本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥，尤其是涉及一種智能響應水凝膠緩釋微針及制備方法。

背景技術：

1、血友病是最常見的出血性疾病之一，特征是凝血因子ⅷ（血友病a）或因子ⅸ（血友病b）缺乏所致的凝血障礙。在我國，血友病的發(fā)病率約為1/10000-1/20000，被稱為罕見病中的常見病。血友病最典型的癥狀為關節(jié)和肌肉的反復自發(fā)性出血，影響行動能力并帶給患者巨大痛苦，終生的治療也給家庭和社會造成了巨大的經濟負擔。

2、預防性治療是管理血友病的標準療法，患者需定期補充凝血因子維持血液中fⅷ活性以預防出血。目前臨床上采用靜脈輸注的方式進行fⅷ給藥，雖然可以實現fⅷ的有效補充，但是靜脈注射凝血因子會使體內凝血因子活性大幅度波動，導致機體出血與凝血平衡的紊亂；并且短時間接受高濃度的凝血因子容易誘發(fā)血友病患者機體的免疫反應，產生針對凝血因子的抗體即凝血因子抑制物，使凝血因子失活，嚴重影響預防治療的效果。這導致即使經過嚴格的凝血因子靜脈注射治療，患者仍會反復自發(fā)出血，導致關節(jié)和肌肉的持續(xù)損害，最終癱瘓。同時靜脈注射還存在費用高、出血風險高、過敏反應和副作用等問題。靜脈注射無法根據機體需求在院外進行凝血因子的及時補充，反復的靜脈注射增加了治療的復雜性和不便，還對患者的心理造成巨大壓力，可能導致治療依從性下降，影響整體健康狀態(tài)。

3、因此，迫切需要探索具有緩釋及控釋能力的凝血因子給藥新策略，預防并發(fā)癥發(fā)生，提高預防治療效果。微針是一類安全無痛、使用便捷的藥物遞送載體，具有良好的生物相容性、長效與可控的藥物釋放等優(yōu)點。這不僅減少了感染的風險，還提高了患者的依從性，還有助于減少生物廢物，改善藥物輸送效率，在生物醫(yī)療領域具有廣闊的應用前景。另外，傳統(tǒng)的微針材料和制劑方式會影響fⅷ的穩(wěn)定性，若微針材料不穩(wěn)定或與fⅷ發(fā)生相互作用，可能導致fⅷ的降解；當藥物快速釋放后在局部的高濃度可能導致降解加速。同時不具備緩釋功能的微針載藥量小，可能無法滿足需要較大劑量fⅷ的需求，特別是在急性出血事件中；且難以實現每次給藥劑量的一致性。因此，為解決以上技術問題，本發(fā)明提供一種智能響應水凝膠緩釋微針及制備方法。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種智能響應水凝膠緩釋微針及制備方法，水凝膠緩釋微針進行透皮遞送，保護fⅷ免于被降解，從而提高了其生物利用度，為微針介導的高效透皮給藥提供基礎，解決了靜脈注射給藥方式，患者體內凝血因子活性波動較大、凝血因子抑制物產生以及出血風險高和副作用等問題。

2、為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種智能響應水凝膠緩釋微針，包括響應微針和緩釋微針；響應微針為響應性水凝膠微針，響應性水凝膠微針以交聯(lián)劑、凝血酶敏感肽、光引發(fā)劑和甲基丙烯酸化透明質酸為原料，經紫外光引發(fā)交聯(lián)制備得到；緩釋微針為緩釋水凝膠微針，緩釋水凝膠微針以pvp和pva為基質材料，在檸檬酸的交聯(lián)作用下形成水凝膠微針結構，并負載凝血因子復合物。

3、進一步地，智能響應緩釋水凝膠微針的高度是800?μm，底徑300?μm，間距600?μm，10×10陣列，緩釋水凝膠微針、響應性水凝膠微針在基底上呈雙環(huán)分布。

4、本發(fā)明還提供了上述一種智能響應水凝膠緩釋微針的制備方法，包括以下步驟：

5、制備水凝膠微針針尖：

6、1）將8%~15%的聚乙烯吡咯烷酮pvp、8%~15%的聚乙烯醇pva和5%的交聯(lián)劑混合均勻，倒入pdms模具針尖部分區(qū)域；

7、2）在室溫下干燥36-48?h，然后在90-130℃的高溫環(huán)境下物理交聯(lián)，同時交聯(lián)劑使水凝膠產生化學交聯(lián)；

8、3）將1%~5%的交聯(lián)劑、0.5-1?mg/ml的凝血酶敏感肽、0.5%~1%的光引發(fā)劑、10%~15%的甲基丙烯酸化ha混合，然后將混合溶液加載到pdms模具的其余空白尖端區(qū)域，再以3600r/min的速度離心2?min；

9、4）在紫外光條件下化學交聯(lián)，自發(fā)形成水凝膠；

10、制備微針基底：

11、5）向pdms模具中添加8%~15%的聚乙烯醇pva基底溶液，干燥固化后脫模；

12、封裝fⅷ：

13、6）將針尖浸泡在fⅷ復合物溶液中，微針吸取并封裝fⅷ復合物溶液；

14、7）進行干燥，得到智能響應水凝膠緩釋微針。

15、進一步的，步驟1）中聚乙烯吡咯烷酮pvp、8%~15%的聚乙烯醇pva和5%的交聯(lián)劑等體積混合。

16、進一步的，步驟1）中交聯(lián)劑為檸檬酸ca。

17、進一步的，步驟2）中物理交聯(lián)3-10?min。

18、進一步的，步驟3）中交聯(lián)劑、凝血酶敏感肽、光引發(fā)劑、甲基丙烯酸化ha等體積混合，交聯(lián)劑為化學交聯(lián)劑。

19、進一步的，步驟4）中化學交聯(lián)10~20?min。

20、進一步的，步驟6）針尖浸泡在fⅷ復合物溶液中10-15?min。

21、本發(fā)明還提供了一種智能響應水凝膠緩釋微針系統(tǒng)，包含上述智能響應水凝膠緩釋微針。

22、本發(fā)明還提供了上述智能響應水凝膠緩釋微針系統(tǒng)在構建藥物遞送平臺中的應用。

23、本發(fā)明所述的一種智能響應水凝膠緩釋微針及制備方法的優(yōu)點和積極效果是：

24、1、本發(fā)明提供了一種智能響應水凝膠緩釋微針系統(tǒng)，通過智能響應緩釋微針輸送凝血因子進行血友病預防治療，采用血管性血友病因子（von?willebrand?factor,?vwf）與fⅷ復合的技術構建凝血因子復合物進行輸送，避免fⅷ與血管外基質結合而降解，提高fⅷ生物利用度。

25、2、負載凝血因子復合物的智能響應緩釋微針由緩釋微針及響應微針組成。緩釋微針通過優(yōu)化水凝膠組分比例和交聯(lián)結構實現長效穩(wěn)定凝血因子復合物釋放；響應微針可以響應機體微出血時產生的凝血酶而加速分解，從而實現出血時fⅷ的可控釋放。

26、3、微針介導的智能fⅷ輸送可以為機體提供穩(wěn)定可控的凝血因子水平，避免了凝血因子抑制物產生，降低了關節(jié)出血和其他并發(fā)癥的風險。智能響應緩釋微針具有穩(wěn)定緩釋及響應控釋的優(yōu)勢，可以有效克服目前靜脈注射給藥面臨的困境，為血友病預防治療提供新范式，具有重要的臨床意義。

27、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

技術特征：

1.一種智能響應水凝膠緩釋微針，其特征在于：包括響應微針和緩釋微針；響應微針為響應性水凝膠微針，響應性水凝膠微針以交聯(lián)劑、凝血酶敏感肽、光引發(fā)劑和甲基丙烯酸化透明質酸為原料，經紫外光引發(fā)交聯(lián)制備得到；緩釋微針為緩釋水凝膠微針，緩釋水凝膠微針以pvp和pva為基質材料，在檸檬酸的交聯(lián)作用下形成水凝膠微針結構，并負載凝血因子復合物。

2.如權利要求1所述的一種智能響應水凝膠緩釋微針的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟1）中聚乙烯吡咯烷酮pvp、8%~15%的聚乙烯醇pva和5%的交聯(lián)劑等體積混合。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟1）中交聯(lián)劑為檸檬酸ca。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟2）中物理交聯(lián)3-10?min。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟3）中交聯(lián)劑、凝血酶敏感肽、光引發(fā)劑、甲基丙烯酸化ha等體積混合，交聯(lián)劑為化學交聯(lián)劑。

7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟4）中化學交聯(lián)5~10?min。

8.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟6）針尖浸泡在fⅷ復合物溶液中10-15?min。

9.一種智能響應水凝膠緩釋微針系統(tǒng)，其特征在于：包含權利要求1所述的智能響應水凝膠緩釋微針。

10.如權利要求9所述的智能響應水凝膠緩釋微針系統(tǒng)在構建藥物遞送平臺中的應用。

技術總結
本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥技術領域，公開了一種智能響應水凝膠緩釋微針及制備方法。智能響應水凝膠緩釋微針包括響應微針和緩釋微針；響應微針以交聯(lián)劑、凝血酶敏感肽、光引發(fā)劑和甲基丙烯酸化透明質酸為原料，經紫外光引發(fā)交聯(lián)制備得到；緩釋微針以PVP和PVA為基質材料，在檸檬酸的交聯(lián)作用下形成水凝膠微針結構，并負載凝血因子復合物。本發(fā)明采用上述的一種智能響應水凝膠緩釋微針及制備方法，水凝膠緩釋微針進行透皮遞送，保護FⅧ免于被降解，從而提高了其生物利用度，為微針介導的高效透皮給藥提供基礎，解決了靜脈注射給藥方式，患者體內凝血因子活性波動較大、凝血因子抑制物產生以及出血風險高和副作用等問題。

技術研發(fā)人員：袁志山,蔡土玲,劉曉思,王成勇,陳濱
受保護的技術使用者：廣東工業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9