[发明专利]用于制备透皮微针阵列的石膏模具的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种医疗器械技术领域的制备方法，具体是一种用于制备透皮微针阵 列的石膏模具的制备方法。

背景技术

微针透皮技术最大的优势在于其能够在不伤及真皮和神经的前提下刺透阻碍药物吸收 的最大障碍枛表皮及其角质层。由于不接触神经，微针对表皮的刺穿不引起痛感，甚至对 于表皮的微创也是皮肤的可逆变形大于创伤，微针移去后数小时内可回复原状，而水溶性 药物，包括蛋白多肽在内，则可通过微针刺出的针孔而有效地进入体内。将微针点阵用于 药物的透皮给药是美国Georgia Institute of Technology的Prausnitz及其团队于十几年 前首先提出的。不管是起初的金属微针还是近几年发展起来的聚合物微针，模具的制备在 其中担当了一个重要角色。

最常用的模具材料是硅片，硅片是一种硬质材料，在上面加工出微孔阵列有一定的难 度。可以用微电子机械系统进行处理(MEMS)，但这种操作过程比较复杂，参数繁琐，且 角度不容易控制；也可以利用激光打孔，但激光比较容易打圆柱形的微孔，对于制备微针 需要的锥形微孔，激光难以简单地做到；对于化学刻蚀方法，化学试剂可以刻蚀出孔，但 孔的尖部角度很大，不能制备出需求的孔形状。

经过对现有技术的检索发现，Jung-Hwan Park等人在《IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING》上发表了一篇题为“Tapered Conical Polymer Microneedles Fabricated Using an Integrated Lens Technique for Transdermal Drug Delivery” (采用合成透镜技术制作用于透皮药物释放的锥形聚合物微针)的文章，该文中使用了紫 外光刻加化学方法在玻璃上加工出了微针阵列，然后使用这个微针模具制备出了聚二甲基 硅氧烷(PDMS)微孔模具。PDMS是一种很好成型材料，可以用于制备微孔模具，但要先有 针模具与之配合才能制备出微孔阵列，而且它的硬度较软，容易变形，从物理化学方面来 看，它的亲水性和透气性不好，对于聚合物溶液不容易利用抽虑的方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于制备透皮微针阵列的石膏模具的 制备方法，结合了石膏的便于成型、亲水、透气的特点，设计并制备了可通过抽滤或离心 来使微针成型的模具。本发明制备方法简便易行，制造出的微针阵列符合透皮要求。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

方法一：采用扎孔工具制备透皮微针阵列石膏模具

第一步、将石膏粉末和水混合后搅拌均匀，然后将混合物铺展在平台上，将混合物碾 平至片状的石膏微片；

所述的石膏粉末为建筑石膏、模型石膏、高强度石膏、无水石膏水泥或地板石膏中任 一一种的粉末。

所述的石膏微片的厚度为1-10cm，表面积为0.25cm²-400cm²。

第二步、石膏微片室温下硬化5-20分钟后采用扎孔工具进行扎孔，待石膏完全硬化后 即得带有若干单孔的微针模具。

所述的扎孔工具为圆锥形或n棱锥形(n≥3)结构；该轧空工具的尖端为球面钝化或 平面钝化结构，轧空工具的高度与底部直径的长度比例为3∶1-10∶1。

所述微针模具的单孔的孔径为1μm-1000μm，孔深度为100-1000μm。

方法二：采用孔格网制备透皮微针阵列石膏模具

第一步、将石膏粉末和水混合后搅拌均匀，然后将混合物铺展在平台上，将混合物碾 平至片状的石膏微片；

所述的石膏粉末为建筑石膏、模型石膏、高强度石膏、无水石膏水泥或地板石膏中任 一一种的粉末。

所述的石膏微片的厚度为1-10cm。

第二步、在石膏微片上覆盖孔格网后将其碾压嵌入石膏微片中，使得石膏微片的上表 面与孔格网的上表面持平；

所述的孔格网为厚度为1-1000μm的金属、金属氧化物、塑料或硅酸盐制成，该孔格 网的网孔形状为圆形或多边形，网孔半径为0.5-5000μm。