本发明专利技术提供了一种具有光热效应的透皮给药微针系统，该透皮给药微针系统包含水溶性聚合物聚丙烯酸和内嵌的具有光热效应的石墨烯纳米片。微针高度为300μm‑800μm，针尖宽度为10μm‑20μm，微针底部宽度为200μm‑400μm。本发明专利技术还提供了该透皮给药微针系统的制备方法和在皮肤表面肿瘤治疗中的应用。本发明专利技术制备的透皮给药微针系统具有显著提高药物输送效率、高药物装载量且释放快速的优点，药物种类不受限制，同时本发明专利技术制备的透皮给药微针系统能够通过改变内嵌的石墨烯纳米片含量来调节光热升温效果，能够实现药物治疗协同光热治疗的多模式治疗功能。
【技术实现步骤摘要】
一种具有光热效应的透皮给药微针系统及制备方法和应用
本专利技术属于医药
，涉及一种医疗器械，具体涉及一种具有光热效应的透皮给药微针系统及其制备方法和该透皮给药微针系统的应用。
技术介绍
目前，全世界绝大部分的疾病治疗都是以药物治疗为主。通常，药物治疗的给药方式有口服给药、注射给药等。对于口服给药，部分药物会对胃肠道有较明显副作用，对大分子药物的吸收困难，更重要的是对于老人和小孩口服方式有一定的局限性；另一方面，注射给药容易出现短时的高血药浓度而引起毒副作用，需要由医护人员进行注射给药，而且还会引起患者疼痛感。因此，为了降低给药产生的副作用，提高药物输送效率，减轻患者的心理负担等，国内外研究人员一直在研究更为安全、高效、方便的给药系统。透皮给药微针系统是指药物以一定的速率通过皮肤，经毛细血管吸收进入体循环而产生药效的一类制剂。透皮给药与传统的给药方式相比有许多优点：避免肝脏的“首过效应”；减少人体血药浓度出现峰谷的变化；通过维持恒定的血药浓度增加疗效；简单方便使用；适于半衰期短的药物；避免了对胃肠道的副作用。然而，由于皮肤(特别是角质层，角质层一般介乎10μm至40μm不等)对药物透皮吸收起屏障作用，一般情况下药物的透皮渗透速度难以满足治疗的需要。但是，如果通过一定的物理方法在皮肤上打开给药通路，那么药物输送效率就会大大提高。微针系统的透皮给药机理是在一个很小的面积上(传统的透皮贴片的尺寸)，同时覆盖数百根微针刺穿皮肤角质层，允许药物通过角质层屏障实现对药物的靶向输送。因此，透皮给药微针系统可以实现高效的药物输送。但是通常情况下，单纯的药物治疗对于部分疾病的功效也差强人意，同时不可避免的会产生耐药性。如果透皮给药微针系统在输送药物的同时能够结合如光热治疗等其他治疗方式，获得协同治疗功能，这将会大大提高治疗效果。因此，如何设计一种具有光热效应的透皮给药微针系统应用于如皮肤表面肿瘤等疾病的治疗具有重要的临床价值。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种具有光热效应的透皮给药微针系统及其制备方法和应用，以同时满足药物治疗协同光热治疗的双模式治疗功能。本专利技术所采用的技术方案是：一种具有光热效应的透皮给药微针系统，其特征在于：微针的基材使用水溶性聚丙烯酸(PAA)，微针高度为300μm-800μm，微针针尖宽度为10μm-20μm，微针底部宽度为200μm-400μm；内部嵌入药物和具有光热效应的石墨烯纳米片。本专利技术还提供了制备上述具有光热效应的透皮给药微针系统的方法，包括以下三步：步骤一，微针浆料配制：取适量的PAA加入适量的去离子水中，轻轻晃动直至完全溶解；在上述溶液中加入适量的石墨烯纳米片和药物，搅拌1-2小时，使石墨烯纳米片和药物充分地分散在PAA水溶液中，并且调节去离子水含量使浆料粘度范围为20-800Pa·s；步骤二，微针的离心浇注成型：取二分之一微针体积的步骤一中配制的浆料加入至PDMS微针模具中，在离心机中以3000-5000rpm的转速离心15min后取出；接着，再次加入二分之一微针体积的浆料至PDMS微针模具中继续以相同的转速离心15min取出；然后，加纯PAA水溶液至两次离心后的PDMS微针模具，使其完全填充模具空间并小心除掉多余浆料，作为微针的基座；步骤三，微针脱模：将步骤二中制备的样品置于37℃烘箱干燥24小时，小心脱模，即得到具有光热效应的透皮给药微针系统。进一步的，步骤一中PAA与去离子水的质量比为1:2～5。进一步的，步骤一中石墨烯纳米片与聚丙烯酸的质量比为0.1％-5％。进一步的，步骤一中药物与聚丙烯酸的质量比为5‰-10％。进一步的，所述药物可选水溶性抗肿瘤药物。进一步的，步骤二中所述纯PAA水溶液中PAA的浓度为0.35g/mL。进一步的，所述微针的针尖与针尖间距优选500μm。并且，本专利技术还提供了上述具有光热效应的透皮给药微针系统在皮肤表面肿瘤治疗中的应用。与
技术介绍
相比，本专利技术的技术方案的优点和积极效果如下：1.能够显著提高药物输送效率本专利技术所提供的具有光热效应的透皮给药微针系统能刺穿皮肤并形成药物输送通路，药物输送效率高。2.微针系统的药物储藏量高且释放快速本专利技术所提供的具有光热效应的透皮给药微针系统适合药物在微针中储藏，与
技术介绍
相比，药物储藏量高且可控。同时，由于基材聚丙烯酸的水溶性，进入人体后能快速溶解，使得储藏的药物易于快速释放。3.使治疗的疗效显著增加本专利技术所提供的具有光热效应的透皮给药微针系统能够促使药物通过微针刺穿的通路靶向进入病发部位，可明显提高药物治疗效果。并且，该微针系统兼具光热治疗功能，在红外光照射下能在较短时间内控制其升温范围在43-48℃，还可以通过控制该透皮给药微针系统本身的石墨烯纳米片含量以及红外光的功率密度等参数，增加病变细胞或组织与周围正常细胞或组织的温差，诱发病变细胞凋零，同时减轻治疗过程中因正常细胞或组织过热而引起并发症。4.能够实现药物治疗协同光热治疗的双模式治疗本专利技术通过以PAA为基材，同时嵌入具有光热效应的石墨烯纳米片和药物，通过离心浇注方法制备了兼具高效率输送药物和光热效应的透皮给药微针系统，可实现药物治疗协同光热治疗的双模式治疗。附图说明图1为实施例1制备的具有光热效应的透皮给药微针系统的扫描电镜(SEM)图；图2为实施例1制备的具有光热效应的透皮给药微针系统的力学性能曲线；图3为实施例1制备的具有光热效应的透皮给药微针系统的光热升温曲线；图4为实施例1制备的储藏抗癌药物阿霉素的具有光热效应的透皮给药微针系统在pH＝7.4，温度分别为37℃和45℃条件下的释放曲线。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术所涉及的一种具有光热效应的透皮给药微针系统、制备方法及其应用做进一步说明。实施例1本实施例所提供的具有光热效应的透皮给药微针系统包括PAA、嵌入在PAA内部的石墨烯纳米片和抗癌药物阿霉素。该透皮给药微针系统制备方法包括以下步骤：步骤一，微针浆料配制：取700mg的PAA加入2.0mL去离子水中，轻轻晃动直至完全溶解；在上述溶液中加入10mg的石墨烯纳米片和10mg抗癌药物阿霉素，搅拌1-2小时，使石墨烯纳米片和药物充分地分散在PAA水溶液中，并且得到浆料；步骤二，微针的离心浇注成型：取步骤一中配制的浆料0.2mL加入至PDMS微针模具中，在离心机中以4000rpm的转速离心15min后取出；接着，再次加入0.2mL的浆料至PDMS微针模具中继续以相同的转速离心15min取出；然后，加过量的纯PAA水溶液(0.35g/mL)至两次离心后的PDMS微针模具，使其完全填充模具空间并小心除掉多余浆料，形成微针的基座；步骤三，微针脱模：将步骤二中制备的样品置于37℃烘箱干燥24小时，小心脱模，即得到具有光热效应的透皮给药微针系统；图1为实施例1制备的具有光热效应的透皮给药微针系统的扫描电镜(SEM)图。取本实施例制备的透皮给药微针系统置于扫描电镜(SEM)下观察，结果如图1所示，本实施例制备的透皮给药微针系统的微针尖端大约10μm，底部大约200μm，高度大约550μm，微针的形貌完整。图2为实施例1制备的具有光热效应的透皮给药微针系统的力学性能测试曲线。将本实施例制备的透皮给药微针系统进行抗压性能测试，结果如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有光热效应的透皮给药微针系统，其特征在于：所述透皮微针系统的微针高度为300μm‑800μm，微针针尖宽度为10μm‑20μm，微针底部宽度为200μm‑400μm，所述微针系统的基材为水溶性聚丙烯酸，内部嵌有药物和石墨烯纳米片。
【技术特征摘要】
1.一种具有光热效应的透皮给药微针系统，其特征在于：所述透皮微针系统的微针高度为300μm-800μm，微针针尖宽度为10μm-20μm，微针底部宽度为200μm-400μm，所述微针系统的基材为水溶性聚丙烯酸，内部嵌有药物和石墨烯纳米片。2.根据权利要求1所述的具有光热效应的透皮给药微针系统，其特征在于：所述药物选自水溶性抗肿瘤药物。3.根据权利要求1所述的具有光热效应的透皮给药微针系统，其特征在于：所述微针的针尖与针尖间距为500μm。4.一种如权利要求1至3任意一项所述的具有光热效应的透皮给药微针系统的制备方法，其特征在于：包括以下三步：步骤一，微针浆料配制：取适量的聚丙烯酸加入适量的去离子水中，轻轻晃动直至完全溶解；在上述溶液中加入适量的石墨烯纳米片和药物，搅拌1-2小时，使石墨烯纳米片和药物充分地分散在聚丙烯酸水溶液中，并且调节去离子水含量使浆料粘度范围为20-800Pa·s；步骤二，微针的离心浇注成型：取二分之一微针体积的步骤一中配制的浆料加入至PDMS微针模具中，在离心机中以3000-5000rpm的转速离心15m...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱钰方，田正芳，陈砚美，阮志军，
申请(专利权)人：黄冈师范学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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