[发明专利]一种近红外响应水凝胶微针贴片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种近红外响应水凝胶微针贴片及其制备方法，微针阵列的基质由小分子量的聚乙二醇二丙烯酸酯和明胶交联而成的水凝胶制成，本发明的近红外响应水凝胶微针贴片具有足够的硬度，并且具有光热响应性，室温条件下，该水凝胶微针贴片在近红外激光的照射下温度会快速上升，在1分钟内可从28℃上升到70℃，可以实现微针刺入皮肤后更快速的药物释放，以此通过控制近红外照射时间来达到药物释放的准确控制，达到准确药物输送的目的。该近红外响应性水凝胶微针贴片可以满是实际药物输送中的应用需求，可以调节药物输送的速率，适用范围广。

技术领域

本发明涉及一种近红外响应水凝胶微针贴片及其制备方法，属于微针技术领域。

背景技术

微针给药因其无痛、易操作、较高药物利用率的特点在药物输送领域具有巨大的潜在应用价值。通常的水凝胶微针具备良好的安全性、生物相容性和皮肤贴合性。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。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。

然而传统的水凝胶材料硬度小难以刺穿皮肤的角质层，并且微针在皮下的药物输送速率并不迅速，在实际应用中面临着一系列挑战。所以，需要研发出同时具有足够硬度、快速药物释放的水凝胶微针。

聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)是一种广泛应用于制备水凝胶的高分子聚合物，广泛应用于水凝胶材料的制备上。然而，纯PEGDA水凝胶脆性高，极易在压力下发生断裂。明胶是一种功能性高分子蛋白质，具有良好的生物相容性、生物粘结性，广泛应用在食品、照相以及医学领域。

中国专利文献CN108853709公开了一种柔性水凝胶微针贴片及其制备方法，包括微针基片层、加热层、药物阻隔层以及储药层，微针基片层包括柔性基底和贯穿柔性基底的水凝胶针体；药物阻隔层由热致相变材料构成，覆盖水凝胶针体的顶部；加热层布置在微针基片层和药物阻隔层之间，用于对药物阻隔层加热；储药层的一个表面与药物阻隔层贴合，表面上具有凹槽，并且在凹槽中存储有药物溶液，凹槽与至少一个水凝胶针体在药物阻隔层受热转变为液态后形成药物溶液通道。通过引入热致相变材料作为药物阻隔层以及使用柔性聚合物材料制备柔性基底，根据本公开的柔性水凝胶微针贴片能够根据需要可控地释放药物溶液，并且与人体皮肤贴合，舒适性好。该柔性水凝胶微针贴片结构复杂，制作成本高。

因此，有必要研发一种结构简单、成本低、药物输送速率高的水凝胶微针贴片。

发明内容

针对现有技术的不足，尤其是传统水凝胶微针力学性能差，并且药物输送速率较低的难题，本发明提供一种近红外响应水凝胶微针贴片及其制备方法。

本发明的近红外响应水凝胶微针贴片具有足够的硬度，具有光热响应性，室温条件下，该水凝胶微针贴片在近红外激光的照射下温度在1分钟内可从28℃上升到70℃，可以实现微针刺入皮肤后更快速的药物释放，以此通过控制近红外照射时间来达到药物释放的准确控制。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种近红外响应水凝胶微针贴片，由微针阵列和背衬组成，其特征在于：

所述微针阵列的基质由小分子量的聚乙二醇二丙烯酸酯和明胶交联而成的水凝胶制成，在水凝胶中包载药物和光热转换响应物得到含药微针阵列；

所述背衬由聚乙二醇二丙烯酸酯水凝胶制成。

根据本发明优选的，光热转换响应物为四氧化三铁纳米颗粒。

根据本发明优选的，所述的药物为水溶性药物。

水溶性药物为盐酸阿霉素或水杨酸。