【CN109701152A】一种装载药物的可溶性微针贴片及其制备方法【专利】
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方法 ( 57 )摘要
本发明属于微针技术领域，具体涉及一种装 载药物的可溶性微针贴片及其制备方法。本发明 的微针贴片包括针头和基底贴片，针头和基底贴 片由不同质量分数的聚乙烯醇-葡聚糖溶液经离 心、冷冻、解冻制备而成，将药物粉末置于针头与 基体贴片之间形成装载药物的可溶性微针贴片。 本发明的目的之一在于提供一种微针贴片，该微 针贴片安全性高 、溶解性能好 、力学性 质良 好且 载药量大 ；本发明的目的之二在于提供一种新型 的复合聚合物可溶性微针贴片的制备方法，该方 法简便易行 ，不需 要特殊设备 和制造工艺 ，适合 推广使 用。本发明的 微针贴 片 ，其针尖 和基底中 间的夹心层可以装载大量的固体粉末药物，大幅 提高微针贴片的载药量，实现药物或疫苗透皮缓 释的目的。
S6、将模具置于-65~-25℃冰箱中冷冻50~80分钟，微波20~50秒解冻，循环冷冻解冻2~4 次，室温下干燥18~36小时后脱模，即得可溶性微针贴片。
2 .根据权利要求1所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，所述可溶性原料为硫酸
软 骨素 、聚 乳酸 、聚乙 醇酸 、聚乙 烯醇 、丝素蛋白 、羧甲 基纤维素 、透明 质酸 、聚乙 烯吡咯 烷
S4、在步骤S3的针头中加入药物粉末，抹平，将针头在1000~1500 rpm的转速下水平离 心10~20分钟；
S5、在针头的底部加入步骤S1所述的低浓度混合溶液，保持温度3℃~5℃，在1000~2000 rpm的转速下水平离心10~20分钟，然后将模具水平旋转180度，继续离心10~20分钟，形成基 底贴片；
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910030278 .6
(22)申请日 2019 .01 .14
(71)申请人 浙江工业大学 地址 310014 浙江省杭州市下城区潮王路 18号
(72)发明人 严琴英 张正晗 杨根生 翁嘉绮 张家豪 郭钫元 陈凡 徐敏
酮、壳聚糖、麦芽糖和葡聚糖中的至少两种。
3 .根据权利要求2所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，所述可溶性原料为聚乙
烯醇和葡聚糖。
4 .根据权利要求3所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，步骤S1中所述高浓度、
低浓度混合溶液中的聚乙烯醇和葡聚糖的质量比为9:1。
5 .根据权利要求1所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，步骤S1中所述高浓度混
常用的可溶性微针的材料大多为各种聚合物或糖，聚合物包括：硫酸软骨素、聚乳酸、 聚乙醇酸、聚乙烯醇、丝素蛋白、羧甲基纤维素、透明质酸、聚乙烯吡咯烷酮等可生物降解的 高分子材料 ，聚合物微针由 于其优异的 生物相容性 、可生物降 解性 、低毒性 、强 度韧性 和低 成本受到关注；糖类材料因价格低廉、来源广泛、安全可靠，是制备可溶性微针的优良选择， 壳聚糖、麦芽糖、葡聚糖等已被广泛使用，其它糖类如海藻糖、蔗糖、甘露醇、木糖醇和半乳 糖等也已被逐步研究。 [0003] 聚乙烯醇是一种安全低毒的亲水性高分子材料，水温越高则溶解度越大，口服在 胃肠道几乎不吸收 ，FDA已批准其用于口服和透皮给药；葡聚糖是一种可溶性的高分子多 糖 ，生物相容性高 ，广泛应 用于药物缓释领域。单一材料制作的微针往往存在着机械性能差 等缺陷 ，而复合材料 制备简便 ，且在稳定性和机械强度方面有明显优越性。因此 ，本发明通 过综合以 上两种材料制备可溶性微针贴片 ，以 期获得较好的机械性能 和溶解性能 ，实现经 皮递送药物的目的。 [0004] 目前，微针技术发展的主要瓶颈为载药量少，因药量无法达到治疗或免疫剂量而 难以在临床上广泛推广。本发明在此方面实现了突破，采用夹心法装载药物粉末，可以实现 载药量的大幅提高 ，在针头刺破皮肤后 ，随着针头材料的溶解 ，药物粉末可由微孔道进入皮 内，形成药物储库，实现缓释效果。 [0005] 本发明制备的微针贴片具有的优点在于：采用了生物相容性良好的聚合物复合材 料 ，安全性较高 ，溶解性能较好 ；力学性 质良 好 ，能 够刺入皮肤 ；载药量大 ，可装载干粉形式 的药物或疫苗，实现经皮递送。
(10)申请公布号 CN 109701152 A (43)申请公布日 2019.05.03
权利要求书1页 说明书7页 附图4页
CN 109701152 A
CN 109701152 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种装载药物的可溶性微针贴片的制备方法，基于微针模具，其特征在于，所述方法
包Baidu Nhomakorabea如下步骤：
硅材料广泛用于制造固体微针和涂层微针，其可塑性较好，可以容易地制备成各种形 状和尺寸的微结构，硅材料微针的主要限制是成本高、制作精细、制造时间长、加工复杂、容 易脆断、无法生物降解等；
不锈钢、钛、钯钴合金和镍等金属材料，因其具有较高的断裂韧性和较好的柔韧性，常 被 用于 制备固体、涂层或中空微针 ，其中钛 相对不锈钢而言 ，虽其力学性能较差 ，但这种材 料具有良 好的 生物相容性 ，目前 ，钛微针已 经在生物传感器和透皮给药系统等领域得以 广 泛使用；
合溶液的质量分数为15%，所述低浓度混合溶液的质量分数为8%。
6 .根据权利要求1所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，在步骤S2中，将模具依
次在1000rpm、2000rpm和3000rpm的转速下水平离心各10分钟。
7 .根据权利要求1所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，所述药物粉末为小分子
(74)专利代理机构 杭州赛科专利代理事务所 (普通合伙) 33230
代理人 陈俊波
(51)Int .Cl . A61M 37/00(2006 .01) A61K 9/00(2006 .01) A61K 47/32(2006 .01) A61K 47/36(2006 .01)
( 54 )发明 名称 一种装载药物的可溶性微针贴片及其制备
说 明 书
1/7 页
一种装载药物的可溶性微针贴片及其制备方法
技术领域 [0001] 本发明属于微针技术领域，具体涉及一种装载药物的可溶性微针贴片及其制备方 法，该可溶性微针贴片可以有效地将粉末状药物输送到皮肤内。
背景技术 [0002] 微针一般是指针长小于1000 µm的针状集合，微针可以刺入皮肤，在不刺激皮下疼 痛受体和血管的前提下促进药物经皮传送，从而减轻患者的疼痛。微针可分为几类：固体微 针、溶解微针、涂层微针和中空微针。微针的材料主要包括如下：
S1、配置混合溶液
取适量可溶性载体原料 和纯化水 ，配置 质量分数10%~20%的高 浓度混合溶液 和 质量分 数5％~10％的低浓度混合溶液，分别备用；
S2、将步骤S1所述的高浓度混合溶液倒入微针模具中 ，保持温度3℃~5℃，将模具在 1000~3000 rpm的转速下由慢到快梯度离心一定时间；
S3、刮除模具表面及模具腔体内多余的混合溶液，将模具置于-65~-25℃的冰箱中冷冻 50~80分钟，然后微波20~50秒解冻，形成针头；
药物、大分子药物或免疫制剂。
8 .一种权利要求1~7任意一项所述的方法制备的可溶性微针贴片。 9 .根据权利要求8所述的可溶性微针贴片，其特征在于，所述微针贴片的针头高度为
200-500μm。
10 .根据权利要求8所述的可溶性微针贴片，其特征在于，所述微针贴片的针头为圆锥
体。
2
CN 109701152 A
本发明属于微针技术领域，具体涉及一种装 载药物的可溶性微针贴片及其制备方法。本发明 的微针贴片包括针头和基底贴片，针头和基底贴 片由不同质量分数的聚乙烯醇-葡聚糖溶液经离 心、冷冻、解冻制备而成，将药物粉末置于针头与 基体贴片之间形成装载药物的可溶性微针贴片。 本发明的目的之一在于提供一种微针贴片，该微 针贴片安全性高 、溶解性能好 、力学性 质良 好且 载药量大 ；本发明的目的之二在于提供一种新型 的复合聚合物可溶性微针贴片的制备方法，该方 法简便易行 ，不需 要特殊设备 和制造工艺 ，适合 推广使 用。本发明的 微针贴 片 ，其针尖 和基底中 间的夹心层可以装载大量的固体粉末药物，大幅 提高微针贴片的载药量，实现药物或疫苗透皮缓 释的目的。
S6、将模具置于-65~-25℃冰箱中冷冻50~80分钟，微波20~50秒解冻，循环冷冻解冻2~4 次，室温下干燥18~36小时后脱模，即得可溶性微针贴片。
2 .根据权利要求1所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，所述可溶性原料为硫酸
软 骨素 、聚 乳酸 、聚乙 醇酸 、聚乙 烯醇 、丝素蛋白 、羧甲 基纤维素 、透明 质酸 、聚乙 烯吡咯 烷
S4、在步骤S3的针头中加入药物粉末，抹平，将针头在1000~1500 rpm的转速下水平离 心10~20分钟；
S5、在针头的底部加入步骤S1所述的低浓度混合溶液，保持温度3℃~5℃，在1000~2000 rpm的转速下水平离心10~20分钟，然后将模具水平旋转180度，继续离心10~20分钟，形成基 底贴片；
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910030278 .6
(22)申请日 2019 .01 .14
(71)申请人 浙江工业大学 地址 310014 浙江省杭州市下城区潮王路 18号
(72)发明人 严琴英 张正晗 杨根生 翁嘉绮 张家豪 郭钫元 陈凡 徐敏
酮、壳聚糖、麦芽糖和葡聚糖中的至少两种。
3 .根据权利要求2所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，所述可溶性原料为聚乙
烯醇和葡聚糖。
4 .根据权利要求3所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，步骤S1中所述高浓度、
低浓度混合溶液中的聚乙烯醇和葡聚糖的质量比为9:1。
5 .根据权利要求1所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，步骤S1中所述高浓度混
常用的可溶性微针的材料大多为各种聚合物或糖，聚合物包括：硫酸软骨素、聚乳酸、 聚乙醇酸、聚乙烯醇、丝素蛋白、羧甲基纤维素、透明质酸、聚乙烯吡咯烷酮等可生物降解的 高分子材料 ，聚合物微针由 于其优异的 生物相容性 、可生物降 解性 、低毒性 、强 度韧性 和低 成本受到关注；糖类材料因价格低廉、来源广泛、安全可靠，是制备可溶性微针的优良选择， 壳聚糖、麦芽糖、葡聚糖等已被广泛使用，其它糖类如海藻糖、蔗糖、甘露醇、木糖醇和半乳 糖等也已被逐步研究。 [0003] 聚乙烯醇是一种安全低毒的亲水性高分子材料，水温越高则溶解度越大，口服在 胃肠道几乎不吸收 ，FDA已批准其用于口服和透皮给药；葡聚糖是一种可溶性的高分子多 糖 ，生物相容性高 ，广泛应 用于药物缓释领域。单一材料制作的微针往往存在着机械性能差 等缺陷 ，而复合材料 制备简便 ，且在稳定性和机械强度方面有明显优越性。因此 ，本发明通 过综合以 上两种材料制备可溶性微针贴片 ，以 期获得较好的机械性能 和溶解性能 ，实现经 皮递送药物的目的。 [0004] 目前，微针技术发展的主要瓶颈为载药量少，因药量无法达到治疗或免疫剂量而 难以在临床上广泛推广。本发明在此方面实现了突破，采用夹心法装载药物粉末，可以实现 载药量的大幅提高 ，在针头刺破皮肤后 ，随着针头材料的溶解 ，药物粉末可由微孔道进入皮 内，形成药物储库，实现缓释效果。 [0005] 本发明制备的微针贴片具有的优点在于：采用了生物相容性良好的聚合物复合材 料 ，安全性较高 ，溶解性能较好 ；力学性 质良 好 ，能 够刺入皮肤 ；载药量大 ，可装载干粉形式 的药物或疫苗，实现经皮递送。
(10)申请公布号 CN 109701152 A (43)申请公布日 2019.05.03
权利要求书1页 说明书7页 附图4页
CN 109701152 A
CN 109701152 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种装载药物的可溶性微针贴片的制备方法，基于微针模具，其特征在于，所述方法
包Baidu Nhomakorabea如下步骤：
硅材料广泛用于制造固体微针和涂层微针，其可塑性较好，可以容易地制备成各种形 状和尺寸的微结构，硅材料微针的主要限制是成本高、制作精细、制造时间长、加工复杂、容 易脆断、无法生物降解等；
不锈钢、钛、钯钴合金和镍等金属材料，因其具有较高的断裂韧性和较好的柔韧性，常 被 用于 制备固体、涂层或中空微针 ，其中钛 相对不锈钢而言 ，虽其力学性能较差 ，但这种材 料具有良 好的 生物相容性 ，目前 ，钛微针已 经在生物传感器和透皮给药系统等领域得以 广 泛使用；
合溶液的质量分数为15%，所述低浓度混合溶液的质量分数为8%。
6 .根据权利要求1所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，在步骤S2中，将模具依
次在1000rpm、2000rpm和3000rpm的转速下水平离心各10分钟。
7 .根据权利要求1所述的可溶性微针贴片的方法，其特征在于，所述药物粉末为小分子
(74)专利代理机构 杭州赛科专利代理事务所 (普通合伙) 33230
代理人 陈俊波
(51)Int .Cl . A61M 37/00(2006 .01) A61K 9/00(2006 .01) A61K 47/32(2006 .01) A61K 47/36(2006 .01)
( 54 )发明 名称 一种装载药物的可溶性微针贴片及其制备
说 明 书
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一种装载药物的可溶性微针贴片及其制备方法
技术领域 [0001] 本发明属于微针技术领域，具体涉及一种装载药物的可溶性微针贴片及其制备方 法，该可溶性微针贴片可以有效地将粉末状药物输送到皮肤内。
背景技术 [0002] 微针一般是指针长小于1000 µm的针状集合，微针可以刺入皮肤，在不刺激皮下疼 痛受体和血管的前提下促进药物经皮传送，从而减轻患者的疼痛。微针可分为几类：固体微 针、溶解微针、涂层微针和中空微针。微针的材料主要包括如下：
S1、配置混合溶液
取适量可溶性载体原料 和纯化水 ，配置 质量分数10%~20%的高 浓度混合溶液 和 质量分 数5％~10％的低浓度混合溶液，分别备用；
S2、将步骤S1所述的高浓度混合溶液倒入微针模具中 ，保持温度3℃~5℃，将模具在 1000~3000 rpm的转速下由慢到快梯度离心一定时间；
S3、刮除模具表面及模具腔体内多余的混合溶液，将模具置于-65~-25℃的冰箱中冷冻 50~80分钟，然后微波20~50秒解冻，形成针头；
药物、大分子药物或免疫制剂。
8 .一种权利要求1~7任意一项所述的方法制备的可溶性微针贴片。 9 .根据权利要求8所述的可溶性微针贴片，其特征在于，所述微针贴片的针头高度为
200-500μm。
10 .根据权利要求8所述的可溶性微针贴片，其特征在于，所述微针贴片的针头为圆锥
体。
2
CN 109701152 A