空心球微针颗粒及其制备方法与流程

本发明涉及微针，特别是一种空心球微针颗粒及其制备方法。

背景技术：

1、生物药物，例如激素、疫苗或抗体，通常通过注射给药。但是皮下注射难以自行给药，并会引起各种副作用，如疼痛或局部损伤，导致患者不适。同时，许多生物药物也难以通过口服途径进行给药，因为它们的吸收率低并且在胃肠道中会降解。可溶微针(dmn)可被开发为糖尿病、疫苗接种或癌症治疗等疾病用的药物递送系统。可溶微针包含针状生物聚合物和治疗剂的均匀混合物；当微针穿透并溶解在皮肤内时，治疗剂会释放到真皮层中。虽然这种输送系统是微创的，不会留下任何生物危害残留物，但在制备可溶微针的过程中，需要将活性成分溶解，并与玻尿酸等机械强度较好的聚合物成分混合成用于制备可溶微针的溶液，然后再进行干燥固化，在重组和与聚合物主链混合，以及后续的干燥过程中，治疗剂活性分子会受到压力，可能会被降解，失去其药用活性。这会导致疗效降低。此外现有结构的可溶微针的的药物负载量受到治疗剂活性成分在溶液中溶解度的限制，导致在合理的应用尺寸下进行高剂量透皮给药的困难。

2、经皮粉末药物输送是将粉末状药物直接输送到皮肤中，因此不需要像可溶微针制造中那样的药物重组过程，可以最大限度地减少液体制剂中与溶解度相关的剂量限制或生物药物的降解，提高封装生物药物的稳定性和保质期。

3、但是，目前经皮粉末给药技术还没有合适的实现形式来体现出其卓越的性能，例如高剂量装载给药和活性维持。尽管经皮粉末给药方式可以让患者方便自我给药，但这种新型简化的粉末输送技术尚未报道。

4、皮肤问题会造成相当大的心理痛苦，全世界30-70％的人受到皮肤问题的影响。由于皮肤角质层的阻隔，大多数用于皮肤问题治疗的液体或半固体制剂或粘附贴片透皮吸收率和皮肤生物利用度较低，这限制了治疗效果。因此，同时满足如下要求的药物递送系统将有利于皮肤病治疗：(1)广泛增加皮肤对分子的渗透性，包括亲水性化合物和大分子；(2)安全、简单且成本低。化学渗透促进剂可以增加亲脂性小分子的皮肤渗透性，但对渗透率提升有限且通常受到皮肤刺激性的限制。基于物理的方法(例如离子导入、热消融、超声波)通常可以更有效地增加皮肤渗透性，然而它们往往涉及昂贵、复杂的设备。可溶微针贴片成本低且使用安全方便，但受贴片的形状和大小限制，仅适用于治疗几平方厘米的皮肤，且微针体积有限，可装载药量有限，这些缺陷限制了它们的效用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：现有的贴片形式的可溶微针，可装载药量有限，限制了它们的效用。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空心球微针颗粒，包括空心球微针和填充在空心球微针的中空内腔中的粉状有效成分或粉包水有效成分，空心球微针包括球形空心外壳和分布在球形空心外壳表面的针体。

3、粉包水有效成分可以实现在可溶的空心球微针内填充液态有效成分，避免液态有效成分溶解可溶的空心球微针。

4、进一步限定，空心球微针为可溶微针。

5、进一步限定，空心球微针为可溶微针，空心球微针的外表面包裹保护层。

6、保护层可以对内部的可溶微针起保护作用，避免可溶微针在使用前溶解或使用时过早溶解，例如包裹保护层的空心球微针颗粒混入水性膏药凝胶精华液等剂型中混合使用时，在用户涂抹前不会溶解，在用户涂抹时破裂、剥离或溶解露出内部的水溶的空心球微针颗粒。

7、更进一步限定，保护层为包衣、矿化反应形成的保护层或者金属镀层。

8、更进一步限定，包衣具体为丙烯酸树脂；矿化反应形成的保护层具体为磷酸锌、磷酸钙、磷酸银、磷酸铜、碳酸锌、碳酸钙、碳酸银、碳酸铜或氯化银；金属镀层为具体为金、银或镁。

9、进一步限定，空心球微针上具有填充粉状有效成分的开口，开口通过可溶材料密封。

10、进一步限定，空心球微针由可生物降解材料组成，具体为透明质酸、胶原蛋白、丝素蛋白、羧甲基纤维素钠、海藻酸盐、硫酸软骨素、聚乙烯吡咯烷酮、环糊精、聚乳酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸、葡聚糖、庶糖、麦芽糖、果糖、壳聚糖、琼脂糖、山梨糖醇、甘露醇、聚氨酯等中的一种或几种的组合物。

11、粉状有效成分为粉状化妆品成分或粉状药物成分，如蛋白分子、多肽分子、氨基酸、核酸、植物提取物、激素、抗生素、维生素、抗癌药物、中药成分、营养成分、腺苷、水杨酸、壬二酸、茶碱、咖啡因、白藜芦醇、磷脂酰胆碱、抗坏血酸、维a酸、曲酸、传明酸、对苯二酚、熊果苷、肉毒素、胰岛素、glp-1类似物、抗体等中的一种或几种的组合物。其中的液态的化妆品成分或粉状药物成分可通过冻干工艺制备为粉状的冻干粉制剂，填充入空心球微针。

12、进一步限定，粉包水有效成分具体为粉包水颗粒，粉包水颗粒内的液体为液态有效成分。

13、一种上述的空心球微针颗粒的制备方法，具体包括如下步骤：

14、(1)制备具有空心球微针的浇注腔的阴模具，浇注腔具有浇注开口；

15、(2)对浇注腔进行亲水性处理，用于使浇注腔的表面具有亲水性；

16、(3)将亲水性微针浇注液通过浇注开口浇注入浇注腔，亲水性微针浇注液固化，在浇注腔内得到空心球微针，空心球微针包括球形空心外壳和分布在球形空心外壳表面的针体；

17、(4)在粉状有效成分或粉包水有效成分通过浇注开口填充到空心球微针的中空内腔中；

18、(5)浇注微针浇注液密封对应浇注开口的空心球微针的开口；

19、(6)脱模，得到空心球微针颗粒。

20、进一步限定，步骤(3)中的亲水性微针浇注液为可矿化的亲水性微针浇注液，可矿化的亲水性微针浇注液在步骤(3)后，通过交联矿化步骤，得到矿化的空心球微针，然后再进行步骤(4)；或者，步骤(3)中的采用交联矿化的亲水性微针浇注液进行浇注，得到矿化的空心球微针，然后再进行步骤(4)。

21、交联矿化步骤具体为：在步骤(3)中形成的空心球微针的表面喷洒钙离子溶液、锌离子溶液、铜离子溶液或者银离子溶液，使空心球微针与钙离子、锌离子、铜离子或者银离子交联，然后将交联的空心球微针浸泡在磷酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐或氯盐溶液中进行矿化反应，干燥后得到矿化的空心球微针。

22、进一步限定，阴模具通过阳模具翻模制备而成，阳模具包括基底和基底上的球形微针，球形微针包括球形主体和分布在球形主体表面的针体，球形微针通过支点固定在基底上，球形微针在翻模后形成阴模具的浇注腔，支点在翻模后形成阴模具的浇注开口。

23、本发明的有益效果是：

24、(1)空心球微针颗粒内部可以装载大量的粉状有效成分或粉包水有效成分，如冻粉末状药物或活性成分，适用于大面积治疗。

25、(2)空心球微针颗粒表面的针体可广泛增加皮肤对分子的渗透性，包括亲水性化合物和大分子。

26、(3)安全、简单且成本低。

27、(4)空心球微针颗粒对内部的粉状有效成分或粉包水有效成分形成有效保护，可在常温下有效保存有效成分的活性。

技术特征：

1.一种空心球微针颗粒，其特征是：包括空心球微针(1)和填充在空心球微针(1)的中空内腔中的粉状有效成分(5)或粉包水有效成分，空心球微针(1)包括球形空心外壳和分布在球形空心外壳表面的针体(2)。

2.根据权利要求1所述的空心球微针颗粒，其特征是：所述的空心球微针(1)为可溶微针。

3.根据权利要求1所述的空心球微针颗粒，其特征是：所述的空心球微针(1)为可溶微针，空心球微针(1)的外表面包裹保护层。

4.根据权利要求3所述的空心球微针颗粒，其特征是：所述的保护层为包衣、矿化反应形成的保护层或者金属镀层。

5.根据权利要求4所述的空心球微针颗粒，其特征是：所述的包衣具体为丙烯酸树脂；矿化反应形成的保护层具体为磷酸锌、磷酸钙、磷酸银、磷酸铜、碳酸锌、碳酸钙、碳酸银、碳酸铜或氯化银；金属镀层为具体为金、银或镁。

6.根据权利要求1或2所述的空心球微针颗粒，其特征是：所述的空心球微针(1)上具有填充粉状有效成分(5)的开口，开口通过可溶材料密封。

7.根据权利要求1或2或3所述的空心球微针颗粒，其特征是：所述的空心球微针(1)由可生物降解材料组成，具体为透明质酸、胶原蛋白、丝素蛋白、羧甲基纤维素钠、海藻酸盐、硫酸软骨素、聚乙烯吡咯烷酮、环糊精、聚乳酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸、葡聚糖、庶糖、麦芽糖、果糖、壳聚糖、琼脂糖、山梨糖醇、甘露醇、聚氨酯中的一种或几种的组合物。

8.根据权利要求1或2或3所述的空心球微针颗粒，其特征是：所述的粉包水有效成分具体为粉包水颗粒，粉包水颗粒内的液体为液态有效成分。

9.一种权利要求1所述的空心球微针颗粒的制备方法，其特征是：具体包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的空心球微针颗粒的制备方法，其特征是：所述的步骤(3)中形成的空心球微针(1)进行交联矿化步骤后得到矿化的空心球微针(1)，然后再进行步骤(4)；

11.根据权利要求9所述的空心球微针颗粒的制备方法，其特征是：所述的阴模具(3)通过阳模具(7)翻模制备而成，阳模具(7)包括基底(8)和基底(8)上的球形微针(9)，球形微针(9)包括球形主体和分布在球形主体表面的针体(2)，球形微针(9)通过支点固定在基底(8)上，球形微针(9)在翻模后形成阴模具(3)的浇注腔(4)，支点在翻模后形成阴模具(3)的浇注开口。

技术总结
本发明涉及一种空心球微针颗粒及其制备方法。空心球微针颗粒包括空心球微针和填充在空心球微针的中空内腔中的粉状有效成分或粉包水有效成分，空心球微针包括球形空心外壳和分布在球形空心外壳表面的针体。空心球微针颗粒的制备方法具体包括如下步骤：制备阴模具；对阴模具的浇注腔进行亲水性处理；浇注空心球微针；填充粉状有效成分或粉包水有效成分；密封开口；脱模。本发明的有益效果是：空心球微针颗粒内部可以装载大量的有效成分，适用于大面积治疗；空心球微针颗粒表面的针体可广泛增加皮肤对分子的渗透性；安全、简单且成本低；空心球微针颗粒对内部的有效成分形成有效保护。

技术研发人员：游学秋,彭治忠,黄冬雨,曹小平
受保护的技术使用者：厦门薇针医药科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13