[发明专利]一种微针模板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于给药设备技术领域，具体来说，涉及到一种微针模板及其制备方法。

背景技术

透皮给药是一种消除注射引起疼痛的新型给药方式，但透皮给药受到皮肤角质层及表皮的阻碍，很难实现高效、精确给药。微针透皮给药解决了这个问题。微针用于透皮给药优势，一方面在于在不引起疼痛的情况下刺透皮肤角质层和表皮，提高给药效率；另一方面在于微针作为药物载体具有微量、精确以及缓释的优势。微针的制作方法有很多，包括化学刻蚀法、光刻法、激光切割法、模具(或模板)铸造法等。其中，微针模具(或模板)在微针的制备中担当了一个重要角色，利用熔体或溶液浇铸法制备微针阵列是聚合物微针常用的制备方法。

目前的微针模具主要包括硅片模具、聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具以及以石膏、紫砂等无机材料或复合材料为坯料制作的微针模具。其中硅片微针模具是用微电子系统处理法以及化学刻蚀法加工制备，前者操作过程复杂，后者很难制备尖部锐利的微针；石膏、紫砂等材料制备微针模具需要借助于致孔工具进行扎孔，很难保证针孔均一性以及尖部的锐度；另外，硬质材料制得的微针模板不适于制备可溶性载药微针。聚二甲基硅氧烷微针模具目前的制备方法是，首先使用化学刻蚀法、光刻法、激光切割法等，以硅材料或金属材料制备固体微针，然后利用成型的微针模具制备聚二甲基硅氧烷反转模具，该技术的劣势在于，必须要先有成型的固体微针模具配合才能制备，影响针孔尖部的锐度且制备效率低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种坚韧耐用、均一性好且易实现自动化生产的微针模板及其制备方法。

本发明所述的一种微针模板为在一侧表面垂直布置微孔阵列的聚二甲基硅氧烷膜；所述的微孔呈倒立圆锥体或类圆锥体，尖部垂直向膜内侧；微针制备过程中针体在微孔内成型。

所述微孔阵列是采用激光光束在聚二甲基硅氧烷膜表面刻蚀打孔得到。

所述聚二甲基硅氧烷膜厚度为500μm-5000μm，面积4cm²-10000cm²；所述微孔的孔深为200μm-3000μm，孔口直径为100μm-1500μm。

所述的微针模板的制备方法为：1)将聚二甲基硅氧烷预聚物与固化剂按照质量比5:1-20:1混合，搅拌均匀，抽真空去除气泡，于60-70℃条件下固化5h-10h，得到厚度均一、表面平整的聚二甲基硅氧烷膜，作为模板坯膜；2)将模板坯膜剪裁成所需的形状和大小，测量其厚度，于室温下密封保存，待用；3)设计点阵阵列导入激光雕刻机，按照聚二甲基硅氧烷膜厚度以及所需微针的结构参数，调整好激光雕刻机的能量参数，将剪裁后的聚二甲基硅氧烷膜在激光雕刻机上进行刻蚀打孔，得微针模板；4)将制得的微针模板在15℃-25℃下封装保存。

所述步骤3)中，能量参数包括功率、速度、分辨率及Z轴大小。

所述功率在0.1％-100％范围内调节，速度在0.1％-100％范围内调节，分辨率在1-1000内调节，Z轴大小根据聚二甲基硅氧烷膜厚度进行调节。

上述制备得到的微针模板应用于溶液浇铸法或熔体浇铸法制备微针产品。

所述微针产品为高分子可溶性微针或固体微针。

所述高分子可溶性微针的制备原料为聚乙烯醇、聚羧甲基纤维素、硫酸软骨素、聚乳酸聚乙醇酸共聚物、蚕丝蛋白、糊精、透明质酸或明胶中一种或几种；所述固体微针的制备原料为聚乳酸。

操作时，功率参数越大，打出的微孔孔口直径越大，并且孔深增加；速度参数越大，打出的微孔在孔深上增加明显，趋于细长型；Z轴的调节与膜厚度相适宜，最优状态下打出的微孔孔口形状为圆，即微孔的形状更接近与圆锥形。通过对以上能量参数的调节，可设计制备具有不同微孔数量、不同形状、不同尺寸微孔的模板，可根据不同的微针用途的需要进行设计。

与现有技术相比，本发明所述微针模板的微孔均一性良好，模板坚韧耐用，可用于熔体或溶液浇铸法制备多种类型的微针产品，制备出的微针被证明可以用于经皮给药或皮肤预处理。而且其制备方法仅采用激光光束直接在聚二甲基硅氧烷表面打孔，制备材料单一，无其他添加剂，所得材料柔韧可弯曲，方法简单易行，产品脱模容易，制备效率高且易实现生产自动化；此外，可以根据生产需要，通过调节激光能量参数控制微孔形状和尺寸，设计不同结构参数的微针模板。

附图说明

图1：微针模板示意图；

图2：微针模板制备流程图；

图3：实施例5中PLA固体微针制备流程图；