微针作为一种新型的透皮给药剂型被提出,具有无痛、微创及高效递送药物等优点,近年来逐渐成为研究热点。微针可刺破人体皮肤,打破角质层障碍,形成可自我修复的微米级孔道。应用于透皮给药时,微针可显著增加药物的渗透性,特别适于一些传统贴剂难以实现的大分子药物的透皮递送。微针主要包括固体微针、涂层微针、中空微针、可溶性微针、降解性微针、水凝胶微针几大类。可溶性微针通常由水溶性碳水化合物或聚合物制备,生物相容性好,可以在皮肤内自行溶解或降解,相比于涂层微针载药量更大且剂量更容易精确控制,相比于金属或不可降解材料的微针安全性更高,故其领域研究逐年升温。目前制备可溶性微针的材料多集中于透明质酸(HA)、羧甲基纤维(CMC),聚乙烯醇(PVA),聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),葡聚糖,软骨素硫酸盐及一些复合物等,对于采用新型天然材料制备微针的研究相对较少。这些材料均具有良好的成膜性、可塑性以及生物相容性。白及多糖(BSP)作为天然的葡甘聚糖材料,在具有上述优点的同时,还具备抗炎、抗菌、创伤修复等药理活性,已广泛用于各类制剂的加工制造与临床治疗。因此将BSP“药辅合一”的特性用于微针制备具有极大的应用潜能。目的本研究尝试采用天然葡甘聚糖材料即白及多糖制备新型可溶性微针。研究该材料成型性、成型条件;筛选优化微针制备方式、工艺参数与模具尺寸;考察成型后微针的基本性能、使用该类新型可溶性微针作为透皮给药载体的可行性与透皮释药情况。方法1.采用激光打孔方式制备不同边缘类型及尺寸的聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具;筛选白及多糖制备可溶性微针的最佳用量、浓度及制备方法,优化制备工艺。2.对白及多糖可溶性微针(BMNs)进行红外分析(FTIR)与热重分析(TGA-DSC),分析其固体特征变化;考察本品微针的基本性能,包括机械性能、皮肤刺入性、自身溶解性、皮肤刺激性以及细胞毒性。3.选择罗丹明B(RB)作为载药模型,考察白及多糖可溶性微针的载药性能,研究载药量与其基本性能的相互影响;初步探索白及多糖可溶性微针包载RB的体内释药;研究对比包载RB贴片与微针的体外药物透皮渗透情况。结果1.激光打孔制备的PDMS模具经显微检查微孔均无残缺、韧性强、可多次重复利用,2 mm边缘尺寸的PDMS模具为较优选择;白及多糖优选离心旋涂方式制备可溶性微针,最佳浓度范围为15%-25%(w/v),离心时间为30-60 min。2.成功制备的白及多糖可溶性微针平均高度和基部宽度分别为781.9±13.1μm和318.2±12.5μm(n=10)。具有优异的可模塑性且易于脱模。质构分析表明BMNs机械性能为25.44±2.78 N(n=4),组织学检查证实BMNs具有足够强的机械性能,能刺入皮肤,刺入深度约为170-215μm。微针轴插入大鼠皮肤后,于1 h内几乎完全溶解。安全性研究显示,去除BMNs后皮肤表面出现轻微刺激,于24 h内即恢复正常。微针基质对L-929细胞(小鼠成纤维细胞)无毒性影响。3.共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)研究发现,将罗丹明B(RB)(模型药物)装载在BMNs中,随着BMNs刺入皮肤,BSP逐渐溶解释放,从插入位点向周围逐渐扩散,荧光渗透深度达到180μm。此外,通过体外Franz扩散池实验,研究发现载药浓度为10 wt.%和5 wt.%的BMNs可提供持续的药物释放,4天累积渗透分别达到731.19±75.52μg和389.95±51.48μg。在相同时间内,包载RB贴剂的RB递送量仅约为BMNs的10%和5.82%。结论1.采用PDMS材料制备的微针模具安全、耐用且价格低廉;新型可溶性白及多糖微针易制备且成型稳定;温和的制造方式使此类新型微针载药种类的选择具有多样性。2.白及多糖可溶性微针具备微针基本性能,具有良好的机械性能,刺入皮肤溶解后无尖锐废物残留,可相对安全的应用于透皮给药研究。3.白及多糖可溶性微针包载药物后,可持续缓慢的释放药物,增强了药物渗透性,为透皮给药研究提供了更多的可能性。总之,BSP作为一种“药辅合一”的天然材料,相对于合成类微针材料,其安全性与生物相容性等更具保障。BSP被普遍证明的抗炎、抗菌等作用有助于减少微针应用后的皮肤感染隐患。其作为微针基质材料使用的同时,药理活性的协同应用对于后续载药研究也具有足够的吸引力。