一种酸响应性气泡泵复合微针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种酸响应性气泡泵复合微针及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种酸响应性气泡泵复合微针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种酸响应性气泡泵复合微针及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]皮肤浅表恶性肿瘤由于在全球范围内病发率高，已严重威胁人类健康
。
尤其是黑色素瘤，是最危险的皮肤肿瘤，导致高达
90
％的病人死亡
。
目前对黑色素瘤的治疗通常涉及手术切除
、
冷冻治疗和化疗
。
但这些传统治疗方法都有潜在的副作用，如损害正常组织，造成瘢痕
、
疼痛和感染
。
为了克服这些限制，人们开发了透皮给药系统，它具有无痛
、
持续释放药物和方便给药的优点
。
然而，由于致密的角质层和真皮层缺乏血管，透皮给药系统的药物透皮效率较低，而且单一治疗效果不理想
。
这些问题对皮肤浅表恶性肿瘤的有效治疗提出了重大挑战
。
[0003]微针的针尖高度从
100
到
1000
微米不等，可以直接穿透角质层，将药物递送至真皮层，是一种无创
、
无痛和高效的透皮给药系统
。
近年来，刺激响应性微针因具有改善药物输送靶向性和减少副作用的潜力，已成为备受关注的研究热点
。
阿霉素可通过干扰
DNA
复制和
RNA
合成来抑制癌细胞的增殖和转录，具有广谱的抗肿瘤作用
>。
然而，阿霉素在作为单药治疗或大剂量使用时具有明显的全身性毒性
。
光热疗法因具有非侵入性
、
时空可控性和低风险性等特点，是替代传统化疗来改善癌症治疗的新方法之一
。
然而，光热疗法的疗效会因光热耐受性而减弱
。
为应对这一挑战，化学动力疗法已成为治疗癌症另一种有前途的方法，其原理是利用芬顿
/
类芬顿反应将细胞内过氧化氢转化为毒性羟基自由基
。
无机纳米粒子，如硫化铜纳米粒子，同时拥有良好的光热和类芬顿催化特性
。
通过类芬顿的催化反应，硫化铜纳米粒子可以消耗细胞内过氧化氢和谷胱甘肽，导致癌细胞凋亡，表现出明显的抗肿瘤作用
。
岩藻聚糖是一种从海洋褐藻中提取的天然多糖，具有良好的生物相容性和免疫调节活性，是制备纳米颗粒的理想生物材料
。
因此，通过制备出一种能联合光热治疗
、
化疗和化学动力学疗法的全新微针，将有望解决目前皮肤浅表恶性肿瘤治疗过程中存在的上述问题
。

技术实现思路

[0004]针对透皮癌症治疗药物透皮效率低，单一治疗效果不理想等问题，本专利技术提供了一种酸响应性气泡泵复合微针及其制备方法和应用
。
所述复合微针不仅可以突破角质层屏障，而且响应肿瘤酸性微环境，产生二氧化碳气泡，借助气流将硫化铜纳米颗粒和盐酸阿霉素递送至深层病灶部位；并且所述气泡泵复合微针能够充分联合光热治疗
、
化疗和化学动力学疗法发挥协同抗肿瘤作用
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术予采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种酸响应性气泡泵复合微针，其包括基质材料和同时负载在所述基质材料上的活性成分；所述基质材料为透明质酸钠和碳酸盐；所述活性成分为硫化铜纳米颗粒和盐酸阿霉素中的至少一种
。
[0007]进一步的，按质量百分比计，按质量百分比计，所述气泡泵复合微针中包含：透明质酸钠
75
％～
90
％，碳酸盐8％～
13
％，硫化铜纳米颗粒0％～2％，盐酸阿霉素0％～7％，余量为水
。
[0008]进一步的，所述碳酸盐为碳酸钠
、
碳酸氢钠
、
碳酸钙
、
碳酸氢钙中的任意一种
。
[0009]进一步的，所述透明质酸钠的分子量为
20kDa
‑
80kDa
；所述硫化铜纳米颗粒以岩藻聚糖为稳定剂；所述盐酸阿霉素的浓度为
40mg/mL
～
50mg/mL。
[0010]进一步的，所述复合微针的密度为
300
根
/cm2‑
400
根
/cm2，针尖高度为
500
μ
m
‑
700
μ
m
，针尖距离为
300
μ
m
‑
400
μ
m。
[0011]进一步的，所述气泡泵复合微针的背衬层为透明质酸钠
。
[0012]进一步的，所述气泡泵复合微针具有快速溶解性和酸响应释放特性，释放
CO2气泡可促进药物深层渗透
。
[0013]进一步的，所述气泡泵复合微针中负载硫化铜纳米粒子和盐酸阿霉素具备良好的机械性能以及生物相容性
。
[0014]本专利技术还提供了所述的气泡泵复合微针的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1
：按照如下质量百分比称取：无水氯化铜3％
‑5％，岩藻聚糖
20
％
‑
25
％，九水合硫化钠
70
％
‑
80
％；将无水氯化铜与岩藻聚糖先溶于
100mL
超纯水中，室温搅拌溶解成溶液；将硫化钠溶于
1mL
超纯水中，逐滴滴加到氯化铜岩藻聚糖溶液，搅拌均匀；将该溶液在
90℃
‑
110℃
加热
20
‑
40
分钟，用超纯水透析，冷冻干燥得到硫化铜纳米颗粒；
[0016]S2
：用超纯水将盐酸阿霉素
、
硫化铜纳米颗粒
、
透明质酸钠
、
碳酸盐配置成
25
％
‑
35
％的水溶液，加热溶解，冷却至室温后，离心脱气后得到针尖基质溶液；
[0017]S3
：利用超纯水制备
25
％
‑
35
％的透明质酸钠溶液，加热溶解，离心脱气得到背衬基质溶液
。
[0018]S4
：将针尖基质溶液浇注模具中，离心，去掉多余基质溶液，重复1‑3次；加入背衬基质溶液，离心1‑3次，脱水，剥离得到复合微针
。
[0019]进一步的，所述步骤
S1
中，搅拌速率为
200
‑
600
转
/
分钟，透析时间为
12
‑
24
小时
。
[0020]进一步的，所述步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种酸响应性气泡泵复合微针，其特征在于，所述气泡泵复合微针包括基质材料和同时负载在所述基质材料上的活性成分；所述基质材料为透明质酸钠和碳酸盐；所述活性成分为硫化铜纳米颗粒和盐酸阿霉素中的至少一种
。2.
根据权利要求1所述的气泡泵复合微针，其特征在于，按质量百分比计，所述气泡泵复合微针中包含：透明质酸钠
75
％～
90
％，碳酸盐8％～
13
％，硫化铜纳米颗粒0％～2％，盐酸阿霉素0％～7％，余量为水
。3.
根据权利要求1所述的气泡泵复合微针，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钠
、
碳酸氢钠
、
碳酸钙
、
碳酸氢钙中的任意一种
。4.
根据权利要求1所述的气泡泵复合微针，其特征在于，所述透明质酸钠的分子量为
20kDa
‑
80kDa
；所述硫化铜纳米颗粒以岩藻聚糖为稳定剂；所述盐酸阿霉素的浓度为
40mg/mL
～
50mg/mL。5.
权利要求1‑4任一项所述的气泡泵复合微针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：将无水氯化铜
、
岩藻聚糖和硫化钠作为原料，采用水热法制得硫化铜纳米颗粒；
S2
：将透明质酸钠
、
碳酸盐
、
硫化铜纳米颗粒和
/
或盐酸阿霉素作为原料加热混合均匀，脱气后制得针尖基质溶液；...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵峡，陶娇娇，王炳杰，董雨，陈祥艳，李双，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：