一种介导载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针及其制备方法与流程

本发明涉及一种生物医用材料领域，特别是一种介导载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针及其制备方法。

背景技术：

1、微针给药是一种结合皮下注射与皮肤贴片双重优点的微侵袭透皮给药方式。微针刺穿皮肤表皮的角质层后形成了微小通道，药物沿着该通道进入皮肤，提高了其渗透率和在特定部位的蓄积；同时微针又不触及分布有痛觉神经的真皮层，从而不会引起疼痛，也不会引起皮肤损伤；所以微针给药是一种安全、有效、无痛感的经皮给药方式。微针以其高效、安全、无痛感等优势在经皮给药领域中得到了广泛的应用。

2、可溶性微针是以可溶性、可降解高分子材料制备的微针。在给药过程中，药物在可溶性微针中高分子材料溶解或者降解后被释放出来。可溶性微针比不可溶性微针具有更好的生物相容性及更大的载药量，受到了越来越多的关注和研究。

3、纳米颗粒主要包括乳胶体、聚合物、陶瓷颗粒、金属颗粒和碳颗粒。无毒无害的、具有良好的生物安全性的纳米颗粒可作为药物载体，提高药物的利用度，近些年成为研究的热点。介孔聚多巴胺纳米颗粒具有良好的生物相容性、近红外吸收性能、清除氧化自由基、表面具有介孔结构和丰富的官能团，可用来负载糖皮质激素类药物，提高糖皮质激素的生物利用度。

4、口腔溃疡是发生在口腔黏膜上的常见病、多发病。发病人群广泛，男女及各年龄阶段均可发病。由于病因不明确，目前临床上的治疗以局部对症治疗为主。然而，由于口腔环境特殊，局部用药会受到唾液的冲刷、咀嚼肌群运动以及不自觉的吞咽运动的影响，药物在口腔黏膜上停留时间较短，作用于病变部位的时间不足，局部有效药物浓度低，因而疗效欠佳。采用曲安奈德注射液直接对溃疡基底部进行局部注射，溃疡发生时本身就带有明显的疼痛，局部注射时引起的疼痛导致患者依从性变差，从而降低治疗效果。

5、中国专利公开号cn115252535a中公开了一种载糖皮质激素的可溶性微针，由背衬层和微针阵列一体成型，内含糖皮质激素类药物和一种可溶性聚合物。但在疾病治疗过程中，由于糖皮质激素类药物本身水溶性差，生物利用度低，可进入皮肤或黏膜的药物的数量少，难以高效地发挥糖皮质激素类药物的治疗作用，从而造成糖皮质激素类药物的过度使用；并且长期使用糖皮质激素类药物会导致一系列的药物副作用。上述发明可溶性微针中只使用了一种可溶性聚合物，没有充分发挥微针这一制剂类型的联合用药功能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种介导载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针及其制备方法，以解决现有技术中糖皮质激素类药物的生物利用度低而导致药物的初始剂量多或使用周期长，或引发一系列副作用，以及单一可溶性聚合物未充分发挥微针载体联合用药的问题。

2、为实现本发明目的技术解决方案，本发明提供一种介导载糖皮质激素类药物的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针，包括背衬层和微针阵列，背衬层和微针阵列一体成型，内含载糖皮质激素类药物的介孔聚多巴胺纳米颗粒和两种可溶性聚合物。

3、进一步，糖皮质激素类药物独立选自曲安奈德、倍他米松21-磷酸钠、倍他米松17，21-二丙酸酯或地塞米松磷酸钠，或其组合。在本发明中，优选的实施例中，糖皮质激素类药物选自曲安奈德。

4、在本发明中，微针的载药量是有具体限定的，它可以是生物相容性实验中的安全计量范围。优选的，载糖皮质激素类药物的介孔聚多巴胺纳米颗粒的质量浓度为0.1-2mg/ml。在本发明优选的实施例中，载糖皮质激素类药物的介孔聚多巴胺纳米颗粒的质量浓度100μg/ml。

5、可溶性聚合物需具有良好的水溶性和生物相容性材料，选自透明质酸、透明质酸钠、白芨多糖、明胶、丝素蛋白(蚕丝蛋白)、糊精、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、软骨硫磺素、葡聚糖、海藻酸钠、支链淀粉、麦芽糖、聚υ-谷氨酸或聚乙烯吡咯烷酮、或其组合。优选的，可溶性聚合物选自透明质酸钠和白芨多糖。通常情况下，低分子量聚合物在水中可以快速溶解。因此，本发明优选采用择重均分子量为5～100kda的透明质酸钠，更优选的透明质酸钠的重均分子量为5～10kda。

6、透明质酸钠的质量浓度为300mg/ml。

7、上述介导载糖皮质激素类药物的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针的技术方案中，微针的形状和微针中微针的密度等可根据实际应用需求通过调整微针模具的尺寸进行调整。微针主体呈棱锥形，圆锥形，类圆锥形，为了保持该微针的机械强度，微针长度为300-1000μm，微针的底面直径与微针高度之比为1:(2-3)，相邻微针针尖间距为500-1200μm。优选的，微针长度为700μm，底径为300μm，相邻所述微针针尖间距为600μm。

8、相应的，本发明提供一种介导载糖皮质激素类药物的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针的制备方法，具体包括以下步骤：

9、s1、在60ml乙醇和65ml去离子水的混合溶液中加入0.36gf-127(f127)和417μl 1,3,5-trimethylbenzene(tmb，1,3,5-三甲苯)溶液。室温下，磁力搅拌30-40分钟，随后加入盐酸多巴胺60mg和tris(hydroxymethyl)aminomethane(tris，三羟甲基氨基甲烷)90mg，过夜反应。收集粗产物，用乙醇/丙酮混合物(v/v＝2:1)至少洗涤3次，离心除去模板。最后，获得介孔聚多巴胺纳米颗粒(mpda)，并在真空烘箱中干燥。

10、s2、将s1中制备的介孔聚多巴胺纳米颗粒在超声震动下使其均匀地分散在甲醇中；在油浴45℃，900r/min磁力搅拌下，逐滴加入糖皮质激素甲醇溶液，介孔聚多巴胺纳米颗粒：糖皮质激素＝1:(0.5-2)，反应维持3-6小时；随后使用甲醇洗涤粗产物至少3次，以去除未结合的糖皮质激素类药物；最后真空干燥得到载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒。

11、s3、将载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒在超声震动下均匀地分散在双蒸水溶液中，再加入两种可溶性聚合物，得到含有载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性聚合物水溶液；

12、s4、将微针模具放入超声波清洗机清洗；

13、s5、将清洗后的模具注满超纯水，至真空环境中15-30分钟后，吸出模具中的多余水分；

14、s6、将s3得到的含载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性聚合物水溶液填入微针模具；

15、s7、将步骤s6得到的微针模具置于超声波清洗机中，超声震动10-45分钟后取出；

16、s8、常温下干燥剥离，得到介导载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针。

17、在步骤s1中，介孔聚多巴胺纳米颗粒的洗涤次数应根据具体的离心速度和时间、溶剂体积等因素决定，至少3次，最终应达到上清接近无色的效果。

18、在步骤s2中，载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒的洗涤次数应根据具体的离心速度和时间、溶剂体积等因素决定，至少3次，最终应达到上清中不含有糖皮质激素的效果。

19、在制备载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒时，通过测定上清中糖皮质激素剩余的质量，来计算包封率和载药率。作为优选，在步骤s2中，介孔聚多巴胺颗粒：糖皮质激素为1:1。

20、在步骤s4中，模具超声波清洗，可以去除模具微针孔径内的污染物，以便于包含药物的可溶性水溶液充分填入模具。超声清洗的时间没有特别需求，只要满足清洗目的即可。优选的，超声清洗时间为10-30分钟，更优选的清洗时间为15分钟。

21、作为优选，在步骤s5中真空条件常温下-0.08mpa。而合适的真空环境对于本发明药物的可溶性水溶液充分填入模具非常重要，不合适的预处理条件会使得微针没有足够的机械强度。

22、超声波震动可以使得含有药物的可溶性聚合物水溶液可以填满整个模具，从而使微针获得足够的机械强度。在实际的制备过程中，可根据所处的地理环境，选择合适的超声震动时间。优选的，步骤s7中，超声震动时间为10-45分钟。当室内环境比较干燥，温度较高时，超声震动时间不低于10分钟。当室内环境阴冷，潮湿，可以适当延长超声震动的时间。但时间的把握主要取决于，超声波清洗机震动时水温的变化。时间过长，超声机器产热，导致微针模具中的微针溶液干燥，不利于微针溶液进入模具的针体部分，更不利于脱模。

23、在步骤s6与步骤s7中，微针及背衬层是一次性填满的。也可以采用分步填满的方式进行。在一实施例中，可以先将步骤s3中制得的含有药物的可溶性聚合物水溶液填入模具中，刮去多余的溶液，置于超声波清洗机中，超声震动30分钟后取出；再向模具中填入含有药物的可溶性聚合物水溶液(制作背衬层)刮去多余的溶液，置于超声波清洗机中，超声震动20-30分钟后取出；再按照相同的步骤s8进行。

24、此外，在步骤s8中，干燥剥离的时间为24-72小时。更进一步的，干燥时间为24-48小时。

25、相应的，本发明提供的介导载糖皮质激素类药物的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针可以用于在治疗口腔溃疡。口腔溃疡主要包括复发性阿弗他溃疡，创伤性溃疡，放化疗引起的口腔溃疡，白塞病导致的口腔溃疡。

26、本发明与现有技术相比，其显著优点是：

27、1、与现有微针相比，采用本发明的提供的介导载糖皮质激素类药物的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针，借助介孔聚多巴胺纳米颗粒良好的载药能力，增加了糖皮质激素进入黏膜组织的浓度，提高了糖皮质激素的生物利用度；借助介孔聚多巴胺纳米颗粒能够清除氧化自由基的优点，辅助治疗口腔溃疡。并且，含有两种可溶性聚合物，充分发挥微针这一给药系统的联合用药作用。治疗过程中，应用少量糖皮质激素即可达到治疗目的，减少药物的副作用，降低成本，增加患者的依从性；

28、2、本发明提供的介导载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针具有良好的机械强度，还具有快速溶解特性，这些特点有利于该微针刺穿口腔黏膜、快速释放药物，使用该微针可有效替代黏膜下的局部注射，降低患者疼痛感，实现快速无痛的药物递送；同时，该微针使用的可溶性聚合物为生物相容性良好的高分子材料，具有作为药物递送的安全载体的潜力，该微针使用的载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒通过细胞实验验证了其安全浓度范围，并通过动物实验证实两种可溶性聚合物与载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒在生物体内相互作用，促进伤口快速愈合；

29、3、本发明提供的介导载糖皮质激素的介孔聚多巴胺纳米颗粒的可溶性微针制备方法，操作简单，条件温和，有利于大规模工业生产，同时，载药量可根据实际应用需求灵活调整。