一种包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴制造技术

本发明专利技术公开一种包含3

【技术实现步骤摘要】
Regulation of Blood Glucose in Mice and Minipigs[J].Nature Biomedical Engineering,2020,https://doi.org/10.1038/s41551-019-0508-y.
[0007][3]Chen,X；Yu,H；Wang,L,et al.Preparation of phenylboronic acid-based hydrogel microneedle patches for glucose-dependent insulin delivery[J].Journal of Applied Polymer Science,2020,https://doi.org/10.1002/app.49772.

技术实现思路

[0008]为了解决
技术介绍
中的问题，本专利技术提供了一种包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴。选用3-丙烯酰胺基苯硼酸、N-丙烯酰胺基葡萄糖、N-异丙基丙烯酰胺和N,N
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亚甲基双丙烯酰胺经自由基共聚进行制备的方法简单；在人体温度37℃下，具有适宜的力学性能，可有效刺穿皮肤，并可依据葡萄糖浓度的不同调控药物的释放速率及释放剂量；聚合物在人体内无残留等特点。
[0009]本专利技术所采用的的技术方案如下：
[0010]一、一种包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴
[0011]微针贴主要由基底和在基底上呈阵列排布的微针针体组成，所述微针针体与基底为3-丙烯酰胺基苯硼酸、N-丙烯酰胺基葡萄糖、N-异丙基丙烯酰胺和N,N
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亚甲基双丙烯酰胺的共聚物，微针针体和基底均负载有药物。
[0012]所述的3-丙烯酰胺基苯硼酸，其结构式如下：
[0013][0014]所述的N-丙烯酰胺基葡萄糖，其结构式如下：
[0015][0016]所述的N-异丙基丙烯酰胺，其结构式如下：
[0017][0018]所述的N,N
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亚甲基双丙烯酰胺，其结构式如下：
[0019][0020]所述微针针体为四棱锥形，微针针体高度为0.2-4mm，微针针体底面边长为0.05-0.5mm；所述基底为圆柱体，基底高度为0.01-2mm，基底直径为0.5-5cm；所述微针针体在基底上的阵列密度为10-800针/cm2基底。
[0021]所述微针贴适用于人体温度37℃。
[0022]二、包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴的制备方法
[0023]包括以下步骤：
[0024]1)将3-丙烯酰胺基苯硼酸、N-丙烯酰胺基葡萄糖、N-异丙基丙烯酰胺、N,N
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亚甲基双丙烯酰胺、引发剂和溶剂混合溶解，得到包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴的前驱体溶液；
[0025]2)将步骤1)得到的前驱体溶液加入微针阴模中，离心或置于负压环境；
[0026]3)通过光引发或热引发使微针阴模中的前驱体溶液进行自由基聚合，从而得到包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴；
[0027]4)将步骤3)得到的包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴用去离子水洗涤，然后浸泡在含有药物的水溶液中进行药物负载，负载完毕，将包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴干燥至恒重，得到负载药物的包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴。
[0028]所述步骤1)中的引发剂为光引发剂或热引发剂，优选为2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或偶氮二异丁腈。
[0029]所述步骤1)中的溶剂为二甲基亚砜、甲醇、正丁醇、水中的一种或多种。
[0030]所述步骤1)中，以质量份数计，3-丙烯酰胺基苯硼酸为0.2-1.3份，N-丙烯酰胺基葡萄糖为0.2-1.6份，N-异丙基丙烯酰胺为0.1-1.1份，N,N
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亚甲基双丙烯酰胺为0.002-0.1份，引发剂为0.01-0.5份，溶剂为0.8-20份。
[0031]所述步骤2)中，离心的转速为500-30000rpm，时间为10-120min；置于负压环境的压力为0.0001-0.09MPa，时间为0.5-24h。
[0032]所述步骤3)中的光引发条件：紫外光波长为200-400nm，功率为5-150W，时间为5-1000min；热引发条件：温度为55-90℃，时间为30-1000min。
[0033]所述步骤4)中，药物为胰岛素、艾塞那肽、二甲双胍盐酸盐中的一种或多种，含有药物的水溶液质量浓度为0.1-30％。
[0034]所述步骤4)中，用去离子水洗涤包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴可洗去溶剂及未反应的单体，提高微针贴的生物安全性。
[0035]本专利技术的包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴中，共聚物侧链上的苯硼酸基团和酰胺基葡萄糖基团可以形成苯硼酸酯键交联点，提高微针的机械性能，使微针可以顺利地刺穿皮肤。当微针浸没在葡萄糖溶液中时，苯硼酸基团也可以和葡萄糖反应生
成苯硼酸酯键，葡萄糖与共聚物基微针贴中的酰胺基葡萄糖基团竞争，进而导致共聚物基微针贴中部分旧有的苯硼酸酯键交联点断裂。溶液葡萄糖浓度越高，苯硼酸酯键交联点断裂越多，随葡萄糖浓度上升，微针内部孔壁变薄并逐渐产生撕裂样条纹，孔与孔之间的连通程度增加，因此药物从微针的共聚物网络中释放的速率越高，药物释放剂量越大。
[0036]本专利技术的有益效果：
[0037]1)本专利技术提供的微针贴在人体温度37℃下兼具良好的糖敏药物释放性能和适宜的机械性能。包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴对葡萄糖浓度具有刺激-响应性能，可依据葡萄糖浓度的变化自动调节所负载药物的释放速率和释放剂量。另外，共聚物侧链上的苯硼酸基团和酰胺基葡萄糖基团形成的苯硼酸酯键交联点提高了微针的机械性能，使微针可以顺利地刺穿皮肤。
[0038]2)本专利技术提供的微针贴制备工艺简单，胰岛素负载工艺温和，不会导致因紫外光照或高温而产生的胰岛素失活问题。
[0039]3)本专利技术提供的微针贴不会导致聚合物材料在人体内的累积，生物相容性良好。
附图说明
[0040]图1为实施例1制备的微针贴的微针阵列压缩应力-应变曲线图。
[0041]图2为实施例1制备的微针贴在人体温度37℃以及不同葡萄糖浓度缓冲溶液(pH 9，C
葡萄糖
＝0,1和4g/L)条件下的模型药物累积释放量-时间曲线图。
[0042]图3为实施例1制备的微针贴在人体温度37℃以及不同葡萄糖浓度缓冲溶液(pH 9，C
葡萄糖
＝0,1和4g/L)条件下培养12小时后的扫描电子显微镜照片。(a,d:C
葡萄糖
＝0g/L；b,e:C
葡萄糖
＝1g/L；c,f:C
葡萄糖
＝4g/L；比例尺:a,b,c＝5μm,d,e,f＝2μm)
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴，其特征在于，微针贴主要由基底和在基底上呈阵列排布的微针针体组成，所述微针针体与基底为3-丙烯酰胺基苯硼酸、N-丙烯酰胺基葡萄糖、N-异丙基丙烯酰胺和N,N
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亚甲基双丙烯酰胺的共聚物，微针针体和基底均负载有药物。2.根据权利要求1所述的包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴，其特征在于，所述微针针体为四棱锥形，微针针体高度为0.2-4mm，微针针体底面边长为0.05-0.5mm；所述基底为圆柱体，基底高度为0.01-2mm，基底直径为0.5-5cm；所述微针针体在基底上的阵列密度为10-800针/cm2基底。3.根据权利要求1所述的包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴，其特征在于，所述微针贴适用于人体温度37℃。4.基于权利要求1-3任一所述的包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将3-丙烯酰胺基苯硼酸、N-丙烯酰胺基葡萄糖、N-异丙基丙烯酰胺、N,N
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亚甲基双丙烯酰胺、引发剂和溶剂混合溶解，得到包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴的前驱体溶液；2)将步骤1)得到的前驱体溶液加入微针阴模中，离心或置于负压环境；3)通过光引发或热引发使微针阴模中的前驱体溶液进行自由基聚合，从而得到包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴；4)将步骤3)得到的包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴用去离子水洗涤，然后浸泡在含有药物的水溶液中进行药物负载，负载完毕，将包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴干燥至恒重，得到负载药物的包含3-丙烯酰胺基苯硼酸的共聚物基糖敏微针贴...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞豪杰，沈迪，王立，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：