自溶性微针透皮贴片及其制备方法技术

本发明专利技术属于经皮给药技术领域中的自溶性微针，特别涉及自溶性微针透皮贴片及其制备方法。本发明专利技术通过将内源性的寡聚透明质酸和/或低分子量硫酸乙酰肝素同时作为微针基质材料和疫苗佐剂制备自溶性微针，并将疫苗负载于其中，从而获得本发明专利技术的自溶性微针疫苗透皮贴片。本发明专利技术的自溶性微针透皮贴片可实现疫苗的有效经皮免疫，增强疫苗的体液免疫应答。并且与现有肌肉注射免疫以及其他自溶性微针经皮免疫相比，能够显著增强疫苗的细胞免疫应答。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于经皮给药
中的自溶性微针，特别涉及自溶性微针透皮贴片及 其制备方法。
技术介绍
目前大多数的疫苗都是采用皮下或肌肉注射的方式进行接种，存在疼痛、需专业 人员操作、疫苗的药代动力学曲线不理想、注射针的重复使用会引发传染病的传播等问题。 因此顺应性好、方便、高效、安全的新型疫苗递送系统的研究一直是疫苗领域的热点。经皮 免疫（Transcutaneousimmunization，TCI)是指局部应用疫苗抗原和（或）佐剂于皮肤 表面以引起免疫反应。皮肤是疫苗免疫的一个理想部位，其中含有比肌肉、皮下组织中更 丰富的抗原呈递细胞（Antigenpresentingcells,APCs)。表皮中富含的朗格罕斯细胞 (Langerhanscells,LCs)及真皮中富含的树突状细胞（dermaldendriticcells.dDCs)， 形成独特强有力的免疫识别、应答和效应网络。但是，传统的透皮技术仅适用于脂溶性小分 子药物，生物大分子药物的经皮给药难以实现。因此经皮免疫的关键之处在于如何将足够 量的疫苗抗原和佐剂透过角质层传递至皮肤中的免疫细胞。 基于BioMEMS技术开发的微针阵列经皮给药技术是药物释放领域的重大技 术突破，它结合了注射和经皮给药两大优势，为经皮免疫提供了新的可能性。微针 (Microneedles)长度小于1_，其穿刺皮肤可产生微米级药物运送通道，允许大分子通过。 控制微针的高度可使其穿刺深度不接触到神经末梢，无痛无血就可使生物大分子实现皮内 释放。自溶性微针（self-dissolvingmicroneedles)是近几年来出现的一种新型微针。其 采用可溶于水的聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、羧甲基纤维素钠（CMC-Na)等高分子材料作为微针 的基质，药物分散在基质中，微针刺入皮肤后可溶解于皮肤组织液中，从而被机体吸收。与 早期的硅或金属微针相比，自溶性微针应用于皮肤后能够溶解于其中，无需后续的处置和 回收过程，而且降低了材料和工艺的成本。另外，由于采用医用材料，使最终获得药监部门 批准的可能性大大增加。因此，自溶性微针已成为当今微针技术的发展趋势。 目前，研究表明微针介导的疫苗经皮免疫倾向于诱导更强的辅助性T细胞2(Th2) 型体液免疫应答，对许多疾病而言，辅助性T细胞l(Thl)型的细胞免疫应答也是必须的 (J.Control.Release，2010,147 :326 - 332;PlosOne, 2009, 4:47-73)。因此需要选择合适 的佐剂来提高经皮免疫所诱导的细胞免疫反应应答，实现体液免疫反应和细胞免疫反应的 平衡。目前自溶性微针普遍采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、羧甲基纤维素钠（CMC-Na)、聚乙烯 醇（PVA)等作为基质，其本身不具备佐剂的作用，佐剂的添加来自其他外源性材料。额外添 加的佐剂会带来成本增加以及微针的成型性和机械强度变差的问题。此外，目前常用的佐 剂包括铝佐剂、脂质体、弗氏佐剂、粘膜免疫佐剂、CpG序列、细胞因子以及纳米粒子佐剂，但 是上市的人用疫苗佐剂经美国FDA批准的只有铝佐剂。铝佐剂主要诱导体液免疫应答，而 细胞免疫很弱，无法解决经皮免疫中细胞免疫弱的问题。新型疫苗递送系统的研究开发致 力于解决上述问题，达到有效、安全、稳定、经济的目的。 危险信号模式理论为我们提供了全新的视野。PollyMatzinger于1994年提出危 险信号模式理论，在该模式中，免疫系统的功能是参与识别危险信号分子与非危险信号分 子。细胞损伤释放的危险信号分子可以激活APC进而有效的激活T/B细胞产生相应的免疫 应答。内源性危险信号具有交叉递呈抗原，诱导细胞免疫的特性，提示内源性危险信号可作 为疫苗佐剂诱导特异性的细胞免疫应答。KAScheibner等发现高分子量透明质酸的降解片段即低分子量透明质酸是一个 内源性危险信号（theJournalofImmunology, 2006, 177:1272-1281)。当机体组织受损， 商分子量透明质酸（分子量200万~600万）在氧自由基以及酶的作用下解聚为低分子量 透明质酸（分子量20万）。低分子量透明质酸与TLR-2作用后，以依赖于MyD88/IL-lR相 关激酶、TNFR相关因子-6、蛋白激酶Cζ、NF-κB的方式进行信号传导，激活机体的天然免 疫应答；高分子量透明质酸则抑制TLR-2的信号传导。透明质酸是细胞外基质的重要成分， 它是构成皮肤、玻璃体关节滑液和软骨组织的重要成分，具有独特的理化性质和生物学功 能。透明质酸中的重复二糖单元在所有物种和组织中都是一致的，因此不导致透明质酸分 子自身的免疫排斥。低分子量透明质酸（分子量〈100万）是透明质酸的降解产物，具有完 整的透明质酸结构，生物活性高，无毒副作用，目前主要在各类化妆品中用于保湿、抗衰老、 晒后修复等。研究结果表明，寡聚透明质酸（分子量〈10, 〇〇〇)能够明显增强灭活HAV抗原 的免疫应答，具有强的免疫佐剂作用，其免疫佐剂效应优于铝佐剂（细胞与分子免疫学杂 志，2008, 24:183-185)。GeoffreyBJ等发现（theJournalofImmunology, 2002, 168:5233-5239)，可溶 性硫酸肝素利用TLR4激活树突状细胞。硫酸肝素是一种酸性多糖，位于细胞膜和细胞外 基质。硫酸肝素的降解产物，即低分子量硫酸肝素，能够活化树突状细胞。目前，低分子量 硫酸乙酰肝素被认为是一种新型抗血栓和抗肿瘤转移药物，具有很强的抗血栓和抗肿瘤活 性，调节免疫功能和调血脂、抗动脉粥样硬化等作用，无明显毒副作用。研究结果表明，低分 子量硫酸乙酰肝素与乙肝表面抗原混合后，经鼻腔、肌肉及皮下注射3种途径免疫小鼠，既 能有效增强特异性体液免疫应答，又能显著诱导CTL细胞免疫效应，是一种优于铝佐剂的 潜在人用疫苗佐剂（中国生物制品学杂志，2011，24 :5-9)。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服现有的注射接种疫苗的缺点，提供一种适合于经皮免疫 的自溶性微针疫苗透皮贴片，从而实现顺应性好、方便、高效、安全的疫苗递送。 本专利技术的目的之二是提供一种自溶性微针疫苗透皮贴片的制备方法。 本专利技术是将内源性的寡聚透明质酸和/或低分子量的硫酸乙酰肝素同时作为自 溶性微针透皮贴片中的微针基质材料和疫苗佐剂，不用添加外源性佐剂来增强抗原的免疫 原性，解决了现有经皮免疫技术难以诱导Thl型细胞免疫的问题。 本专利技术的自溶性微针透皮贴片是由微针基质材料、疫苗、疫苗佐剂和疫苗保护剂 构成，其中，所述的微针基质材料和疫苗佐剂均为寡聚透明质酸、低分子量的硫酸乙酰肝素 或其组合。 根据本专利技术的一种实施方式，其中，疫苗在所述的自溶性微针透皮贴片中所占的 百分含量为总重量的0.001%~10%，疫苗保护剂在所述的自溶性微针透皮贴片中所占的 百分含量为总重量的0. 01 %~30%，微针基质材料和疫苗佐剂在所述的自溶性微针透皮 贴片中所占的百分含量为总重量的60%~99. 98%。优选地，疫苗在所述的自溶性微针透 皮贴片中所占的百分含量为总重量的〇. 01 %~1 %，疫苗保护剂在所述的自溶性微针透皮 贴片中所占的百分含量为总重量的〇. 1%~20%，微针本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自溶性微针透皮贴片，其特征是：所述的自溶性微针透皮贴片是由微针基质材料、疫苗、疫苗佐剂和疫苗保护剂构成，其中，所述的微针基质材料和疫苗佐剂均为寡聚透明质酸、低分子量的硫酸乙酰肝素或其组合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高云华，邱玉琴，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11