控制释放。
4.因此对微针进行缓释研究是非常必要的，缓释可实现药物持续、平缓递送，适用于长期给药，减少给药次数，提高患者的用药安全性和便利性，极大提高患者的用药依从性。
5.人们尝试采用电刺激的方式控制微针释放药物，具体方法是在微针的针体表面形成金属层，再于金属层上形成载药导电薄膜层，形成镀层微针，载药导电薄膜层在受到电刺激时即可释放药物。但是载药导电膜层容易剥落，在接收电刺激时容易出现一次性大面积释放药物，制备方法复杂，工艺重复性差，质地较硬，皮肤贴合性差，限制了该技术的推广使用。
6.专利cn214260363u公开了一种纳米微针，由药物槽和多个微针组成，药物槽与多个微针为一体结构或分体结构，微针是两端开口的空心结构；药物槽与多个微针为分体结构时，微针通过贴片一体成型，且呈与药物槽适配的形状，药物槽与微针的组装方式为：微针直接插入药物槽，与药物槽连通；或药物槽一侧设置有与微针适配的孔隙，微针插入孔隙与药物槽连通；或药物槽一侧设置有空心短针，该空心短针与微针连接，使药物槽上的空心短针的空心与微针的空心适配后连通，空心短针的排列与微针适配。该专利技术通过位于纳米微针晶片之上的药物溶液小池持久地通过中空的纳米通道进入患处血管，轻轻挤压药物槽即可，缓释效果一般。
7.专利cn114504727b公开了一种聚多巴胺光热转换效应微针，包括壳体和空腔，所述壳体由温度敏感聚合物交联而成；所述空腔通过激光造孔的方式制得；所述空腔用于负载聚多巴胺纳米颗粒和活性药物；该微针的聚多巴胺可在近红外光激发下发生光热转换，致使壳体聚合物非共价键解离，因此可通过光照时间控制微针的缓释行为。该专利技术微针的使用依赖于光照条件，使用局限性较大。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种缓释复合微针及其制备方法，缓释效果好，使用方便。
9.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
10.一种缓释复合微针的制备方法，具体步骤如下：
11.(1)先以特立帕肽、l-硒-甲基硒代半胱氨酸、二膦酸盐、降钙素、硝酸锌、氯化钙、氯化镁、2-甲基咪唑、纯化水为原料，制成纳米颗粒；
12.(2)再将纳米颗粒利用聚乳酸制成聚乳酸微球；
13.(3)然后将聚乳酸微球与羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙、纯化水混合，均质化处理，制成混合液；
14.(4)最后将混合液转移至微针模具中，刮涂，抽真空，干燥，剥离脱模，即得所述的一种缓释复合微针。
15.优选的，步骤(1)的具体方法为：先将2-甲基咪唑加入纯化水中，搅拌分散均匀，继续加入l-硒-甲基硒代半胱氨酸、二膦酸盐、降钙素、硝酸锌、氯化钙、氯化镁，第一次搅拌，然后加入特立帕肽，第二次搅拌，离心取沉淀，即得。
16.进一步优选的，第一次搅拌的工艺条件为：300～500r/min室温搅拌2～3小时；第二次搅拌的工艺条件为：300～500r/min室温搅拌2～3小时。
17.优选的，步骤(1)中，特立帕肽、l-硒-甲基硒代半胱氨酸、二膦酸盐、降钙素、硝酸锌、氯化钙、氯化镁、2-甲基咪唑、纯化水的质量比1.5～2：0.4～0.5：0.8～1：0.3～0.5：8～10：16～20：4～5：750～780：2400～2500。
18.优选的，步骤(1)中，所述二膦酸盐选自阿仑膦酸钠、替鲁磷酸钠、利塞膦酸钠、伊班膦酸钠、帕米膦酸钠、伊苯膦酸钠、唑来磷酸钠、氯甲双膦酸钠或依替膦酸钠中的任一种或多种；所述降钙素选自鲑降钙素、鳗降钙素、猪降钙素、牛降钙素或羊降钙素中的任一种或多种。
19.优选的，步骤(2)的具体方法为：先将聚乳酸超声分散于氯仿中，得到聚乳酸溶液，再将纳米颗粒超声分散于质量浓度3～4％聚乙烯醇水溶液中，接着在0～10℃条件下，边搅拌边缓慢匀速加入聚乳酸溶液，搅拌混匀，旋蒸除去氯仿，离心取沉淀，水洗，真空干燥，即得。
20.进一步优选的，聚乳酸、氯仿、纳米颗粒、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：10～12：6～8：10～12。
21.优选的，步骤(3)的具体方法为：先将羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙搅拌溶于纯化水中，接着加入聚乳酸微球，混合均匀，均质化处理，即得。
22.优选的，步骤(3)中，聚乳酸微球、羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙、纯化水的质量比为2～3：22～25：0.7～0.8：50～60。
23.优选的，步骤(3)中，均质化处理的工艺条件为：60～80mpa均质化处理5～7个循环。
24.优选的，步骤(4)中，所述微针模具的材质为聚二甲基硅氧烷，每平方厘米表面均匀分布300～400个凹陷，所述凹陷为倒立圆锥形，高度为300～400μm，底部直径为50～100μm。
25.优选的，步骤(4)中，抽真空至-70～-80kpa，抽真空后保持真空度3～4小时。
26.优选的，步骤(4)中，干燥的工艺条件为：避光，3～5℃干燥24～32小时。
27.一种缓释复合微针，是通过上述制备方法得到的。
28.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
29.本发明将聚乳酸微球与羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙、纯化水混合，均质化处理，制成混合液，再将混合液转移至微针模具中，刮涂，抽真空，干燥，剥离脱模，得到复合微针。该复合微针的缓释效果好，使用方便，可用于骨质疏松症的治疗，具有很好的临床应用前景。
30.本发明通过羟丙基甲基纤维素和甘油磷酸钙凝胶化，实现有效成分的缓慢释放，起到缓释作用，从而对骨质疏松症起到持续治疗作用。
31.本发明的有效成分为纳米颗粒，纳米颗粒利用聚乳酸包覆制成聚乳酸颗粒，聚乳酸在人体内逐渐降解，释放内部成分，起到进一步缓释作用，持续起到治疗骨质疏松症的作用。
32.纳米颗粒是以特立帕肽、l-硒-甲基硒代半胱氨酸、二膦酸盐、降钙素、硝酸锌、氯化钙、氯化镁、2-甲基咪唑、纯化水为原料制成，具体方法为：先将2-甲基咪唑加入纯化水中，搅拌分散均匀，继续加入l-硒-甲基硒代半胱氨酸、二膦酸盐、降钙素、硝酸锌、氯化钙、氯化镁，第一次搅拌，然后加入特立帕肽，第二次搅拌，离心取沉淀，即得。2-甲基咪唑与硝酸锌提供的锌离子、氯化钙提供的钙离子、氯化镁提供的镁离子配位，并与特立帕肽、l-硒-甲基硒代半胱氨酸、二膦酸盐、降钙素等成分通过静电吸引、氢键作用结合，获得纳米颗粒。
33.纳米颗粒中的特立帕肽、l-硒-甲基硒代半胱氨酸、二膦酸盐、降钙素、硝酸锌、氯化钙、氯化镁等成分协同作用，起到治疗骨质疏松的作用，结合后续的缓释改性处理，实现在人体内缓慢释放，持久改善骨质疏松。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
35.本发明涉及的聚乳酸，购自武汉海山科技有限公司，数均分子量1万。
36.如无特殊说明外，本发明中所有商品均通过市场渠道购买。
37.实施例1
38.一种缓释复合微针的制备方法，具体步骤如下：
39.(1)先将750g 2-甲基咪唑加入2400g纯化水中，搅拌分散均匀，继续加入0.4g l-硒-甲基硒代半胱氨酸、0.8g二膦酸盐、0.3g降钙素、8g硝酸锌、16g氯化钙、4g氯化镁，第一次搅拌，然后加入1.5g特立帕肽，第二次搅拌，离心取沉淀，得纳米颗粒；
40.(2)将聚乳酸超声分散于氯仿中，得到聚乳酸溶液，再将纳米颗粒超声分散于质量浓度3％聚乙烯醇水溶液中，接着在0℃条件下，边搅拌边缓慢匀速加入聚乳酸溶液，搅拌混匀，旋蒸除去氯仿，离心取沉淀，水洗，真空干燥，得到聚乳酸微球；
41.(3)然后将羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙搅拌溶于纯化水中，接着加入聚乳酸微
球，混合均匀，60mpa均质化处理5个循环，制成混合液；
42.(4)最后将混合液转移至微针模具中，刮涂，抽真空，干燥，剥离脱模，即得所述的一种缓释复合微针。
43.其中，步骤(1)中，第一次搅拌的工艺条件为：300r/min室温搅拌2小时；第二次搅拌的工艺条件为：300r/min室温搅拌2小时。
44.步骤(1)中，所述二膦酸盐为阿仑膦酸钠；所述降钙素为鲑降钙素。
45.步骤(2)中，聚乳酸、氯仿、纳米颗粒、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：10：6：10。
46.步骤(3)中，聚乳酸微球、羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙、纯化水的质量比为2：22：0.7：50。
47.步骤(4)中，所述微针模具的材质为聚二甲基硅氧烷，每平方厘米表面均匀分布300个凹陷，所述凹陷为倒立圆锥形，高度为300μm，底部直径为50μm。
48.步骤(4)中，抽真空至-70kpa，抽真空后保持真空度3小时。干燥的工艺条件为：避光，3℃干燥24小时。
49.实施例2
50.一种缓释复合微针的制备方法，具体步骤如下：
51.(1)先将780g 2-甲基咪唑加入2500g纯化水中，搅拌分散均匀，继续加入0.5g l-硒-甲基硒代半胱氨酸、1g二膦酸盐、0.5g降钙素、10g硝酸锌、20g氯化钙、5g氯化镁，第一次搅拌，然后加入2g特立帕肽，第二次搅拌，离心取沉淀，得纳米颗粒；
52.(2)将聚乳酸超声分散于氯仿中，得到聚乳酸溶液，再将纳米颗粒超声分散于质量浓度4％聚乙烯醇水溶液中，接着在10℃条件下，边搅拌边缓慢匀速加入聚乳酸溶液，搅拌混匀，旋蒸除去氯仿，离心取沉淀，水洗，真空干燥，得到聚乳酸微球；
53.(3)然后将羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙搅拌溶于纯化水中，接着加入聚乳酸微球，混合均匀，80mpa均质化处理7个循环，制成混合液；
54.(4)最后将混合液转移至微针模具中，刮涂，抽真空，干燥，剥离脱模，即得所述的一种缓释复合微针。
55.其中，步骤(1)中，第一次搅拌的工艺条件为：500r/min室温搅拌3小时；第二次搅拌的工艺条件为：500r/min室温搅拌3小时。
56.步骤(1)中，所述二膦酸盐为帕米膦酸钠；所述降钙素为猪降钙素。
57.步骤(2)中，聚乳酸、氯仿、纳米颗粒、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：12：8：12。
58.步骤(3)中，聚乳酸微球、羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙、纯化水的质量比为3：25：0.8：60。
59.步骤(4)中，所述微针模具的材质为聚二甲基硅氧烷，每平方厘米表面均匀分布400个凹陷，所述凹陷为倒立圆锥形，高度为400μm，底部直径为100μm。
60.步骤(4)中，抽真空至-80kpa，抽真空后保持真空度4小时。干燥的工艺条件为：避光，5℃干燥32小时。
61.实施例3
62.一种缓释复合微针的制备方法，具体步骤如下：
63.(1)先将770g 2-甲基咪唑加入2450g纯化水中，搅拌分散均匀，继续加入0.45g l-硒-甲基硒代半胱氨酸、0.9g二膦酸盐、0.4g降钙素、9g硝酸锌、18g氯化钙、4.5g氯化镁，第
一次搅拌，然后加入1.8g特立帕肽，第二次搅拌，离心取沉淀，得纳米颗粒；
64.(2)将聚乳酸超声分散于氯仿中，得到聚乳酸溶液，再将纳米颗粒超声分散于质量浓度3.5％聚乙烯醇水溶液中，接着在5℃条件下，边搅拌边缓慢匀速加入聚乳酸溶液，搅拌混匀，旋蒸除去氯仿，离心取沉淀，水洗，真空干燥，得到聚乳酸微球；
65.(3)然后将羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙搅拌溶于纯化水中，接着加入聚乳酸微球，混合均匀，70mpa均质化处理6个循环，制成混合液；
66.(4)最后将混合液转移至微针模具中，刮涂，抽真空，干燥，剥离脱模，即得所述的一种缓释复合微针。
67.其中，步骤(1)中，第一次搅拌的工艺条件为：400r/min室温搅拌2.5小时；第二次搅拌的工艺条件为：400r/min室温搅拌2.5小时。
68.步骤(1)中，所述二膦酸盐为依替膦酸钠；所述降钙素为羊降钙素。
69.步骤(2)中，聚乳酸、氯仿、纳米颗粒、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：11：7：11。
70.步骤(3)中，聚乳酸微球、羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙、纯化水的质量比为2.5：24：0.75：55。
71.步骤(4)中，所述微针模具的材质为聚二甲基硅氧烷，每平方厘米表面均匀分布350个凹陷，所述凹陷为倒立圆锥形，高度为340μm，底部直径为75μm。
72.步骤(4)中，抽真空至-75kpa，抽真空后保持真空度3.5小时。干燥的工艺条件为：避光，4℃干燥30小时。
73.对比例
74.一种缓释复合微针的制备方法，具体步骤如下：
75.(1)先将750g 2-甲基咪唑加入2400g纯化水中，搅拌分散均匀，继续加入0.8g二膦酸盐、0.3g降钙素、8g硝酸锌、16g氯化钙、4g氯化镁，第一次搅拌，然后加入1.5g特立帕肽，第二次搅拌，离心取沉淀，得纳米颗粒；
76.(2)将聚乳酸超声分散于氯仿中，得到聚乳酸溶液，再将纳米颗粒超声分散于质量浓度3％聚乙烯醇水溶液中，接着在0℃条件下，边搅拌边缓慢匀速加入聚乳酸溶液，搅拌混匀，旋蒸除去氯仿，离心取沉淀，水洗，真空干燥，得到聚乳酸微球；
77.(3)然后将羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙搅拌溶于纯化水中，接着加入聚乳酸微球，混合均匀，60mpa均质化处理5个循环，制成混合液；
78.(4)最后将混合液转移至微针模具中，刮涂，抽真空，干燥，剥离脱模，即得所述的一种缓释复合微针。
79.其中，步骤(1)中，第一次搅拌的工艺条件为：300r/min室温搅拌2小时；第二次搅拌的工艺条件为：300r/min室温搅拌2小时。
80.步骤(1)中，所述二膦酸盐为阿仑膦酸钠；所述降钙素为鲑降钙素。
81.步骤(2)中，聚乳酸、氯仿、纳米颗粒、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：10：6：10。
82.步骤(3)中，聚乳酸微球、羟丙基甲基纤维素、甘油磷酸钙、纯化水的质量比为2：22：0.7：50。
83.步骤(4)中，所述微针模具的材质为聚二甲基硅氧烷，每平方厘米表面均匀分布300个凹陷，所述凹陷为倒立圆锥形，高度为300μm，底部直径为50μm。
84.步骤(4)中，抽真空至-70kpa，抽真空后保持真空度3小时。干燥的工艺条件为：避
光，3℃干燥24小时。
85.试验例
86.使用植皮后的猪耳朵皮肤为透皮材料，使用全自动透皮仪进行体外经皮渗透实验，实验温度37℃，接收液为磷酸盐缓冲溶液(0.01m，ph＝7.4)，取样方式为全取，每次取样后自动补加相同体积的接收液，取样时间为0h、4h、12h、48h、72h，取出后加入二氯甲烷醋酸缓冲液(所含二氯甲烷和冰醋酸的体积比为1：1)中，搅拌分散均匀，色谱柱为c1850
×
2mm，将含有质量浓度0.1％三氟醋酸、质量浓度55％乙腈的水溶液和含有质量浓度1％三氟醋酸、质量浓度55％乙腈的水溶液，体积比1：1作为流动相，流速1.0ml/min，在256nm处检测，测定复合微针的残余药量，按照外标法计算特立帕肽的累计释放度。结果见表1。
87.表1.特立帕肽的累计释放度
[0088][0089]
sd雌性大鼠40只，体重200g左右，使用质量浓度1％纤维素溶液加入维甲酸(70mg/kg大鼠体重)，按照80mg/kg/d连续灌胃20天，每天进行一次，形成骨质疏松大鼠模型。将模型大鼠随机均分为4组，每组10只，分别在大鼠背部贴敷实施例1～3和对比例所得复合微针(面积2cm
×
2cm)，每5天再在原位置贴敷新的复合微针，连续使用30天，考察大鼠尿股骨矿物质含量，结果见表2。
[0090]
表2.大鼠股骨矿物质含量考察
[0091] 股骨矿物质含量(mg/dl)实施例1115.33实施例2115.14实施例3120.08对比例105.76
[0092]
由表1和表2可知，实施例1～3所得复合微针具有良好的缓释效果，可显著增加股骨矿物质含量，具有治疗骨质疏松的应用前景。
[0093]
对比例略去l-硒-甲基硒代半胱氨酸，股骨矿物质含量明显降低，说明l-硒-甲基硒代半胱氨酸与特立帕肽等协同增效，共同改善骨质疏松情况。
[0094]
本发明通过上述实施例来说明本发明的技术构思，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品个别原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。