[发明专利]一种用于智能释药的快速DLP3D打印微针贴片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于智能释药的快速DLP 3D打印微针贴片及其制备方法，属于生物医学材料技术领域。所述微针贴片其组成包括聚合物单体、功能性材料、交联剂以及光引发剂和有效成分；共晶溶剂体系能够显著提升大分子药物和难溶性药物的溶解度，提高单位面积内微针针体的载药量。使得微针贴片的作用面积更小，药物有效利用率更高。微针贴片由生物相容性材料组成，应用体内无毒无害。同时，通过引入功能性材料，能够实现对药物释放速度的控制，或刺激响应型释放药物，提高药物的生物利用度和治疗效果。该微针贴片所用材料广泛用于水凝胶贴剂领域，生物相容性好。

技术领域

本发明涉及一种用于智能释药的快速DLP 3D打印微针贴片及其制备方法，属于生物医学材料技术领域。

背景技术

近年来，微针贴片这种无痛的给药方式已经在医疗美容和疾病治疗领域获得了应用，微针贴片由数百微米的细针阵列组成，由于长度较短，在透皮时几乎没有痛觉，也不会留下明显疮口，且微针能够穿透对阻碍药物进入皮肤的角质层，增强药物在皮下的释放，是一种理想的透皮给药方式。水凝胶微针具有材料来源广、生物相容性好等优势被认为在透皮给药方面最具有研究潜力，其中药物包裹在水凝胶网状结构体内，随着体液的渗透，引起微针的溶胀使得药物持续释放，药物利用率高。

水凝胶微针大多采用浇筑模板法进行制备，该法设计灵活性较差，依赖模具赋形，生产周期较长，重复性较差，且制备过程中容易导致微针内药物含量均匀度问题。为了显著改善和有效解决现有水凝胶微针制备过程中存在的问题，人们通常采用各种策略来改善微针制备的生产工艺。近年来3D打印技术由于其独特的可编程化、可批量化、可定制化生产等优点，也被用于载药微针的制造上。中国专利申请CN110693855A公开了一种采用双喷头熔融沉积成型3D打印技术制备微针的方法，通过3D打印得到基底和柱状阵列后，使用载玻片接触柱状阵列的顶端，并拉伸到预定距离产生微针针尖，进行交联成型后自然状态下脱水干燥即得具有一定机械性能且含有响应性药物的微针阵列贴片。但其微针针尖的制备依赖拉伸成型，形成的针尖精度不够，使其在应用中受到了极大的限制。

3D打印技术主要包括熔融成型法和光固化成型法，相对于熔融成型，通过数字光处理(DLP)进行光固化成型的打印速度和精度更高，更加适合微针的快速高精度制备。中国专利申请CN109747149A公开了一种光固化成型的3D打印微针的技术，使含光引发剂和药物的光敏材料溶液按微针贴片三维模型的结构进行固化，得到3D打印微针贴片。但是由于光敏水凝胶材料含有一定量的水分，因此仍需要额外的时间对微针进行二次曝光及自然干燥，这无疑也延长了微针的制备时间。

同时，面对生物大分子及难溶性药物，水凝胶微针往往需要将药物加工(微乳化、纳米粒或囊泡载药、干粉化等)后再进行制备，以增强微针贴片单位面积内难溶性药物的含量。中国专利申请CN111053891A公开了一种多肽纳米粒微针，通过将多肽药物负载入壳聚糖纳米粒中，再将纳米粒冻干成粉末装载入聚合物微针中制成干粉载药微针，提高微针内药物载量。与常规的可溶性微针有效载药量(针尖及近针头端可被渗透吸收的药量)只有7.12μg/片相比，多肽纳米粒微针的有效载药量能达到200μg/片，但其复杂的工艺也限制了微针在负载大分子及难溶性药物上的工业化应用。微针3D打印制备技术的不足阻碍了微针的工业化生产和大规模应用，寻找一种新型生物相容性好，载药量高，成本低、生产周期短的3D打印新材料是研究人员关注的重点。