一种微针模板及其制备方法与应用与流程

本发明涉及一种微针模板及其制备方法与应用，属于剂型设备技术领域。

背景技术：

透皮给药是一种新型的给药方式，它可以避免口服给药所导致的肝脏首过效应及胃肠对药物的降解，避免注射给药带来的疼痛等,因此得到了快速的发展。但是由于皮肤角质层的屏障作用,大多数透皮制剂的透过速率低，远达不到有效治疗浓度。为了解决这一问题,人们采用了多种物理、化学方法以促进药物的经皮吸收。其中，微针作为一种新型的经皮给药技术越来越引起关注。

目前微针制作方法主要有化学刻蚀法、光刻法、激光切割法及模板成型法等。微针模板在微针的制备过程中担当一个重要角色。目前的微针模板主要包括硅片模板、聚二甲基硅氧烷(pdms)模板以及以石膏、紫砂等无机材料或复合材料为坯料制作的微针模板。其中硅微针模具是用微电子系统处理法以及化学刻蚀法加工制备，前者操作过程复杂，后者很难制备尖部锐利的微针；pdms微针模具制备需先使用化学刻蚀法、光刻法、激光切割法等，以硅材料或金属材料制备固体微针，然后以成型微针模具制备pdms反转模具，该技术需先有成型的固体微针模具配合才能制备，影响针孔尖部的锐度且制备效率低，工艺复杂，成本较高；石膏、紫砂等硬质材料制备微针模具需借助致孔工具进行扎孔，很难保证针孔均一性以及尖部的锐度且不适于制备可溶性载药微针。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种微针模板及其制备方法与应用。

本发明采用的技术方案为：

一种微针模板，是一侧表面上垂直布置微孔的环氧树脂膜；所述的微孔呈倒立圆锥体或类圆锥体，尖部垂直朝向环氧树脂膜内侧。

所述的微针模板的微孔是通过金属微针在环氧树脂膜表面压制而成，微孔的阵列分布参数和环氧树脂膜的参数由金属微针的形状、尺寸和阵列决定。微孔的阵列分布参数包括孔深、基底直径、间距和数量；环氧树脂膜的尺寸参数包括环氧树脂膜厚度和环氧树脂膜上布置有微孔的一侧面积。

所述环氧树脂膜厚度为1000μm-5000μm，环氧树脂膜上布置有微孔的一侧面积为4cm²-10000cm²；所述微孔的孔深为200μm-3000μm，微孔的基底直径为100μm-1000μm；所述微孔的间距为600μm-10000μm，所述微孔的数量为1-200针。

优选的，所述环氧树脂膜厚度为3000μm-5000μm，环氧树脂膜上布置有微孔的一侧面积为4cm²-6cm²；所述微孔的孔深为200μm-500μm，微孔的基底直径为200μm-500μm；所述微孔的间距为1700μm-2000μm，所述微孔的数量为140针。

本发明可以根据实际情况调整微针的形状、尺寸和阵列，设计不同结构参数的微针模板。

一种微针模板的制备方法，包括下列步骤：

1)将环氧树脂胶与固化剂胶按照质量比2-4:1混合形成滴胶，搅拌至滴胶内无拉丝且完全透明，形成环氧树脂膜，于40-70℃条件下固化1-3h，使环氧树脂膜进入熟化阶段；

2)将金属微针置于步骤1)制备得到的熟化阶段的环氧树脂膜表面上，均匀按压，于常温下放置3-5h，得到厚度均一的微针模板，置于室温下封装保存。

所述的微针模板应用于溶液浇注法制备微针产品。

以制备生物可溶性高分子微针为例，包括下列步骤：1)将高分子可溶性材料与小肽混合后静置2h以上，得到混合液；2)室温下，在微针模板的微孔上滴加步骤1)制备得到的混合液，保证混合液完全覆盖微孔，真空处理10-30min，微针针体在微孔中成型；3)将微孔被混合液完全覆盖的微针模板置于通风处自然风干，脱模干燥，得到生物可溶性高分子微针，密封后低温保存。

所述的高分子可溶性材料为羧甲基纤维素、透明质酸、壳聚糖、麦芽糖、海藻酸钠、聚乙烯醇、蚕丝蛋白、硫酸软骨素中的一种或两种以上混合。

本发明的有益效果在于：本发明的微针模板上的微孔均一性良好，微针模板坚韧耐用，无生理副作用，对人体无害，可用于医药、美容领域生物可溶性微针的制备，且制备出的微针可用于经皮给药或透皮处理。微针模板的制作材料单一，工艺简单，固化方便，与固化剂配套使用可自消泡，易脱模制备效率高，且易实现生产自动化。模板性能收缩性低，化学性质稳定，成本比市面上现有技术低很多。

附图说明

图1是微针模板示意图；

图2是成型微针示意图；

图3是微针模板及微针制备流程图；

图4(a)是实施例2中微针模板蔡司显微照片的俯视图；

图4(b)是实施例2中微针模板蔡司显微照片的切面图；

图5是透明质酸微针荧光显微照片。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

本发明制备的微针模板如图1所示，成型微针如图2所示。微针模板及微针制备流程如图3所示。

实施例1

高度300μm，底径300μm，间距1700μm，10×14阵列的微针模板制作，步骤如下：

1)将低分子量双酚a型环氧树脂胶(a)与胺类固化剂胶(b)按照质量比2.5:1混合，搅拌至滴胶里面无拉丝完全透明，于50℃条件下固化90min，使其进入熟化阶段。

2)将预备的金属微针置于熟化阶段的环氧树脂膜上，均匀按压，于常温下放置5h，得到厚度均一的微针模板。

3)测量所得微针模板厚度，将其放于室温下封装保存，并标记微针模板尺寸参数。上述微针模板的参数为高度300±10μm，底径300±10μm，间距1700μm，阵列微针数10×14。

实施例2

高度500μm，底径500μm，间距1800μm，10×14阵微针模板制作。步骤如下：

1)将低分子量双酚a型环氧树脂胶(a)与胺类固化剂胶(b)按照质量比3:1混合，搅拌至滴胶里面无拉丝完全透明，于70℃条件下固化1h，使其进入熟化阶段。

2)将预备的金属微针置于熟化阶段的环氧树脂膜上，均匀按压，于常温下放置3h，得到厚度均一的微针模板。

3)测量所得微针模板厚度，将其放于室温下封装保存，并标记微针模板尺寸参数。上述微针模板的参数为高度500±10μm，底径500±10μm，间距1800μm，阵列微针数10×14。

实施例2中高度500μm、底径500μm、间距1800μm的环氧树脂微针模板蔡司显微照片的俯视图和切面图如图4(a)与图4(b)所示

上述两个实施例中制备的微针模板的金属微针为定制，高度300μm和500μm，底径300μm和500μm，间距1700μm和1800μm，10×14阵列。

效果验证：

高分子可溶性透明质酸微针制备

高分子透明质酸可溶性微针制备，步骤如下：

1)选用分子量为10kda和100kda的透明质酸，分别加入适量的超纯水，将其均配制成5％的透明质酸溶液，搅拌均匀后静置2h以上，将其置于4℃冷藏，静置过夜，使其吸水充分膨胀至凝胶状，备用。

2)在室温下，将分子量为10kda和100kda浓度均为5％的透明质酸溶液分别滴加1ml(根据载药量、微针模板面积以及所需微针贴片厚度，可调整滴加溶液的次数)于洁净的微针模板的微孔上，保证混合液完全覆盖微孔，真空处理30min。

3)将微针模板置于通风处自然风干，脱模干燥，密封后低温保存备用。

高度500μm、底径500μm、间距1800μm的分子量为10kda的透明质酸微针荧光显微照片如图5所示。