一种葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针及其制备方法，包括以下步骤：将葡聚糖和甲基丙烯酸缩水甘油酯于22～28℃下避光搅拌反应得到葡聚糖接枝甲基丙烯酸；将葡聚糖接枝甲基丙烯酸配制为浓度15～40g/mL的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液，向所述葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液中加入光引发剂得到混合溶液C；将混合溶液C置于模具中于波长为190～480nm的光下辐照固化成型得到所述葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针。本发明专利技术的制备方法制备得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的针尖不降解，且具有优异的力学性能和药物释放性能，能够穿透皮肤，可以成功实现药物释放，且短时间内针尖基本不降解，使得药物可以通过葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针缓释。

Dextran grafted methacrylic acid hydrogel microneedle and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针及其制备方法
本专利技术属于医用材料制备
，具体涉及一种葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针及其制备方法。
技术介绍
皮肤包括表皮、真皮和皮下组织。表皮的最外层，即角质层，起皮肤屏障的作用，这也限制了表皮下目标区域的治疗方法的可用性。药物透皮递送是局部和全身治疗中很有吸引力的治疗途径。透皮给药疗法具有很多优点，例如：避免了药物的肝首过代谢，提供了自我用药的适用性，不干扰胃和肠道，避免了静脉内给药的不便，以及可以避免各种吸收条件的限制，例如酶的存在，pH值的变化和胃排空的时间等，而且透皮递送在需要时可以简单地终止和轻松地去除药物，从而为患者提供选择性的药物输送特定地点。尽管局部药物递送相对于其他递送途径具有若干优点，但是由于角质层的高效屏障特性仅允许少量药物分子在长时间内渗透。与传统的皮下注射针头给药相比，微针(MNs)尺寸很小，针的长度通常在1mm以下，肉眼看不见，因此对患有针头恐惧症的患者很友好。与需要专用电子设备的基于超声渗透或离子电渗疗法的透皮给药相比，易于应用，而无需复杂设备的先决条件。由于其微米级尺寸，MNs可以无缝地穿刺皮肤，并可以输送多种治疗分子，包括分子量范围很宽的治疗分子，例如小分子、生物大分子、甚至纳米颗粒。例如，(ThamHP,XuKM,LimWQ,ChenHZ,ZhengMJ,ThngTGS,etal.Microneedle-AssistedTopicalDeliveryofPhotodynamicallyActiveMesoporousFormulationforCombinationTherapyofDeep-SeatedMelanoma.AcsNano.2018；12:11936-48.)和(YeYQ,WangJQ,HuQY,HochuGM,XinHL,WangC,etal.SynergisticTranscutaneousImmunotherapyEnhancesAntitumorImmuneResponsesthroughDeliveryofCheckpointInhibitors.AcsNano.2016；10:8956-63)报道了用微针负载纳米药物和疫苗治疗黑色素瘤。与用于增强透皮药物递送的化学制剂(例如脂质纳米颗粒)相比，制造MN的成本要低得多，并且批次之间的可重复性很高。同时，MNs的穿透深度仅穿透表皮而不损害真皮中的神经元和毛细血管，从而最大程度地减少了与透皮给药有关的疼痛，也不会造成皮肤破损出血，因此在应用部位的感染风险可忽略不计。但是，现有的制备微针的材料制备得到的微针力学性能和药物释放性能较差，而且会发生针尖降解，导致微针基底部的药物失去作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将葡聚糖(Dex)和催化剂溶解在有机溶剂中得到溶液A；(2)向所述溶液A中滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)同时于22～28℃下避光搅拌反应36～60h，得到混合体系B，所述葡聚糖与所述甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为(5～15)：(2～4.5)；(3)收集混合体系B中分子量为3.5kD～12kD的物质冷冻干燥得到葡聚糖接枝甲基丙烯酸(DexMA)；(4)将步骤(3)得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸配制为浓度15～40g/mL的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液，向所述葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液中加入光引发剂得到混合溶液C；(5)将所述混合溶液C置于模具中于波长为190～480nm的光下辐照固化成型得到所述葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针。上述的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的制备方法制备得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的针尖不降解，且具有优异的力学性能和药物释放性能，上述制备方法制备得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针能够穿透皮肤，可以成功实现药物释放，且短时间内针尖基本不降解，使得药物可以通过葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针缓释。优选地，所述步骤(5)中，光的波长为360～370nm。优选地，所述步骤(5)中，光的波长为365nm。专利技术人经过研究发现，当光的波长为365nm时，制备得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针具有更好的机械性能和抗降解性能。优选地，所述步骤(4)中，葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液的浓度为20～30g/mL。专利技术人经过研究发现，当葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液的浓度为20～30g/mL时进行紫外光辐照固化交联，得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针溶胀率低，结构更稳定，压缩模量和拉伸模量更大，具有更好的机械性能有利于穿刺，而且降解率更低，避免了由于微针的降解而导致的微针基底部的药物失去作用；专利技术人经过研究发现，当葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液的浓度为30g/mL时，得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针溶胀率低，结构更稳定，压缩模量和拉伸模量更大，降解率更低。优选地，所述步骤(1)中，催化剂为4-二甲氨基吡啶(DMAP)，所述溶液A中葡聚糖和4-二甲氨基吡啶的重量比为(5～15)：(1～3)，所述有机溶剂为二甲基亚枫。优选地，所述步骤(4)中，光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂(LAP)，所述混合溶液C中光引发剂的浓度为0.1～0.2g/mL。优选地，所述步骤(5)中，光下辐照的时间为0.5～1.5min。专利技术人经过研究发现，光下辐照的时间为0.5～1.5min时，制备得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针具有更好的机械性能和抗降解性能。优选地，所述步骤(1)中，将所述葡聚糖溶解在二甲基亚枫中以400～600rpm搅拌0.5～1.5h后，加入催化剂继续以400～600rpm搅拌0.5～1.5h得到溶液A，所述溶液A中葡聚糖的浓度为3～30g/mL。优选地，所述葡聚糖与所述甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为10:3。专利技术人经过研究发现，葡聚糖与甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为10:3时，制备得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针具有更好的机械性能和抗降解性能。优选地，所述葡聚糖与所述催化剂的重量比为10:2。优选地，所述步骤(2)中，向所述溶液A中滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯同时于25℃下避光搅拌反应48h。所述步骤(5)中，将所述混合溶液C置于模具中后抽真空去除气泡后于波长为190～480nm的光下辐照后置于避光环境中静置0.5～1.5h。本专利技术还提供一种上述任一所述方法制备得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针。优选地，所述葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的针长为300μm～1000μm。上述的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针溶胀率低，结构更稳定，压缩模量和拉伸模量更大，具有更好的机械性能和抗降解性能。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针及其制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)将葡聚糖和催化剂溶解在有机溶剂中得到溶液A；/n(2)向所述溶液A中滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯同时于22～28℃下避光搅拌反应36～60h，得到混合体系B，所述葡聚糖与所述甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为(5～15)：(2～4.5)；/n(3)收集混合体系B中分子量为3.5kD～12kD的物质冷冻干燥得到葡聚糖接枝甲基丙烯酸；/n(4)将步骤(3)得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸配制为浓度15～40g/mL的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液，向所述葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液中加入光引发剂得到混合溶液C；/n(5)将所述混合溶液C置于模具中于波长为190～480nm的光下辐照固化成型得到所述葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针。/n

【技术特征摘要】
1.一种葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将葡聚糖和催化剂溶解在有机溶剂中得到溶液A；
(2)向所述溶液A中滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯同时于22～28℃下避光搅拌反应36～60h，得到混合体系B，所述葡聚糖与所述甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为(5～15)：(2～4.5)；
(3)收集混合体系B中分子量为3.5kD～12kD的物质冷冻干燥得到葡聚糖接枝甲基丙烯酸；
(4)将步骤(3)得到的葡聚糖接枝甲基丙烯酸配制为浓度15～40g/mL的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液，向所述葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液中加入光引发剂得到混合溶液C；
(5)将所述混合溶液C置于模具中于波长为190～480nm的光下辐照固化成型得到所述葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针。


2.根据权利要求1所述的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，光的波长为360～370nm。


3.根据权利要求1所述的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，葡聚糖接枝甲基丙烯酸水溶液的浓度为20～30g/mL。


4.根据权利要求1所述的葡聚糖接枝甲基丙烯酸水凝胶微针的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，催化剂为4-二甲氨基吡啶，所述溶液A中葡聚糖和4-二甲氨基吡啶的重量比为(5～15)：(1～3)，所述有机溶剂为二甲基亚枫。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉，蓝咏，冯龙宝，
申请(专利权)人：广州贝奥吉因生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44