一种基于动物明胶的热稳定可溶性微针疫苗贴片及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种基于动物明胶的热稳定可溶性微针疫苗贴片及其制备方法。本发明专利技术所提供的可溶性微针疫苗贴片由两部分组成，即，微针针尖部分和背衬部分，微针针尖部分为圆锥形，微针针尖部分由含有目标疫苗和佐剂的动物明胶基质制成；背衬部分由不含疫苗和佐剂的动物明胶基质制成。本发明专利技术所制备的动物明胶微针贴片可作为载药微针阵列贴片的载体进行药物的递送，其针尖部分具有足够的机械强度刺入皮肤中并快速溶解释放目标疫苗。其药物递送效果与传统针头皮下注射的效果相一致，且其热稳定性良好，可长期室温保存。可长期室温保存。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动物明胶的热稳定可溶性微针疫苗贴片及其制备方法


[0001]本专利技术属于医药领域，具体涉及一种基于动物明胶的热稳定可溶性微针疫苗贴片及其制备方法，即，一种以动物明胶作为基质的微针阵列贴片及其制作方法，所制备的动物明胶微针阵列贴片可作为载药微针的载体进行药物的输送。

技术介绍

[0002]皮肤中含有抗原呈递细胞如朗格汉斯细胞和树突状细胞，使其成为理想的疫苗接种位点。皮肤由表皮、真皮和皮下组织组成，其中表皮是药物渗透的主要屏障。传统的注射器针头较长，会刺穿表皮进入含有神经和血管的真皮层，从而引起疼痛和出血。而微针贴片可以控制微针的长度，使其刺穿表皮而不刺激真皮层中神经和血管。这使得微针贴片成为一种新型的无痛给药的方法。并且与传统针头注射相比，使用微针贴片接种疫苗操作简单，无需专业医护人员操作，可自行接种，节省人力和时间，且不会产生具有传播疾病风险的针头等医疗锐器废物。
[0003]目前已有的微针类型有5种：固体微针、涂敷微针、中空微针、可溶胀微针和可溶性微针。可溶性微针在皮肤中溶解不会有固体废弃物的产生，并且比其他类型的微针有更好的生物相容性和载药量，是目前最为先进的微针贴片的类型。可溶性微针贴片的制备方法有微模具法、光刻法和鼓风拉伸法。由于微模具法制备过程温和，不需高温，不使用有机溶剂，成为目前最适合用来制备微针疫苗贴片的方法。
[0004]制备可溶性微针疫苗贴片的基质材料直接影响微针的成针效果，韧性，脆性，机械强度及刺入皮肤后的药物的释放等。目前有很多种用于制备微针贴片的基质，比如羧甲基纤维素，聚维酮，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，聚乳酸
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乙醇酸，丝素蛋白，透明质酸，硫酸软骨素，葡聚糖，蔗糖，半乳糖，壳聚糖，麦芽糖等。糖类可作为药物的辅料，可加入到其它基质中共同成针，但单独作为基质材料虽然能够良好成针但是韧性较差。人工合成的高分子聚合物相较于天然大分子来说成本较高，不适合工业化大规模生产且多数未经FDA批准，其安全性有待验证。
[0005]动物明胶是经FDA批准的材料，广泛应用于食品，医药，化妆品等领域。其抗原性弱且具有生物可降解性，分子量低溶解性高，更易被人体所吸收，且其具有修复和保湿的能力，还可以延缓和减少皮肤皱纹的产生。明胶来源广泛，成本低。牛明胶和猪明胶可以来自对应动物的牛皮、骨、肌腱等部位。鱼类的皮、骨、鳞等部位这些鱼产品加工生产中所废弃的材料中含有大量的鱼明胶，从这些材料中提取动物明胶，既可以广泛应用于各领域，增加经济效益，又能减少皮、骨、鳞等作为废弃物造成的环境污染。
[0006]目前仅有文献报道使用鱼明胶制作可溶性微针，没有猪明胶、牛明胶等其他动物明胶用于制备可溶性微针疫苗贴片的先例。
[0007]另外，传统疫苗需要冷链运输和储存，对运输和储存设备要求高，费用高，具有良好热稳定性的疫苗可以常温保存，大幅降低成本。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种热稳定性良好的可溶性动物明胶微针疫苗贴片，解决传统疫苗需冷链运输和储存的问题。同时降低微针贴片的制备成本，以便实现工业化批量生产。
[0009]本专利技术所提供的可溶性微针疫苗贴片由两部分组成，即，微针针尖部分和背衬部分，微针针尖部分为圆锥形，背衬部分与微针针尖底部相连，呈方形；
[0010]所述圆锥形的微针针尖部分一般高50
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750μm，底面直径50～350μm；
[0011]微针针尖部分由含有目标疫苗和佐剂的动物明胶基质制成；背衬部分由不含疫苗和佐剂的动物明胶基质制成；
[0012]其中，所述动物明胶可为鱼明胶、猪明胶、牛明胶中的至少一种；
[0013]所述动物明胶的分子量可为6～300kDa，
[0014]所述疫苗为重组蛋白疫苗，具体可为蛋白疫苗、病毒载体疫苗、细菌疫苗、核酸疫苗、新型疫苗等各种疫苗抗原；
[0015]每片微针疫苗贴片可含有0.2μg
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1000μg所述疫苗；
[0016]微针针尖部分中，疫苗与动物明胶的质量比可为：1：0.25
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125；
[0017]佐剂与疫苗的质量比可为1：1
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10:1；
[0018]佐剂根据具体的疫苗进行选择，用于非特异性地改变或增强机体对抗原的特异性免疫应答、发挥辅助作用；
[0019]制成微针针尖部分或背衬部分的动物明胶基质中还进一步包括作为辅料的蔗糖；
[0020]制成微针针尖部分或背衬部分的动物明胶基质与蔗糖的质量比可为：1：1
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500。
[0021]上述可溶性微针疫苗贴片通过包括如下步骤的方法制备得到：
[0022]1)加水溶解动物明胶、蔗糖、疫苗和佐剂得到针尖基质溶液，将含有动物明胶、蔗糖、疫苗和佐剂的针尖基质溶液加到微针阵列模具上；
[0023]2)离心，将除针尖部分外多余的基质刮掉并回收；
[0024]3)配制不含疫苗及佐剂的背衬基质溶液，向模具上加入背衬基质溶液，离心；
[0025]4)干燥，从模具中剥离微针疫苗贴片，即可。
[0026]上述方法步骤2)中，所述离心的条件为：100～3000g离心5～30min；
[0027]步骤3)中，所述离心的条件为：3100～3000g离心5～30min；
[0028]步骤4)中，所述干燥为室温干燥。
[0029]本专利技术的可溶性微针疫苗贴片由两部分组成，其针尖部分是含有目标疫苗和佐剂的动物明胶基质，其背衬部分为不含疫苗和佐剂的动物明胶基质。其制备方法是将针尖基质和背衬基质溶液先后浇铸到模具上进行两次离心后干燥。待微针贴片干燥后揭下即可得到一个完整的微针贴片。动物明胶成本低，生物相容性好，对于皮肤无刺激，且制备过程温和简单，适合大规模生产。本专利技术所制备的动物明胶微针贴片可作为载药微针阵列贴片的载体进行药物的递送，其针尖部分具有足够的机械强度，可承受至少20N以上的力(图6)(文献报道刺入皮肤最少只需要5N的力)，刺入皮肤中并快速溶解释放目标疫苗(图7)。其药物递送效果与传统针头皮下注射的效果相一致，且其热稳定性良好，可长期室温保存。另外，本专利技术通过两次离心，将疫苗药物集中在针尖部分来减少疫苗的浪费。
附图说明
[0030]图1为制备得到的可溶性鱼明胶微针疫苗贴片的外观照片；
[0031]图2为制备得到的可溶性猪明胶微针疫苗贴片的外观照片；
[0032]图3为制备得到的可溶性牛明胶微针疫苗贴片的外观照片；
[0033]图4a为微针和传统针头递送2μgA型肉毒毒素重组蛋白候选疫苗后的抗体效价结果图；图4b为两种途径免疫小鼠经过攻毒后的生存情况图；图4c为微针和传统针头递送5ug炭疽rPA疫苗后的抗体效价结果图。
[0034]图5a为不同温度保存后免疫小鼠抗体效价结果图；图5b为热稳定性实验攻毒结果图。
[0035]图6为测力计测量微针贴片承受的力图。
[0036]图7为刺入微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可溶性微针疫苗贴片，由两部分组成，即，微针针尖部分和背衬部分，微针针尖部分为圆锥形，背衬部分与微针针尖底部相连，呈方形；微针针尖部分由含有目标疫苗和佐剂的动物明胶基质制成；背衬部分由不含疫苗和佐剂的动物明胶基质制成。2.根据权利要求1所述的可溶性微针疫苗贴片，其特征在于：所述动物明胶为鱼明胶、猪明胶、牛明胶中的至少一种；所述动物明胶的分子量为6～300kDa。3.根据权利要求1或2所述的可溶性微针疫苗贴片，其特征在于：所述疫苗为重组蛋白疫苗，每片微针疫苗贴片含有0.2μg
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2000μg所述疫苗；微针针尖部分中，疫苗与动物明胶的质量比可为：1：0.25
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125；佐剂与疫苗的质量比为1：1
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10:1。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的可溶性...

【专利技术属性】
技术研发人员：高姗，金志颖，王景林，杨浩，辛文文，万伟，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：