[发明专利]一种具有精准可控脉冲式药物释放功能微针及制备方法

说明书

本发明公开一种具有精准可控脉冲式药物释放功能微针及制备方法，将聚多巴胺的三(羟甲基)氨基甲烷溶液滴加到负载药物胰岛素的聚乳酸‑羟基乙酸共聚物的纳米微球的三(羟甲基)氨基甲烷溶液中，搅拌下反应使聚乳酸‑羟基乙酸共聚物的表面修饰聚多巴胺，干燥，得到负载药物胰岛素的聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物的纳米微球；将负载药物胰岛素的聚多巴胺‑聚乳酸‑羟基乙酸共聚物的纳米微球溶解在海藻酸钠溶液中，放入微针模具，离心，取出微针模具，在微针模具上滴加氯化钙溶液，干燥即可。本发明制备的微针材料通过日常生活中的电器实现对微针中药物胰岛素的控制释放，极大保障了患者的生命安全。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术和生物医用材料领域，具体涉及一种具有精准可控脉冲式药物释放功能微针及制备方法。

背景技术

21世纪以来，“慢性疾病”一词频繁出现于人们的视野，其主要特征是起病缓慢或病程迁延，治疗周期一般在6个月以上。慢性病会对脑、心、肾等重要脏器的损害，易造成伤残，严重影响劳动能力和生活质量。其治疗需要长期的药物介入，而目前主要采取的频繁注射治疗的方法在给患者带来持久痛苦的同时，由于治疗过程固化，无法根据患者的实际病情实时按需调整给药剂量，导致治疗效果不尽人意。因此，亟需开发一种无痛、安全、可控、长期的给药体系，以实现慢性疾病的精准高效治疗。常见的慢性病主要包括糖尿病、高血压、骨质疏松、慢性呼吸系统疾病等，其中糖尿病是典型且对患者伤害较大的慢性疾病。本发明以糖尿病为模型慢性疾病，开发一种具有精准可控脉冲式药物释放功能的微针，解决糖尿病等慢性疾病的有效治疗问题。

糖尿病是21世纪最具挑战性的健康问题之一，它是一种以血糖调节机制失效为特征的代谢性疾病。糖尿病可能会导致严重的并发症，如视网膜病变、肾病、神经病变等，不仅会降低患者的生活质量，甚至影响患者的生命安全。根据世界卫生组织发布的《全球糖尿病报告》，截至2021年，约有4.4亿成年人患有糖尿病，而且这个人数预计在未来20年内翻倍。伴随着上升的患病人数，医疗卫生的经济负担也在与日加增。目前糖尿病的常用治疗策略为每天静脉注射胰岛素，从而降低患者的血糖浓度。然而，这种治疗策略有时不仅会给患者带来物理疼痛还会带来精神痛苦。此外，传统针剂中胰岛素的含量与患者的血糖水平难以实时精准对应，往往在糖尿病患者治疗过程中会造成不可预期的血糖波动，对患者的生命安全造成威胁。因此需要开发一种快速、精准、高效、无痛的血糖调控体系，通过按需供应胰岛素针对不同患者实现个性化精准治疗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单高效的具有精准可控脉冲式药物释放功能微针及制备方法，能够实现胰岛素的控制释放，用于解决糖尿病等慢性疾病的有效治疗问题，并且制备方法简单，易于工业化生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有精准可控脉冲式药物释放功能微针的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备负载胰岛素的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米微球；

(2)将聚多巴胺的Tris溶液滴加到负载胰岛素的聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球的Tris溶液中，搅拌下反应使聚乳酸-羟基乙酸共聚物的表面修饰聚多巴胺，通过离心、洗涤、干燥，得到负载胰岛素的聚多巴胺-聚乳酸-羟基乙酸共聚物的纳米微球；

(3)将负载胰岛素的聚多巴胺-聚乳酸-羟基乙酸共聚物的纳米微球分散在海藻酸钠溶液中然后倒入微针模具中，离心后在微针模具上滴加氯化钙溶液，干燥处理，得到具有精准可控脉冲式药物释放功能微针。

进一步的，采用双乳化法制备负载胰岛素的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米微球。

进一步的，步骤(1)具体过程为：

将胰岛素水溶液加入到聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液中，然后超声，得到乳化液，将乳化液加入到聚乙烯醇的水溶液中，再次超声乳化后搅拌2-4小时后水洗、冷冻干燥，得到负载胰岛素的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米微球。