一种丝素蛋白微针贴及其制备方法
【专利摘要】本发明属于医疗美容微针领域，尤其涉及一种丝素蛋白微针贴及其制备方法，该丝素蛋白微针贴包括背衬层、微针层、粘结所述背衬层和微针层的压敏胶涂层，所述微针层设有若干个均匀排列的针状凸起，所述针状凸起内设有针状空腔，所述针状空腔的体积占所述针状凸起体积的40?90％，所述针状空腔内设有药物，所述微针层的材质为丝素蛋白，丝素蛋白的分子量低于10万，该丝素蛋白微针贴在干态下力学性能优异，具备足够的强度刺入皮肤，由于其分子量小于10万，其溶解速率高，刺入皮肤后触及体液后，微针层迅速溶解，进而药物触及体液而溶解扩散至表皮内侧，适合需快速释药且血药剂量要求较大的症状。
【专利说明】
一种丝素蛋白微针贴及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于医疗美容微针领域，尤其涉及一种丝素蛋白微针贴及其制备方法。
【背景技术】
[0002]如今人们越来越重视皮肤的护养，特别是眼部皮肤，眼周皮肤纤薄，最容易老化和产生问题。常用的眼部皮肤保养药物多为大分子药物，难以透过眼部皮肤进入皮下，因此利用率较低。
[0003]微针是一种类似注射针头的微米级空心或实心针，通过微细加工工艺制作而成，直径在30?80μπι，长约几百微米。它可以恰好穿过角质层而不触及痛觉神经，在起到促渗作用的同时又不引起痛感和皮肤损伤，是在皮肤角质层上打开垂直、可见的通道。他在临床上有极广泛的用途，适用于胰岛素、干扰素、抗体等生物药品及疫苗等药品的给药。
[0004]传统金属、玻璃、硅质等实体微针虽具备较好的刺入以改变皮肤通透性能力，但是一般将药物涂抹于微针表面，载药量小，难以达到治疗效果。传统金属、玻璃、二氧化硅、硅质及聚合物空心微针可通过外加储药库的方法改善了实体微针在载药率低、药物控释性差的缺陷，但却需要复杂的电镀、光刻蚀、湿法刻蚀、微通道浇注技术以及插入模具制备及使用等复杂工艺，成本较高，不适合大批量的生产。
[0005]有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种丝素蛋白微针贴及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种丝素蛋白微针贴及其制备方法，得到的微针贴载药量高、给药速度快、成本低廉。
[0007]本发明提出的一种丝素蛋白微针贴，包括背衬层、微针层、粘结所述背衬层和微针层的压敏胶涂层，所述微针层设有若干个均匀排列的针状凸起，所述针状凸起内设有针状空腔，所述针状空腔的体积占所述针状凸起体积的40-90%，所述针状空腔内设有药物，所述微针层的材质为丝素蛋白，丝素蛋白的分子量低于10万。
[0008]进一步的，所述微针层的壁厚为5-40μηι，所述针状凸起的相邻间距为0.1-lmm、高度为200-400μηι、尖端直径不大于ΙΟμπι、半高直径不大于50μηι。
[0009]进一步的，所述药物包括布洛芬、阿司匹林，蛋白、多肽类药物胰岛素、血液消化酶、疫苗、免疫蛋白、生长激素、玻尿酸、肉毒素中的任意一种。
[0010]进一步的，所述压敏胶涂层为防水压敏胶涂层。
[0011 ]进一步的，所述背衬层的材质为柔性无纺布或PUR膜。
[0012]本发明还提出了一种丝素蛋白微针贴的制备方法，包括以下步骤:
[0013]I)小分子丝素溶液的制备:将蚕茧壳至于质量分数为0.25 %的Na2CO3溶液中，于98?100°C下重复煮三次，每次30min，并用去离子水洗净，将脱胶并烘干后的丝素于60°C下按I: 1的浴比溶于9.3M溴化锂溶液，透析后浓缩至0.09g/mL;
[0014]2)微针层的制备:将浓度为0.09g/mL的小分子丝素蛋白溶液按4.5?10.511^每15*15阵列浇注于聚二甲基硅氧烷模具，在大于0.09MPa的真空度条件下真空脱气泡后，恒温恒湿，温度:15?40°C，相对湿度:25?75%，干燥36h以上；
[0015]3)药物的加载:将固体药物先溶解于各自易挥发的良溶剂，所述良溶剂包括水、乙醇、三氯甲烷中的任意一种，配成溶液，将其涂抹于步骤2)所述的微针层表面，再经抽真空、恒温干燥等，使药物进入针状空腔内部并使溶剂挥发;悬浊液、乳浊液填充:利用超声分散的方法将难溶性固体粉末药物均匀分散于易挥发的溶剂中，制成短时间内较稳定的浊液体系，将其涂抹于步骤2)所述的微针层表面，再经抽真空、恒温干燥，使药物进入针状空腔并使溶剂挥发；
[0016]4)压敏胶涂层与背衬层的制备:将压敏胶涂覆于步骤3)中所述的包囊了药物的微针层背面，并压合上背衬层，再将其从聚二甲基硅氧烷模具表面揭下，经适当裁剪即可成型。
[0017]进一步的，所述步骤3)中，加载的药物还可以以固体粉末的状态直接进行填充。
[0018]借由上述方案，本发明至少具有以下优点:(I)其针状空腔的体积占针状凸起体积的40-90%，载药量高；(2)微针层的材质为丝素蛋白，在干态下力学性能优异，具备足够的强度刺入皮肤，由于其分子量小于10万，其溶解速率高，刺入皮肤后触及体液后，微针层迅速溶解，进而药物触及体液而溶解扩散至表皮内侧，适合需快速释药且血药剂量要求较大的症状。
[0019]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0020]图1是本发明中丝素蛋白微针贴的结构示意图；
[0021]图2是实施例2中针状凸起局部的扫描电镜图；
[0022]图3是实施例2中微针贴背面的扫描电镜图；
[0023]图4是实施例2中丝素蛋白微针贴刺入前的扫描电镜图；
[0024]图5是实施例2中丝素蛋白微针贴溶解时的扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0026]参见图1，本发明提出的一种丝素蛋白微针贴，包括背衬层1、微针层2、粘结背衬层I和微针层2的压敏胶涂层3，微针层2设有若干个均匀排列的针状凸起21，针状凸起21内设有针状空腔，针状空腔的体积占针状凸起21体积的40-90%，针状空腔内设有药物4，微针层2的材质为丝素蛋白，丝素蛋白的分子量低于10万。微针层2的壁厚为5-40μπι，针状凸起21的相邻间距为0.1-lmm、高度为200-400μηι、尖端直径不大于ΙΟμπι、半高直径不大于50μηι。针状空腔内的药物4可以是小分子药物4，如具治感冒发烧作用的布洛芬、阿司匹林，蛋白、多肽类药物4胰岛素、各种血液消化酶、疫苗、免疫蛋白、生长激素等，或者是美容抗皱用生物大分子玻尿酸、肉毒素等。压敏胶涂层3为防水压敏胶涂层3，使用过程中还用于将微针贴粘附固定于皮肤表面。背衬层I的材质为柔性无纺布或PUR膜。使用时，直接将微针贴贴敷于皮肤表面，针状凸起刺入皮肤，释放包裹在内的药物。
[0027]上述丝素蛋白微针贴的制备方法，举例如下:
[0028]实施例一
[0029](I)小分子丝素溶液的制备:将80g的蚕茧壳至于4000mL质量分数为0.25 %的Na2CO3溶液中，于98?100°C下重复煮三次，每次30min，并以去离子水洗净。将脱胶并烘干后丝素于60°C下按1:10的浴比溶于9.31溴化锂溶液，去离子水透析3?4(1后浓缩至0.098/1^，至于4 C冰箱中待用。
[0030](2)微针层的制备:将浓度为0.09g/mL的小分子丝素蛋白溶液按4.511^每15*15阵列浇注于PDMS(聚二甲基硅氧烷)模具，在大于0.09MPa的真空度条件下真空脱气泡后，恒温恒湿(温度:40°C，相对湿度:75% )干燥24h;
[0031](3)布洛芬的加载:将一定剂量的粉末状感冒用药布洛芬溶于三氯甲烷，浇注于步骤(2)中尚未脱模的针状凸起表面，并再次于相同条件下抽真空、恒温恒湿干燥；
[0032](4)压敏胶涂层与背衬层的制备:将一定量的压敏胶涂覆于步骤(3)中包囊了药物的微针层背面，并压合上一层柔性PE膜，再将其从PDMS模具表面揭下，经适当裁剪即可。
[0033]实施例二
[0034](I)小分子丝素溶液的制备:将40g的蚕茧壳至于2000mL质量分数为0.25 %的Na2CO3溶液中，于98?100°C下重复煮三次，每次30min，并以去离子水洗净。将脱胶并烘干后丝素于60°C下按1:10的浴比溶于9.31溴化锂溶液，去离子水透析3?4(1后浓缩至0.098/1^，至于4 C冰箱中待用。
[0035](2)微针层的制备:将浓度为0.09g/mL的小分子丝素蛋白溶液按7mg每15*15阵列浇注于PDMS(聚二甲基硅氧烷)模具，在大于0.09MPa的真空度条件下真空脱气泡后，恒温恒湿(温度:25 °C，相对湿度:65 % )干燥24h ；
[0036](3)胰岛素的加载:将一定剂量的粉末状降血糖药物胰岛素溶解于pH=2.5?3.5的HCL-Tris缓冲液，浇注于步骤(2)中尚未脱模的针状凸起表面，并再次于相同条件下抽真空、恒温恒湿干燥；
[0037](4)压敏胶涂层与背衬层的制备:将一定量的压敏胶涂覆于步骤(3)中包囊了药物的微针层背面，并压合上一层柔性PE膜，再将其从PDMS模具表面揭下，经适当裁剪即可。
[0038]实施例三
[0039](I)小分子丝素溶液的制备:将800g的蚕茧壳至于40000mL质量分数为0.25 %的Na2CO3溶液中，于98?100°C下重复煮三次，每次30min，并以去离子水洗净。将脱胶并烘干后丝素于60°C下按1:10的浴比溶于9.31溴化锂溶液，去离子水透析3?4(1后浓缩至0.098/1^，至于4 C冰箱中待用。
[0040](2)微针层的制备:将浓度为0.09g/mL的小分子丝素蛋白溶液按10.5mg每15*15阵列浇注于PDMS(聚二甲基硅氧烷)模具，在大于0.09MPa的真空度条件下真空脱气泡后，恒温恒湿(温度:15 °C，相对湿度:25 % )干燥24h;
[0041](3)玻尿酸的加载:将一定剂量的固体粉末状美容药物玻尿酸溶于水，制成一定浓度水溶液，浇注于步骤(2)中尚未脱模的针状凸起表面，并再次于相同条件下抽真空、恒温恒湿干燥；
[0042](4)压敏胶涂层与背衬层的制备:将一定量的压敏胶涂覆于步骤(3)中包囊了药物的微针层背面，并压合上一层柔性PE膜，再将其从PDMS模具表面揭下，经适当裁剪即可。
[0043]综上所述，本发明提出的丝素蛋白微针贴，具有以下优点:(I)其针状空腔的体积占针状凸起体积的40-90%，载药量高；(2)微针层的材质为丝素蛋白，在干态下力学性能优异，具备足够的强度刺入皮肤，由于其分子量小于10万，并在一定温度(15?40°C)和相对湿度(25?75 %)的条件下浇注呈微针层，其溶解速率高，刺入皮肤后触及体液后，微针层迅速溶解，进而药物触及体液而溶解扩散至表皮内侧，适合需快速释药且血药剂量要求较大的症状；(3)采用温和加工条件下的小分子丝素蛋白水溶液浇注与干燥成型，避免了光化学刻蚀、电镀、微孔道浇注等复杂的工艺流程及其所需设备的使用，加工条件温和，利于保持生物大分子药物活性，空心结构成型方法简单、能耗低、技术要求低、加工成本低，更利于大规模生产；(4)相比传统玻璃、二氧化硅、硅质以及金属等实体微针，丝素蛋白微针贴对皮致敏性与刺激性更低；(5)相比传统空心微针往往需另带储药库、压力控制装置等缺陷，本发明通过将药物直接包囊于针状空腔的方法，在微针层溶胀控释药物并保持其生物活性的前提下，极大地简化的空心微针贴透皮给药系统结构，实用性更好；(6)相比目前药物与微针层基材共混后成型的可溶性微针，该系统以针状空腔(占针状凸起体积的40 %?90 % )包裹药物的方式，避免了共混微针因药物比例过大而使成型后的微针针体结构缺陷过多造成的针体强度较弱的缺陷，载药率更高；(7)药物可以以固体或液体的方式载入针状空腔内，载药方式更灵活；(8)可以加载多种药物，配合微针壳体的快速溶解的特性，特别适合血药浓度剂量要求较大且要求快速见效的药物经皮释放，如布洛芬、胰岛素、解酒酶等，使用范围广。
[0044]以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种丝素蛋白微针贴，其特征在于:包括背衬层、微针层、粘结所述背衬层和微针层的压敏胶涂层，所述微针层设有若干个均匀排列的针状凸起，所述针状凸起内设有针状空腔，所述针状空腔的体积占所述针状凸起体积的40-90%，所述针状空腔内设有药物，所述微针层的材质为丝素蛋白，丝素蛋白的分子量低于10万。2.根据权利要求1所述的丝素蛋白微针贴，其特征在于:所述微针层的壁厚为5-40μπι，所述针状凸起的相邻间距为0.1-1_1、高度为200-40(^111、尖端直径不大于1(^111、半高直径不大于50ymo3.根据权利要求1所述的丝素蛋白微针贴，其特征在于:所述药物包括布洛芬、阿司匹林，蛋白、多肽类药物胰岛素、血液消化酶、疫苗、免疫蛋白、生长激素、玻尿酸、肉毒素中的任意一种。4.根据权利要求1所述的丝素蛋白微针贴，其特征在于:所述压敏胶涂层为防水压敏胶涂层。5.根据权利要求1所述的丝素蛋白微针贴，其特征在于:所述背衬层的材质为柔性无纺布或HJR膜。6.根据权利要求1至5任意一项所述的丝素蛋白微针贴的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)小分子丝素溶液的制备:将蚕苗壳至于质量分数为0.25%的Na2C03溶液中，于98?100°C下重复煮三次，每次30min，并用去离子水洗净，将脱胶并烘干后的丝素于60°C下按1:1O的浴比溶于9.3M溴化锂溶液，透析后浓缩至0.09g/mL; 2)微针层的制备:将浓度为0.09g/mL的小分子丝素蛋白溶液按4.5?10.5mg每15*15阵列浇注于聚二甲基硅氧烷模具，在大于0.09MPa的真空度条件下真空脱气泡后，恒温恒湿，温度:15?40°C，相对湿度:25?75%，干燥36h以上； 3)药物的加载:将固体药物先溶解于各自易挥发的良溶剂，所述良溶剂包括水、乙醇、三氯甲烷中的任意一种，配成溶液，将其涂抹于步骤2)所述的微针层表面，再经抽真空、恒温干燥等，使药物进入针状空腔内部并使溶剂挥发;悬浊液、乳浊液填充:利用超声分散的方法将难溶性固体粉末药物均匀分散于易挥发的溶剂中，制成短时间内较稳定的浊液体系，将其涂抹于步骤2)所述的微针层表面，再经抽真空、恒温干燥，使药物进入针状空腔并使溶剂挥发； 4)压敏胶涂层与背衬层的制备:将压敏胶涂覆于步骤3)中所述的包囊了药物的微针层背面，并压合上背衬层，再将其从聚二甲基硅氧烷模具表面揭下，经适当裁剪即可成型。7.根据权利要求6所述的丝素蛋白微针贴的制备方法，其特征在于:所述步骤3)中，加载的药物还可以以固体粉末的状态直接进行填充。
【文档编号】A61M37/00GK105833424SQ201610161394
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】殷祝平, 卢神州, 范语婷, 方翠翠, 卢欣旸, 胥仕林, 章梦雪
【申请人】南通纺织丝绸产业技术研究院