一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针及其制备方法

本发明属于药物制剂领域的皮肤外用制剂，具体涉及一种载青藤碱和白芍总苷光热驱动马达微针及其制备方法。

背景技术：

1、类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，ra)是一种慢性免疫介导的疾病，主要影响关节滑膜。在ra的病程中，滑膜转化为增生的侵袭性组织，导致软骨和骨骼的破坏，并伴有严重的关节疼痛。它的患者人数约占全球人口的0.5％-2％，给患者个人与社会带来了沉重的负担。

2、近年来，中医药治疗类风湿性关节炎因其显著的疗效和较少的副作用而备受关注，临床应用广泛。临床常用的中药有青风藤、鸡血藤、活血藤、白芍、桂枝、全蝎、蜈蚣、牛膝、秦艽、黄芪、黄柏与雷公藤等。青藤碱(sinomenine，sin)是从防己科植物青风藤(sinomenium acutum(thunb.)rehd.et wils.)或毛青藤(sinomenium scutum(thunb.)rehd.et wils.var.cinereum rehd.et wils.)中提取的生物碱单体，具有抗关节炎、抗细胞凋亡和免疫抑制的作用，除此以外，sin还可以诱导间充质干细胞来抑制破骨细胞的生成，减少成纤维样滑膜细胞中的破骨细胞激活因子，以保护关节炎骨损伤。然而，sin治疗ra的临床应用仍然在很大程度上受到限制。原因是sin具有致皮疹、白细胞减少、过敏性休克和严重胃肠道反应等不良反应。且由于sin本身易分解，对碱、光、热不稳定，且生物半衰期较短，生物利用度低，经体循环后到达病变部位药量少，故临床治疗常需长期大剂量使用。因而在获取sin有效治疗作用的同时，减少不良反应是扩大其临床使用范围的重要前提。

3、目前青风藤在减毒增效的方式和方法包括控制来源减毒、炮制减毒增效法、中药配伍减毒增效法、西药配伍减毒增效法、现代生物技术结构修饰减毒增效法和改变给药剂型与途径减毒增效法。在中药配伍用药中，常使用有白芍、黑顺片、穿山龙、川芎以及复方药物青白通痹胶囊、cq止痛复方、五藤散等。其中，白芍配伍青藤碱使用较为常见。白芍总苷(total glucosides ofpaeonia，tgp)是从白芍干燥根中得到的具有生理功效成分的混合物总称，其中芍药苷占总量的90％以上，具有镇痛、抗炎、免疫调节、保护肝功能等多重作用。临床研究发现，tgp对ra治疗疗效确切，可通过抑制关节滑膜细胞异常增殖减缓关节及软骨骨质的破坏；且有能改善肝功能的作用，用药不良反应少，安全可靠，是较理想的慢作用抗风湿药。临床用药中发现，青藤碱与白芍联合使用不仅能增加药效还能降低传统用药过程中出现的毒性和不良反应，尤其是显著降低肝损害和胃脘部不适的发生率，对于患者的肝脏功能有着很好的保护效果。

4、经皮给药(transdermal drug delivery，tdd)是指通过皮肤以固定剂量和可调节速率递送药物产生局部或全身治疗作用的途径。相较于口服、注射等给药方式，tdd可以避免肝脏首过效应且药物吸收不受胃肠道内ph值、食物及其他药物等因素的影响；同时，tdd具有控释效果，可以维持药物的治疗浓度，延长药物作用时间，避免因吸收过快产生血药浓度过高引起不良反应，可显著提高患者的顺应性和可接受性。随着给药需求和材料、工艺和设备的不断发展，在系统理论和促渗透方法后，研究人员已经开发了各种技术用于tdd，包括离子导入、电穿孔、热消融、微晶换肤术、空化超声和添加化学渗透增强剂。上述策略在一定程度上改善了大分子药物的经皮渗透率，然而其开发仍处于早期阶段，存在着方法的安全性、给药装置的实用性、患者的适应性等需解决的问题。

5、微针(microneedles，mns)是一种微创设备，由长度约50-900μm的针阵列组成，通过不同材料、几何形状的微细加工技术制造，mns可以将药物输送到表皮下，绕过角质层屏障。因此，与传统的注射给药和口服给药的策略相比，微针给药使用安全、方便、无痛，且能轻易克服角质层的屏障而实现药物递送。可溶性微针(dissolvable microneedles，dmns)不会在皮肤下留下针的碎片，最大限度地减少由异物引起炎症的风险。已有研究发现载药可溶性微针贴片可以避免药物的肝脏首过代谢和消化道毒性，并能稳定、长时间地释放药物；然而，通过微针经皮给药途径虽然可以一定程度地避免关节腔注射带来的安全问题，增加药物的透皮吸收和提高患者顺应性，但它不具备关节靶向递药的优势，且同样不能避免药物在关节部位的快速淋巴清除。因此，需要进一步地设计给药载体，来实现药物的靶向递送和延长在关节腔炎症部位滞留。近年来，用于对抗ra的纳米药物制剂的研究与开发激增，目的是弥补当前治疗方法的缺陷。基于主动靶向递送的纳米颗粒(nanometer particles，nps)的系统具有提高药物在软骨中定位的潜力。纳米马达(nanomotors，nm)是一种新型的自驱动纳米级装置。由于纳米马达具有体积小、自主运动和远程非接触控制的优点，生物医学领域的应用有很大的潜力。其中无需燃料的光热驱动纳米马达受到很多关注。由于光热马达具有可逆、可无线和远程操纵，并能够通过控制光线照射实现动力开/关功能，在活体应用中较普通纳米马达明显的优势。与普通纳米马达相比，光热马达在生物流体中能实现有效自推进，载药量高，不受燃料限制，毒性低，具有强大的药物负载能力。故本项目拟设计光热作用驱动纳米马达给药系统，以实现ra关节腔部位主动靶向递药。

6、综上所述，本项目基于叶酸对ra关节腔部位高表达以及光热驱动纳米马达的运动能力，构建一种载sin和tgp的光热驱动纳米马达的微针递药系统。可溶性微针经皮给药实现纳米马达穿透皮肤，然后利用叶酸和光热驱动马达靶向ra关节腔，从而减少不良反应并增强药物在炎症部位的滞留，达到增效减毒的目的。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有制剂的不足，提供一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷光热驱动马达微针，以提高经皮给药皮下局部组织药物递送效率，从而提高sin和tgp对ra临床治疗的有效性与患者顺应性；本发明的另一目的在于提供制备上述新型皮肤给药制剂的方法。

2、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针，其特征在于，包括以下组分：

3、fapeg修饰的硅纳米瓶300-500份，盐酸青藤碱3-4份，白芍总苷12-16份，全氟己烷5-30份，吲哚菁绿5-10份，十四醇100-200份，纯水1-10份。

4、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针，其特征在于，所述的fapeg修饰的硅纳米瓶由(3-氯丙基)三甲氧基硅烷和正硅酸丁酯后，再与fapeg-silane反应所得。

5、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6、步骤一、将(3-氯丙基)三甲氧基硅烷和正硅酸丁酯反应制备硅纳米瓶；

7、步骤二、将fapeg-silane与纳米瓶反应生成fapeg修饰的硅纳米瓶；

8、步骤三、将盐酸青藤碱、白芍总苷、十四醇、全氟己烷、吲哚菁绿载入fapeg修饰的硅纳米瓶得载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达；

9、步骤四、将载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达与微针基质混合均匀后倒入微针模具，干燥，得载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针。

10、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针的制备方法，其特征在于，所述的(3-氯丙基)三甲氧基硅烷与正硅酸丁酯的体积比为1:10，所述的fapeg-silane的分子量为2000，所述的盐酸青藤碱、白芍总苷、十四醇、全氟己烷、吲哚菁绿与fapeg修饰的硅纳米瓶的重量比为0.4:1.6:20:50:1:40，透明质酸基质的浓度为100mg/ml。

11、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针的制备方法，其特征在于，将(3-氯丙基)三甲氧基硅烷和正硅酸丁酯反应制备硅纳米瓶的步骤具体为：

12、步骤一、称取一定量的聚乙烯吡咯烷酮溶于正戊醇，加入柠檬酸氨水溶液，无水乙醇，涡旋；

13、步骤二、加入一定量的(3-氯丙基)三甲氧基硅烷和正硅酸丁酯，涡旋，接着超声，常温搅拌下反应；

14、步骤三、反应结束后离心，无水乙醇洗涤，干燥，即得硅纳米瓶。

15、根据权利要求5所述的一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针，其特征在于，所述的柠檬酸氨水溶液为2.58g柠檬酸用氨水溶解后定容到50ml的0.2m柠檬酸氨水溶液。

16、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针的制备方法的制备方法，其特征在于，将fapeg-silane与纳米瓶反应生成fapeg修饰的硅纳米瓶的步骤具体为：

17、(1)称取一定量上述的硅纳米瓶分散于无水乙醇和氨水的混合溶液中；

18、(2)在50℃水浴下，滴加fapeg-silane溶液，搅拌反应24h；

19、(3)反应结束后，无水乙醇洗涤，干燥，即得fapeg修饰的硅纳米瓶。

20、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷光热驱动马达微针的制备方法，其特征在于，所述的fapeg-silane溶液为2mgfapeg-silane溶于2mldmso中所得。

21、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针的制备方法的制备方法，其特征在于，将盐酸青藤碱、白芍总苷、十四醇、全氟己烷、吲哚菁绿载入fapeg修饰的硅纳米瓶得青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达的具体步骤为：

22、步骤一、取全氟己烷通过负压载入上述的fapeg修饰的硅纳米瓶中；

23、步骤二、加入盐酸青藤碱、白芍总苷、吲哚菁绿、十四醇、甲醇，搅拌30min；

24、步骤三、加入纯水，离心洗涤，即得载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达。

25、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针的制备方法，其特征在于，全氟己烷预先经过氧气富集处理。

26、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针的制备方法，其特征在于，将载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达与微针基质混合均匀后倒入微针模具，干燥，得载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针的步骤具体为：

27、步骤一、透明质酸加入适量的超纯水溶解，静置消泡；

28、步骤二、在透明质酸溶液中加入上述的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达，均匀混合，得含药微针基质；

29、步骤三、取含药微针基质加在pdms模具中，抽真空，除气泡后干燥，即得载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针。

30、一种治疗类风湿性关节炎的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针的制备方法，其特征在于，透明质酸溶液的浓度为100mg/ml，微针pdms模具的微针阵列为10×10，针尖长600μm。

31、本发明中青藤碱和白芍总苷分别为提取自中药青风藤和白芍的有效部位，符合国家药典标准，有市售产品。

32、本发明中的纳米载体由(3-氯丙基)三甲氧基硅烷和正硅酸丁酯水解聚合所得。(3-氯丙基)三甲氧基硅烷可以使用(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷等代替。正硅酸丁酯可以使用正硅酸四乙酯、四(2-乙基丁基)硅酸酯等代替。

33、与传统的注射给药和口服给药的策略相比，微针给药使用安全、方便、无痛，且能轻易克服角质层的屏障而实现药物递送，但它不具备关节腔注射的关节靶向递药的优势，且同样不能避免药物在关节部位的快速淋巴清除。基于纳米颗粒的系统具有提高药物在软骨中定位的潜力，然而致密和高电荷的软骨细胞外基质构成了给药的障碍。聚合物纳米粒可通过被动和主动靶向实现不同程度的软骨定位。主动靶向利用特定的生化性质选择性地靶向炎症部位，进一步提高特异性、效率和在炎症细胞中的停留时间。因此本发明中设计了fa和peg共修饰的纳米载体，用于靶向巨噬细胞fa受体以及提高药物载体炎症部位的滞留能力。

34、光热驱动的纳米马达近年来备受关注，它们可以进行可逆的、可重复的运动行为，并通过辐射实现开/关功能。这样的纳米马达在活体应用中显示出明显的优势，包括在生物流体中的有效推进，高载药量，强大的药物拖曳能力，以及增强的组织滞留能力。然而，纳米马达因为随机负载，导致不对称性差，热泳力小。本发明中制备不对称的纳米粒以期获得更强的推动力。

35、本发明设计了光热作用引发全氟己烷气化驱动纳米马达给药系统，有利于实现ra关节腔部位主动靶向递药。

36、本发明中吲哚菁绿作为光热物质，在近红外光照射下升温引起全氟己烷气化。

37、本发明中经氧气饱和的全氟己烷，通过光热物质在近红外光作用下产热气化产生微气泡促进药物的释放和分布。

38、本发明中十四醇不溶于水，作为瓶塞防止药物泄露。

39、研究发现，本发明通过不对称纳米瓶、fapeg-silane、吲哚菁绿和全氟己烷的光热作用共同作用，利用微针的经皮递药特点，可以制得具有增强靶向和递药的载青藤碱和白芍总苷的光热驱动马达微针，其具备更优良的透皮特性，与传统口服和关节腔注射相比，具有更高的安全性和顺应性。