[发明专利]一种丝素蛋白凝胶微针系统及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗用微针系统，特别是一种具有不可溶的丝素蛋白固化物构成的微针系统及其制备方法。

背景技术

    随着微加工技术的发展，十几年前可刺透表皮但不伤及真皮和神经的微针技术问世，为透皮给药带来了新的思路。尺寸在微米级的微针点阵以可逆微创的方式刺穿渗透性极差的皮肤表层（角质层），造成生物大分子得以通过的机械通道，却不产生痛感和皮肤创伤。然而，看起来简单的微针透皮贴给药仍然面临着一系列技术瓶颈。目前，用于透皮给药的微针须采用微加工技术制备，价格昂贵、工艺复杂，不适合工业化生产，而且这些以金属和硅材料制备的微针在皮肤上保留较长的时间可能会导致皮肤刺激，微针断裂残留的碎块残留在皮肤内，则可能造成无机颗粒的积淀。为了改善上述问题，以金属、聚合物、多糖为材料的实心微针相继问世，但存在着给药方式烦琐（针刺后涂抹药物）、与蛋白不兼容（脂溶性聚合物）、给药量有限（只能在针头上载药）等问题。而理想的微针点阵透皮贴膜应具备对皮肤和蛋白均生物兼容、保持持续的扩散通道、允许较大剂量给药、可根据需要控释等性能，且制备简便。

近几年，丝素蛋白已被认为是合适的生物医学材料，具有良好的生物相容性、生物降解性能，适合制作生物医学材料。丝素蛋白具有水溶性，酶类或者药物都可以在温和的条件下被其包裹，生物活性的物种在干态丝素膜中可以保持一定时间并且可以被释放。正是由于上述原因，丝素蛋白适合于用作微针材料，且丝素与其他生物聚合物相比，具有更好的机械性能，能提供微针所必需的机械强度。

在本发明作出之前，中国发明专利（CN10258032A）公开了一种丝素蛋白微针系统及丝素纳米颗粒的制备方法，采用可溶的丝素蛋白固化物包裹载药丝素纳米颗粒，然后制成微针，该微针刺入皮肤后，外层的丝素蛋白固化物迅速溶解，释放出载药的纳米颗粒，达到药物释放的目的。但是这种丝素微针系统采用可溶性丝素蛋白，外层丝素蛋白遇到体液会很快溶解，造成药物的快速释放，不利于缓释。溶液可能受到压力挤出，对于药物的缓释也不利。中国发明专利（CN103260693A）公开了另一种基于丝素蛋白微针及其制备方法，采用水蒸气退火、暴露于甲醇溶液中等方法对载药并成形后的丝素微针进行后处理，达到控制丝素蛋白β折叠结构的含量，从而使微针不溶于水，进一步控制药物释放的速率。但是，这些不溶化处理过程可能会使药物的活性有所损失。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对现有技术在丝素微针不溶化处理中存在的不足，提供一种制备方法简单，条件温和的不溶化丝素蛋白凝胶微针系统及其制备方法。 

实现本发明目的的技术方案是提供一种丝素蛋白凝胶微针系统的制备方法，包括如下步骤：

1、以聚二甲基硅氧烷膜为模板，采用二氧化碳激光在模板上进行打孔, 激光的聚焦孔径为10～300μm，得到针孔模具阵列；

2、将质量浓度为3～15%的丝素蛋白溶液在温度为20～50℃的超声波条件下进行震荡处理，至溶液为乳白色；

3、将步骤2得到的乳白色丝素蛋白溶液浇铸在针孔模具阵列的聚二甲基硅氧烷膜上，把模具置于真空干燥箱内,在真空度为0.02～0.04Mpa的条件下保持20～60小时，干燥至恒重，取出模具，脱模后得到丝素蛋白凝胶微针系统。

本发明的优选方案是：聚二甲基硅氧烷膜的厚度为1～2毫米；步骤1中，二氧化碳激光的功率为5～27W，频率为3000～9000 Hz，打孔时间为5～90毫秒；步骤2中，超声波震荡处理的功率为 5～50 W，处理次数为1～10 次，间隔时间为 5～10 秒，每次的处理时间为10～30 秒。

本发明技术方案还包括一种按上述制备方法得到的丝素蛋白凝胶微针系统。