一种用于辅助生殖的纳米粒微针及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于辅助生殖的纳米粒微针及其制备方法，属于生殖医疗技术领域。本发明专利技术的纳米粒微针的制备方法，包括如下步骤：(1)将用于辅助生殖的药物溶液和丝素蛋白溶液混合，冷冻后，得到纳米粒；(2)将所述纳米粒的溶液倒入膜具离心，成型后，继续加入水溶性聚合物溶液形成基质层，得到所述的纳米粒微针。本发明专利技术的微针针尖能够快速植入皮肤，保证药物进入人体，同时，可以避免药物被皮肤中的酶降解，维持药物的稳定性，提高了药物的相对生物利用度至180％，可减少给药剂量，提高接受ART患者的耐受性。患者的耐受性。患者的耐受性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于辅助生殖的纳米粒微针及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生殖医疗
，尤其涉及一种用于辅助生殖的纳米粒微针及其制备方法。

技术介绍

[0002]不孕是由男性或女性生殖系统紊乱引起的。据估计，全球有4800万对夫妇和1.86亿人患有不孕症。为了解决不孕问题，自1978年以来，各种形式的辅助生殖技术(ART)已在临床上得到应用。通过ART干预，如体外受精，全球已有800多万儿童出生。在ART方案中，促性腺激素释放激素(GnRH)类似物(包括拮抗剂和激动剂)用于控制黄体生成素分泌，以提高妊娠率。
[0003]目前，促性腺激素释放激素类似物多为皮下注射给药，例如，曲普瑞林是一种具有高生物效力的GnRH激动剂，已广泛应用于ART。目前，市售的曲普瑞林通常为长效注射混悬剂，但必须谨慎对待长效缓释制剂对妊娠早期胚胎的有害影响。因此，在目前ART治疗的临床方案中，必须每天通过皮下注射给药曲普瑞林(0.1mg)，备孕的女性需每天前往医疗机构进行注射给药，严重影响了女性的生理和心理健康。同时，皮下注射给药后，多肽会被皮肤中的酶降解，导致生物利用度低，因此给药时的药物剂量是超过有效药物剂量的，这使备孕女还面临潜在的风险。
[0004]微针(MN)递送是皮下注射的绝佳替代方案，因为它是无痛的，并且可以自行给药。MNs(直径＝50～2000μm)允许无疼痛地穿透角质层，有利于生物分子的经皮递送。特别是，各种类型的载药聚合物MN由于其足够的载药能力和生物降解性而得到了广泛的研究。尽管如此，负载药物的MNs不足以解决皮肤中多肽会被酶降解的问题。
[0005]纳米粒(NPs)具有可以保护药物免受酶的攻击的作用，封装纳米粒的聚合物微针(NPs
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MNs)已在治疗糖尿病、癌症、皮肤病中得到广泛的应用。在开发NP
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MNs的过程中，NPs通常首先使用一种聚合物制备，然后冻干并分散在另一种聚合物(通常是水溶性的)中以制备MN。但高温和不同聚合物之间的相互作用不利于药物的稳定性。因此，亟需提供一种可以有效解决药物稳定性差和药物生物利用率低的辅助生殖的纳米粒微针。
[0006]丝素蛋白是一种具有生物相容性和生物降解性的天然聚合物，具有丰富的产量和独特的材料特性，成为生物医学应用的候选材料。丝素蛋白是一种两亲性蛋白质，由疏水性重链(～391kDa)、亲水性轻链(～25kDa)和糖蛋白P25组成。重链和轻链中的氨基酸序列(一级结构)可以通过氢键、范德华力或疏水相互作用形成不同的二级结构。当形成的二级结构中的α
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螺旋和无规螺旋形式为主时，丝素蛋白可在水中自组装而避免使用有机溶剂。当疏水链中高度重复的六肽GAGAGS基序在诱导条件下形成的β
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折叠结构时，丝素蛋白具有机械强度和缓释作用。因此丝素蛋白是制备纳米粒和微针的首选天然聚合物。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种用于辅助生殖的纳米粒微针及其制备方法。本专利技术基
于丝素蛋白的纳米粒，用于输送辅助生殖的药物，同时使用丝素蛋白作为针尖部分的聚合物，避免了使用其他聚合物。本专利技术中使用水溶性聚合物制备微针的基底部分，当微针插入皮肤后，水溶性聚合物接触组织液迅速溶解，微针针尖能够植入皮下，保证药物进入人体，同时，可以避免药物被皮肤中的酶降解，维持药物的稳定性，提高了药物的相对生物利用度至180％，可减少给药剂量，提高接受ART患者的耐受性。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种用于辅助生殖的纳米粒微针的制备方法，包括如下步骤：
[0010](1)将用于辅助生殖的药物溶液和丝素蛋白溶液混合，冷冻后，得到纳米粒；
[0011](2)将所述纳米粒的溶液倒入膜具离心，成型后，继续加入水溶性聚合物溶液形成基质层，得到所述的纳米粒微针。
[0012]优选的，所述丝素蛋白的分子量为10～100kDa，所述丝素蛋白溶液的浓度为6～12％(w/v)；所述药物溶液和所述丝素蛋白溶液的体积比为(0.5～2)：(0.5～2)；所述药物与所述丝素蛋白的质量比为(2～5)：60。
[0013]优选的，步骤(1)所述混合的方式为：将所述药物溶液匀速注入处于搅拌状态下的丝素蛋白溶液中，继续搅拌混合；所述搅拌的转速为200～400rpm，所述搅拌时的温度为20～25℃；所述搅拌的总时间为20～40min；所述冷冻的温度为
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30～
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10℃，时间为1～3h。
[0014]优选的，所述纳米粒的溶液中，丝素蛋白的浓度为6～12％(w/v)；所述纳米粒的溶液倒入所述模具的体积占模具针尖部分体积的2/3～5/6。
[0015]优选的，步骤(2)中所述离心的转速为2000～3000rpm，时间为20～40min，温度为8
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12℃；所述成型时的温度为23～27℃，所述成型所需的时间为18～26h。
[0016]优选的，所述水溶性聚合物包括聚丙烯酸，聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一种或几种；所述水溶性聚合物溶液的浓度为30～50wt％，分子量≤250kDa。
[0017]优选的，所述基质层的形成过程为：加入水溶性聚合物后，在8～12℃的条件下以2500～3200rpm的转速离心20～40min，干燥后形成基质层。
[0018]优选的，所述药物为促性腺激素释放激素类似物，包括促性腺激素释放激素受体激动剂和促性腺激素释放激素受体抑制剂。
[0019]优选的，所述促性腺激素释放激素受体激动剂包括曲普瑞林，亮丙瑞林，戈舍瑞林，布舍瑞林和组氨瑞林中的一种；所述促性腺激素释放激素受体抑制剂包括西曲瑞克，加尼瑞克，地加瑞克和阿巴瑞克中的一种。
[0020]本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的纳米粒微针。
[0021]本专利技术提供了一种用于辅助生殖的纳米粒微针及其制备方法。本专利技术的技术原理如图1所示。本专利技术首次将丝素蛋白同时用作制备纳米粒的聚合物材料和微针针尖的支撑材料，而避免使用其他聚合物；使用溶剂浇铸法制备负载纳米粒的微针针尖，然后使用可溶性聚合物制备微针的背衬，使微针插入皮肤后，聚合物接触组织液迅速溶解，使针尖植入皮下释放药物。本专利技术基于丝素蛋白的纳米粒，用于输送辅助生殖的药物，可以避免药物被皮肤中的酶降解，维持药物的稳定性，提高了药物的相对生物利用度至180％，减少给药剂量，提高接受ART患者的耐受性。
附图说明
[0022]图1为本专利技术纳米粒微针给药的技术原理图。
[0023]图2为实施例1制备的纳米粒的透射电镜图片。
[0024]图3为实施例1制备的纳米粒微针的体式显微镜图。
[0025]图4为实施例1的纳米粒微针的机械性能测试示意图。
[0026]图5为实施例1的纳米粒微针单根针的机械性能测试结果图。
[0027]图6为实施例1的纳米粒微针插入皮肤后形成的孔道图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于辅助生殖的纳米粒微针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将用于辅助生殖的药物溶液和丝素蛋白溶液混合，冷冻后，得到纳米粒；(2)将所述纳米粒的溶液倒入膜具离心，成型后，继续加入水溶性聚合物溶液形成基质层，得到所述的纳米粒微针。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述丝素蛋白的分子量为10～100kDa，所述丝素蛋白溶液的浓度为6～12％(w/v)；所述药物溶液和所述丝素蛋白溶液的体积比为(0.5～2)：(0.5～2)；所述药物与所述丝素蛋白的质量比为(2～5)：60。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的方式为：将所述药物溶液匀速注入处于搅拌状态下的丝素蛋白溶液中，继续搅拌混合；所述搅拌的转速为200～400rpm，所述搅拌时的温度为20～25℃；所述搅拌的总时间为20～40min；所述冷冻的温度为
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30～
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10℃，时间为1～3h。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述纳米粒的溶液中，丝素蛋白的浓度为6～12％(w/v)；所述纳米粒的溶液倒入所述模具的体积占模具针尖部分体积的2/3～5/6。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓燕，孙考祥，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：