[发明专利]一种温度响应释放药物的可溶性微针及其应用

说明书

本发明公开了一种温度响应释放药物的可溶性微针及其应用，该微针包括基座、针体、含有温度响应材料且用于负载药物的针尖；该温度响应释放药物的可溶性微针在温度低于阈值温度T₀条件下的药物释放速率要低于温度大于等于阈值温度T₀条件下的药物释放速率；阈值温度T₀与温度响应材料的熔点、低临界相转变温度(LCST)或高临界相转变温度(UCST)相关联。本发明通过对微针关键的组成及结构等进行改进，采用熔点、LCST或UCST与预期微针响应温度相匹配的温度响应材料制作用于负载药物的针尖，能够有效解决可溶性微针无法在特定时间或特定条件下智能地调控药物的释放行为的问题，使负载药物仅在温度符合要求的条件下才智能地释放出来并发挥作用。

技术领域

本发明属于药物递送领域，更具体地，涉及一种温度响应释放药物的可溶性微针及其应用，可在温度高于阈值时迅速智能地释放药物。

背景技术

临床上治疗某些突发疾病(如高热、心脏骤停、高血压、晚期癌症引起的重度疼痛等)时，如果在出现疾病症状后方才口服药物，由于口服药物的吸收耗时较长，不能立即发挥药物疗效，往往会错过最佳的治疗时机，导致严重的后果。通过传统的注射给药虽然见效快，但注射需要专业的医护人员操作，患者无法自行给药，具有较大的局限性。如果能够将药物提前注入体内，在未出现病症时药物不释放或极少释放，当病症出现时，利用病症引起的人体环境变化或者通过外部给予主动环境刺激使药物释放并发挥药效，将有效地缩短药物作用时间，抓住最佳的治疗时机。因此，开发能够使患者可以结合自身实际情况自行给药、并在病症出现时迅速发挥药效的智能药物递送和释放系统很有必要。

近年来，随着微机电加工技术的发展，微针作为一种新型的药物递送方式受到了人们的重视。微针可以克服皮肤角质层对药物的屏障作用，给药效率高。微针的长度一般为25–2000μm，刺入皮肤后基本不会触及神经组织和血管，因此病人一般不会产生疼痛感，对机体的损伤程度也很小。可溶性微针是指由生物相容性好的可溶性聚合物材料组成的具有微米级的三维阵列结构的针，其负载目标药物后可以穿过皮肤表皮层从而达到皮肤内定位给药的目的。包埋在可溶性微针里的药物随着可溶性材料在皮肤中的溶解而逐渐释放出来，从而被人体组织吸收代谢。同时，微针给药不需要专门的医护人员进行操作，患者可自行给药，使用方便。但现有技术制备的可溶性微针难以实现在特定时间或者特定条件(例如在人体体温高于某一特定温度时)下智能地调控药物的释放行为，使药物仅在病症出现时才发挥作用，大大地限制了可溶性微针在药物递送领域的应用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种温度响应释放药物的可溶性微针及其应用，其中通过对该微针关键的组成及结构等进行改进，采用熔点、低临界相转变温度(LCST)或高临界相转变温度(UCST)与预期微针响应温度相关联的温度响应材料制作用于负载药物的针尖(例如，可采用熔点与预期微针响应温度相匹配的温度响应材料制作用于负载药物的针尖)，与现有技术相比，能够有效解决可溶性微针无法在特定时间或特定条件下智能地调控药物的释放行为的问题，使负载药物仅在温度符合要求的条件下(例如在病症出现时通过热敷等方式使温度符合要求)才智能地释放出来并发挥作用。本发明中具有温度响应的可溶性微针可以实现患者自行提前将需要使用的药物通过可溶性微针注入体内，当病症出现时，利用病症引起的人体环境变化或者通过外部给予主动环境刺激使药物释放并发挥药效，将有效地缩短药物作用时间，抓住最佳的治疗时机。此外，本发明还通过对温度响应材料的具体材料、具有生物相容性的可溶性聚合物的具体材料类型、负载的药物种类及负载量等进行进一步优化，能进一步优化对药物释放的控制。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种温度响应释放药物的可溶性微针，其特征在于，包括基座、位于该基座上能够溶解的生物相容性聚合物针体、位于该针体上含有温度响应材料且用于负载药物的针尖；该温度响应释放药物的可溶性微针在温度低于阈值温度T₀条件下的药物释放速率要低于温度大于等于阈值温度T₀条件下的药物释放速率；