[发明专利]以聚吡咯为药物载体的磺化铝酞菁药物芯片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种药物芯片的制备方法，尤其是涉及一种具有控制释放功能的以聚吡咯为药物载体的磺化铝酞菁药物芯片的制备方法。

背景技术

近年来，微机电系统(MEMS)的飞速发展为主动型药物释放系统的开发提供了新的技术平台。MEMS的特点在于超小型化和多样性，能够执行复杂、细微的工作。John T等人(JohnT，Santini JR，Michael JC，Langer R，A controlled-release microchip.Nature，1999，397(6717)：335-338)利用该技术，制备出了一种一美分硬币大小的微型可植入药物芯片。该芯片是在单晶硅上通过MEMS技术刻蚀出若干微型药库，每个药库可以装载相同或不同药物，然后用金膜对药库进行封口。当采用电化学法将金膜腐蚀后，药库内的药物即可释放出来。Maloney JM等人(Maloney JM，et al，Electrothermally activated microchips for implantable drug delivery andbiosensing，Journal of Controlled Release，2005，7(3)：1-13。)设计了类似的芯片，他们将打开微型药库封口金膜的方法由电化学腐蚀改为电热熔化，并进一步强化了芯片的集成性，获得了可通过无线遥控将金膜熔化以进行药物释放的芯片产品。药物芯片是药物释放领域的一次革新，有极大的发展潜力。但是，目前的药物芯片均以微型药库作为药物储存的场所，因此不可避免地存在如下一些不足之处，如制作工艺复杂，对储药库密封技术和密封材料要求较高，因微型储药库体积很小，而对储药技术要求较高，操作亦较繁杂。

导电高分子聚吡咯具有独特的掺杂/脱掺杂性能，当其在氧化态与还原态之间变化时，会伴随着掺杂离子进入与离开导电聚合物的过程，以维持电荷的平衡。当掺杂离子为药物时，利用这一原理即可实现药物的存储与释放，因此聚吡咯可用作药物释放的载体。目前已有关于聚吡咯控制释放小分子的谷氨酸盐、三磷酸腺苷(ATP)、N-甲基吩噻嗪、甲氧萘丙酸、水杨酸盐、氟尿嘧啶(5-Fu)、呋氟尿嘧啶(TF-207)以及大分子的神经生长因子等多种药物的报道。利用聚吡咯作为药物释放载体的优势在于药物的装载与释放过程大大简化，而且可以通过调节外部电压来控制药物释放的过程，以获得多种(连续或脉冲)药物释放模式。但目前尚未见将聚吡咯药物释放技术与芯片技术相结合制备聚吡咯药物芯片的相关报道。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种将聚吡咯药物释放技术与MEMS技术相结合，具备控制释放功能的以聚吡咯为药物载体的磺化铝酞菁药物芯片的制备方法。

所述的以聚吡咯为药物载体的磺化铝酞菁药物芯片的制备方法包括以下步骤：

1)以单晶硅片为基底，通过微机电技术在硅片的表面构建由30～10000个金微电极组成的微电极阵列，微电极阵列中每个金微电极的通、断电状态为单独控制；

2)将构建后的微电极阵列浸入由吡咯单体和磺化铝酞菁组成的电解质溶液中，然后采用恒电位法或循环伏安法在每个金微电极上生长掺杂磺化铝酞菁的聚吡咯膜，得到以聚吡咯为药物载体的磺化铝酞菁药物芯片。

以聚吡咯为药物载体的磺化铝酞菁药物芯片上固载的磺化铝酞菁可以采用恒电位法或循环伏安法进行控制释放。

所述以聚吡咯为药物载体的磺化铝酞菁药物芯片的面积最好为0.1～3cm²。

所述微电极阵列中每个金微电极的面积最好为400～25000μm²，所述微电极阵列中每个金微电极的厚度最好为0.1～0.3μm。

所述电解质溶液是吡咯单体和磺化铝酞菁水溶液，吡咯单体的浓度最好为0.05～1mol/L，磺化铝酞菁的浓度最好为0.01～0.5mol/L。所述磺化铝酞菁可选自二磺化铝酞菁、三磺化铝酞菁或四磺化铝酞菁等。

当采用恒电位法制备聚吡咯膜时，电位施加范围最好为0.65～1.2V，施加时间最好为10～1000s；当采用循环伏安法制备聚吡咯膜时，电位扫描范围最好为0～1.2V，扫描速率最好为5～200mV/s，扫描周数最好为1～20周。

当采用恒电位法对药物芯片上固载的磺化铝酞菁进行控制释放时，电位施加范围为-0.3～-1.0V，施加时间为30～10000s；当采用循环伏安法对芯片上固载的磺化铝酞菁进行控制释放时，电位扫描范围为0～-1.2V，电位扫描速率为5～200mV/s，扫描周数为1～50周。