本发明属于药物递送,具体涉及一种应用于大分子药物经皮递送的微针及其制造方法。
背景技术:
1、微针(microneedle)给药是一种新型的药物递送技术,它通过微小的针头穿透皮肤角质层,将药物直接输送到皮肤深层或血液循环中,以实现治疗效果。微针技术不仅提高了药物的吸收效率,还减少了给药过程中的疼痛和不适感。微针一般由背衬层和针尖两部构成,两部分材料可以相同也可以不同。背衬层作用是支撑针尖并提供足够的强度和刚性,以确保微针能够穿透皮肤表面。微针(针尖)根据其结构和用途,可以分为实心微针、空心微针、涂层微针、可溶性微针、水凝胶微针多种类型。
2、其中可溶性微针是一种微小的针状结构,通常由生物相容性材料(聚合物)制成,能够在不引起疼痛的情况下穿透皮肤的角质层。它们被设计用于大分子药物的递送,克服了传统经皮给药系统难以传递大分子药物的限制。大分子药物,如蛋白质、多肽和核酸,由于其分子量大和结构复杂,通常难以通过皮肤吸收。
3、可溶性微针的工作原理是通过其尖端溶解在皮肤的角质层中,释放封装在微针中的药物。这些微针在使用后会溶解,因此不会产生尖锐废物,也避免了针头的重复使用风险。它们可以被预先装载药物,然后以贴片的形式应用到皮肤上。这种递送方式的优势包括提高患者依从性、减少药物降解、提供持续的药物释放以及潜在的自我给药能力。可溶性微针技术目前正处于积极的研究和开发阶段,有望在未来为大分子药物的递送提供一种创新的解决方案。
4、然而,现有技术中的可溶性微针存在以下缺点:(1)药物负载量有限:由于微针的尺寸限制,同时聚合物成分占据了主要组成,它们无法携带大量的药物,不适用于需要高剂量药物(如抗体类的蛋白药物)的治疗方案。(2)可溶性微针目前都是由聚合物制备而成,这些聚合物未经过长期的毒性考察,存在安全性的风险。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明公开了一种微针及其制造方法,解决现有技术中的可溶性微针存在无法携带大量的药物、存在毒性等安全风险的缺点。
2、一种微针,包括针尖层和背衬层,使用高浓度蛋白与透明质酸这两种材料分别作为针尖层和背衬层,采用多次循环填充和干燥工艺,使背衬层与针尖层是独立的材料。
3、优选地,使用纯蛋白药物作为针尖层。
4、所述纯蛋白药物为免疫球蛋白、卵清蛋白、牛血清蛋白、双特性免疫球蛋白抗体中的一种或多种。
5、所述纯蛋白药物的浓度在40mg/ml以上。
6、所述多次循环填充和干燥工艺:
7、针尖层制备:将超过微针总体积的高浓度蛋白溶液加入微针模具中,抽真空脱气,使其完全充满针尖尖端,最后吸走残留在背衬层的蛋白溶液,留下针尖尖端的一层蛋白溶液,干燥;重复这样的过程3-6次,制备完整的蛋白针尖层;
8、背衬层制备:在制备好的蛋白针尖层上加入透明质酸溶液填满微针模具上层,干燥,脱模得到微针。
9、优选地,
10、针尖层制备:将超过微针总体积的浓度在40mg/ml以上的蛋白溶液加入微针模具中,在-0.095mpa下抽真空脱气3min,使其完全充满针尖尖端,最后吸走残留在背衬层的蛋白溶液,留下针尖尖端的一层蛋白溶液,置于34℃烘箱中干燥2h;重复这样的过程3-6次,制备完整的蛋白针尖层;
11、背衬层制备:在制备好的蛋白针尖层上加入15%的透明质酸溶液填满微针模具上层,最后放入34℃的烘箱中干燥16小时,脱模得到微针。
12、一种微针的制造方法:
13、针尖层制备:将超过微针总体积的高浓度蛋白溶液加入微针模具中,抽真空脱气,使其完全充满针尖尖端,最后吸走残留在背衬层的蛋白溶液,留下针尖尖端的一层蛋白溶液,干燥2h;重复这样的过程3-6次,制备完整的蛋白针尖层;
14、背衬层制备:在制备好的针尖层上加入透明质酸填满模具上层,干燥,脱模得到微针。
15、优选地,
16、针尖层制备:将超过微针总体积的浓度在40mg/ml以上的蛋白溶液加入微针模具中,在-0.095mpa下抽真空脱气3min,使其完全充满针尖尖端,最后吸走残留在背衬层的蛋白溶液,留下针尖尖端的一层蛋白溶液,置于34℃烘箱中干燥2h;重复这样的过程3-6次,制备完整的蛋白针尖层;
17、背衬层制备:在制备好的针尖层上加入15%的透明质酸溶液填满模具的背衬层,最后放入34℃的烘箱中干燥16小时,脱模得到微针。
18、所述蛋白溶液为免疫球蛋白、卵清蛋白、牛血清蛋白、双特性免疫球蛋白抗体中的一种或多种组成的蛋白溶液。
19、以上任一项所述的微针或任一项所述方法制备的微针,在蛋白药物使用微针给药中的应用。
20、本发明利用高浓度蛋白与透明质酸可以形成双水相的特性,选用这两种材料分别作为针尖层和背衬层,实现了以下效果:
21、(1)用纯蛋白药物作为针尖部分,不引入任何聚合物,避免了使用聚合物导致的毒性与安全性问题,可实现蛋白药物微针的临床给药;
22、(2)解决了现有技术中的可溶性微针无法携带大量的药物进而不适用于需要高剂量药物(如抗体类的蛋白药物)治疗方案的不足,按照此技术制备的蛋白微针可载毫克级别的蛋白药物;
23、(3)本发明制备的微针经测试具有良好的机械强度,可以穿透皮肤角质层,在进入皮肤后有良好的溶解性,在进入皮肤后20分钟完全溶解,进行药物释放;
24、(4)采用多次循环填充和干燥工艺,确保了背衬与针尖是完全独立的材料,避免背衬的高分子材料渗透到针尖,而引起安全性的风险。
1.一种微针,包括针尖层和背衬层,其特征在于:使用高浓度蛋白与透明质酸这两种材料分别作为针尖层和背衬层,采用多次循环填充和干燥工艺,使背衬层与针尖层是独立的材料。
2.根据权利要求1所述的微针,其特征在于:使用纯蛋白药物作为针尖层。
3.根据权利要求2所述的微针,其特征在于:所述纯蛋白药物为免疫球蛋白、卵清蛋白、牛血清蛋白、双特性免疫球蛋白抗体中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的微针,其特征在于:所述纯蛋白药物的浓度在40mg/ml以上。
5.根据权利要求1所述的微针,其特征在于,所述多次循环填充和干燥工艺:
6.根据权利要求5所述的微针,其特征在于:
7.权利要求1-6任一项所述的微针的制造方法,其特征在于:
8.权利要求7所述的制造方法,其特征在于:
9.权利要求7所述的制造方法,其特征在于:
10.权利要求1-6任一项所述的微针或权利要求7-9任一项所述方法制备的微针,在蛋白药物使用微针给药中的应用。