用于治疗失眠的丝素蛋白微针透皮贴片及其制备方法与流程

1.本发明属于经皮给药技术领域，具体涉及一种用于治疗失眠的丝素蛋白微针透皮贴片及其制备方法。


背景技术：

2.褪黑素最初于1958年在牛松果体中发现，是一种由松果体合成并在夜间释放的激素，已显示具有相变或重定时生物钟节律和睡眠
‑
苏醒时间表作用的是外源性褪黑素给药。褪黑素在调节季节性和昼夜节律的生理作用被认为是一种特异性、高亲和力的和g蛋白偶联的细胞膜受体介导的。目前，研究最多的是口服途径。口服褪黑素经过消化道进入肝脏，导致肝脏首过效应，造成药物的生物利用度下降，只能达到20％左右。同时，口服褪黑素难以较快达到一定的血药浓度和维持长时间的高浓度。因此，褪黑素的透皮递送可能是给药的好途径。
3.微针透皮给药系统是透皮给药系统一种新型方式，它是尺寸为微米级，呈针状的复杂结构。与其他透皮给药方法相比，微针有其独到的优势：
①
与化学促渗，离子导入相比，微针能够刺破角质层产生微小的孔道以供大分子药物的进入；
②
微针刺破人体的通道仅微米级，对皮肤无损伤，且不足以触及神经末梢，所以几乎无痛觉；
③
微针与其他方法联用，可进一步提高药物透皮渗透能力。
4.现有技术中，申请号为cn201811017105.2的中国发明专利公开了一种褪黑素微针贴剂的制备方法，其包括如下步骤：将含有褪黑素的聚合物材料水溶液浇注于带有微孔矩阵的模具上，并使所述聚合物材料水溶液填充于模具上的微孔内，在模具贴附预制的背衬层后，使背衬层帖附于微孔内形成的褪黑素微针的背面，然后进行冷冻、解冻后，揭膜、干燥，得到所述褪黑素微针贴剂。但是其释放速度慢，药物在体内的消除速度快。


技术实现要素：

5.本发明旨在提供一种用于治疗失眠的丝素蛋白微针透皮贴片及其制备方法，褪黑素透皮递送，能够快速达到一定的血药水平，并且长时间保持体内药物的较高浓度。
6.按照本发明的技术方案，所述用于治疗失眠的丝素蛋白微针透皮贴片的制备方法，包括以下步骤，
7.s1：分别配制微针基体改性添加剂水溶液、药物溶解添加剂水溶液和药物释放添加剂水溶液；
8.s2：向所述药物溶解添加剂水溶液中加入褪黑素，混匀得到褪黑素溶液；
9.s3：将步骤s1所得微针基体改性添加剂水溶液和步骤s2所得褪黑素溶液加入浓度为20
‑
60mg/ml的丝素蛋白水溶液中，得到混合溶液i；
10.s4：向所述混合溶液i中加入步骤s1所得药物释放添加剂水溶液，得到混合溶液ii，所述混合溶液ii中褪黑素的浓度为0.5
‑
20mg/ml，微针基体改性添加剂浓度为4
‑
25mg/ml，药物释放添加剂的浓度为0.05
‑
10mg/ml；
11.s5：将所述混合溶液ii倒入微针模具中，经抽真空脱泡、干燥、脱模，制得所述用于治疗失眠的丝素蛋白微针透皮贴片。
12.进一步的，所述微针基体改性添加剂为脯氨酸、山梨醇和木糖醇中的一种或多种。
13.进一步的，所述微针基体改性添加剂水溶液的浓度为100
‑
1000mg/ml，优选浓度为300
‑
900mg/ml。
14.进一步的，所述混合溶液ii中，微针基体改性添加剂与丝素蛋白的质量比为1
‑
5：10。
15.进一步的，所述药物溶解添加剂为异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇和2
‑
丁醇中的一种或多种。
16.进一步的，所述药物溶解添加剂水溶液的浓度为100
‑
800mg/ml，优选浓度为300
‑
800mg/ml。
17.进一步的，所述混合溶液ii中，药物溶解添加剂与丝素蛋白的质量比为1：5
‑
20。
18.进一步的，所述药物释放添加剂为α
‑
环糊精、羟丙基
‑
β
‑
环糊精和γ
‑
环糊精中的一种或多种。
19.进一步的，所述药物释放添加剂水溶液的浓度为10
‑
100mg/ml。
20.进一步的，所述褪黑素溶液中褪黑素的浓度为5
‑
60mg/ml，优选浓度为15
‑
55mg/ml。
21.进一步的，褪黑素溶液和混合溶液ii均置于2
‑
8℃下避光保存。
22.进一步的，所述丝素蛋白水溶液由家蚕蚕丝通过脱胶，溶解，透析纯化获得。
23.进一步的，所述丝素蛋白水溶液的浓度为30
‑
50mg/ml。
24.优选的，所述混合溶液ii中褪黑素的浓度为5
‑
15mg/ml，微针基体改性添加剂浓度为10
‑
25mg/ml，药物释放添加剂的浓度为2
‑
10mg/ml。
25.进一步的，所述微针模具的凹孔为圆锥形，长度为200
‑
800μm，底部直径为100
‑
400μm。
26.进一步的，微针模具采用硅橡胶材质。
27.进一步的，步骤s5中，干燥是在恒温恒湿间(20
‑
30℃、55
‑
65％)空气流通的条件下干燥4
‑
8h，由于药物溶解添加剂为小分子醇类，在干燥过程中药物溶解添加剂全部挥发除去。
28.本发明的另一方面提供了上述制备方法制得的用于治疗失眠的丝素蛋白微针透皮贴片。所得丝素蛋白微针透皮贴片的微针针体为实心圆锥状，针体的长度为200
‑
800μm，底部直径为100
‑
400μm，相邻针体之间的间隔为0.2
‑
2mm。
29.发明原理：
30.丝素蛋白作为一种天然蛋白质，具有良好的机械性能及可塑性，与人体组织相容性好，可生物降解，无毒害，易于加工制备。利用它含有的大量亲水基团可更好地与水溶性药物相包合，突破富含脂类的角质层，提高药物经皮渗透的能力。
31.褪黑素为脂溶性药物，难溶于水，难以与丝素蛋白溶液混合均匀。药物溶解添加剂的介入，使褪黑素改变了原来晶体结构中晶胞的分子立体排列，得以分子状态进入到药物溶解添加剂中。然后能够与丝素蛋白均匀共混，形成均匀的微针。褪黑素均匀分布在微针的内部，在其后的透皮释药中获得均匀的释放速度。微针基体改性添加剂的加入，是为了促使
丝素蛋白形成一定的结晶结构，降低溶解溶失率，形成一定的溶胀孔径，控制褪黑素的释药速度。
32.药物释放添加剂的加入，是为了加快褪黑素的释放速度，提高褪黑素的累积释放量。由于药物释放添加剂的高亲水性，更有利于药物在体内快速溶解释放，短时间内能达到较高的血药浓度。同时提高褪黑素在体液中的溶解度，进一步提高褪黑素的生物利用度，增强药效，从而减少药物添加量。故药物释放添加剂与药物包合后，前者的比例、种类、以及药物的存在形式都可以影响包合物中药物的溶解度。同时，对于褪黑素，通过环糊精对褪黑素的包合作用可以起到4种控制释放作用，分别为即时释放、延迟释放(时间控制释放)、延长释放和控制释放。选择合适的环糊精，适当的添加量，合理设计褪黑素微针的配方，可以改善或调控释放速度。
33.本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明制备的褪黑素微针贴片能够快速达到一定的血药水平，并且长时间保持体内药物的较高浓度。同时，微针透皮贴片避免了肝脏首过效应，能够提高褪黑素的生物利用率。
附图说明
34.图1为本发明实施例1所制备的微针贴片的显微镜照片。
35.图2为本发明实施例1所制备的微针贴片用于大鼠的血浆
‑
药物浓度曲线图。
36.图3是本发明实施例1
‑
6所制备的微针贴片的体外透皮释药曲线图。
具体实施方式
37.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
38.制备例1
39.丝素蛋白溶液的制备：称取3g nahco3和1g na2co3溶于4000ml去离子水中，加热至沸腾，放入80g蚕丝，保持98℃微沸30min，取出后于去离子水清洗。重复上述步骤三次后放置于60℃烘箱中干燥得到丝素纤维。配制9.3mol/l的libr水溶液，取100ml的libr水溶液水浴加热至65℃，分多次放入丝素纤维15g搅拌溶解后，继续加热并搅拌40min。液体装入透析袋中放置于去离子水中透析72h，每隔2h更换去离子水。透析后溶液经过过滤获得丝素蛋白溶液。取少量溶液烘干称量计算溶液质量分数。
40.实施例1
41.小分子添加剂水溶液的制备：称取脯氨酸加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中脯氨酸的浓度为500mg/ml；称取羟丙基
‑
β
‑
环糊精加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中羟丙基
‑
β
‑
环糊精浓度为100mg/ml；量取异丙醇，加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中异丙醇的浓度为600mg/ml。
42.褪黑素溶液的制备：称取褪黑素于离心管中，加入1ml异丙醇水溶液，震荡混匀，使溶液中褪黑素的浓度为50mg/ml。
43.混合溶液的制备：将上述脯氨酸水溶液与褪黑素溶液一边搅拌一边缓慢加入丝素蛋白水溶液中，丝素蛋白水溶液浓度为50mg/ml；再加入羟丙基
‑
β
‑
环糊精水溶液，得到混合溶液；使得混合溶液中褪黑素的浓度为15mg/ml，脯氨酸浓度为10mg/ml，羟丙基
‑
β
‑
环糊精
为5mg/ml，充分混合后置于4℃下避光保存。
44.溶液的注模：取3ml混合溶液倒在硅橡胶微针模具中，抽真空3次，去除溶液和微针模板中的气泡，使得溶液充分进入针体空腔。
45.微针贴片的干燥：将脱泡后的模具系统置于恒温恒湿间(25℃、65％)空气流通处下干燥8h，脱模得到含褪黑素的丝素蛋白微针透皮贴片。
46.所得丝素蛋白微针透皮贴片的显微镜照片如图1所示，可以看到微针长度在600μm，底面直径在300μm左右。
47.所得丝素蛋白微针透皮贴片用于大鼠的血浆
‑
药物浓度曲线图如图2所示。由图可知，大鼠体内达到最大血药浓度的时间为0.41
±
0.03h，最大血药浓度为10.08
±
0.02ng/ml。在6h的时间范围内，大鼠体内的药物浓度能够维持有效药物浓度水平并保持稳定。说明本发明制备的微针贴片能够在较短时间内达到一定的血药浓度，涵盖整个睡眠周期，达到辅助随眠的功效。
48.实施例2
49.小分子添加剂水溶液的制备：称取山梨醇加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中山梨醇的浓度为400mg/ml；称取羟丙基
‑
β
‑
环糊精加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中羟丙基
‑
β
‑
环糊精浓度为80mg/ml。量取正丙醇，加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中正丙醇的浓度为500mg/ml。
50.褪黑素溶液的制备：称取褪黑素于离心管中，先加入0.8ml正丙醇水溶液，震荡混匀，使溶液中褪黑素的浓度为40mg/ml，褪黑素溶液4℃避光保存。
51.混合溶液的制备：将上述山梨醇水溶液与褪黑素溶液一边搅拌一边缓慢加入丝素蛋白水溶液中，丝素蛋白水溶液浓度为40mg/ml；再加入羟丙基
‑
β
‑
环糊精水溶液，得到混合溶液；使得混合溶液中褪黑素的浓度为8mg/ml，山梨醇浓度为10mg/ml，羟丙基
‑
β
‑
环糊精为5mg/ml，充分混合后置于4℃下避光保存。
52.溶液的注模：取3ml混合溶液倒在硅橡胶微针模具中，抽真空3次，去除溶液和微针模板中的气泡，使得溶液充分进入针体空腔。
53.微针贴片的干燥：将脱泡后的模具系统置于恒温恒湿间(25℃、65％)空气流通处下干燥8h，脱模得到含褪黑素的丝素蛋白微针透皮贴片。
54.实施例3
55.小分子添加剂水溶液的制备：称取山梨醇加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中山梨醇的浓度为600mg/ml；称取α
‑
环糊精加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中α
‑
环糊精浓度为50mg/ml。量取正丁醇，加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中正丁醇的浓度为600mg/ml。
56.褪黑素溶液的制备：称取褪黑素于离心管中，先加入1ml正丁醇水溶液，震荡混匀，使溶液中褪黑素的浓度为60mg/ml，褪黑素溶液4℃避光保存。
57.混合溶液的制备：将上述山梨醇水溶液与褪黑素溶液一边搅拌一边缓慢加入丝素蛋白水溶液中，丝素蛋白水溶液浓度为50mg/ml；再加入羟丙基
‑
β
‑
环糊精水溶液，得到混合溶液；使得混合溶液中褪黑素的浓度为7mg/ml，山梨醇浓度为20mg/ml，α
‑
环糊精的浓度为5mg/ml，充分混合后置于4℃下避光保存。
58.溶液的注模：取3ml混合溶液倒在硅橡胶微针模具中，抽真空3次，去除溶液和微针
模板中的气泡，使得溶液充分进入针体空腔。
59.微针贴片的干燥：将脱泡后的模具系统置于恒温恒湿间(25℃、65％)空气流通处下干燥8h，脱模得到含褪黑素的丝素蛋白微针透皮贴片。
60.实施例4
61.小分子添加剂水溶液的制备：称取脯氨酸加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中脯氨酸的浓度为700mg/ml；称取α
‑
环糊精加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中α
‑
环糊精浓度为30mg/ml。量取正丁醇，加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中正丁醇的浓度为600mg/ml。
62.褪黑素溶液的制备：称取褪黑素于离心管中，先加入1.5ml正丁醇水溶液，震荡混匀，使溶液中褪黑素的浓度为30mg/ml，褪黑素溶液4℃避光保存。
63.混合溶液的制备：将上述脯氨酸水溶液与褪黑素溶液一边搅拌一边缓慢加入丝素蛋白水溶液中，丝素蛋白水溶液浓度为40mg/ml；再加入羟丙基
‑
β
‑
环糊精水溶液，得到混合溶液；使得混合溶液中褪黑素的浓度为12mg/ml，脯氨酸浓度为15mg/ml，α
‑
环糊精的浓度为3mg/ml，充分混合后置于4℃下避光保存。
64.溶液的注模：取3ml混合溶液倒在硅橡胶微针模具中，抽真空3次，去除溶液和微针模板中的气泡，使得溶液充分进入针体空腔。
65.微针贴片的干燥：将脱泡后的模具系统置于恒温恒湿间(25℃、65％)空气流通处下干燥8h，脱模得到含褪黑素的丝素蛋白微针透皮贴片。
66.实施例5
67.小分子添加剂水溶液的制备：称取脯氨酸加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中脯氨酸的浓度为900mg/ml；称取γ
‑
环糊精加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中γ
‑
环糊精浓度为70mg/ml。量取异丁醇，加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中异丁醇的浓度为800mg/ml。
68.褪黑素溶液的制备：称取褪黑素于离心管中，先加入2ml异丁醇水溶液，震荡混匀，使溶液中褪黑素的浓度为55mg/ml，褪黑素溶液4℃避光保存。
69.混合溶液的制备：将上述脯氨酸水溶液与褪黑素溶液一边搅拌一边缓慢加入丝素蛋白水溶液中，丝素蛋白水溶液浓度为50mg/ml；再加入羟丙基
‑
β
‑
环糊精水溶液，得到混合溶液；使得混合溶液中褪黑素的浓度为15mg/ml，脯氨酸浓度为25mg/ml，γ
‑
环糊精的浓度为10mg/ml，充分混合后置于4℃下避光保存。
70.溶液的注模：取3ml混合溶液倒在硅橡胶微针模具中，抽真空3次，去除溶液和微针模板中的气泡，使得溶液充分进入针体空腔。
71.微针贴片的干燥：将脱泡后的模具系统置于恒温恒湿间(25℃、65％)空气流通处下干燥8h，脱模得到含褪黑素的丝素蛋白微针透皮贴片。
72.实施例6
73.小分子添加剂水溶液的制备：称取木糖醇加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中木糖醇的浓度为300mg/ml；称取γ
‑
环糊精加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中γ
‑
环糊精浓度为10mg/ml。量取2
‑
丁醇，加入去离子水中，震荡混匀，使水溶液中2
‑
丁醇的浓度为300mg/ml。
74.褪黑素溶液的制备：称取褪黑素于离心管中，先加入1.5ml的2
‑
丁醇水溶液，震荡
混匀，使溶液中褪黑素的浓度为15mg/ml，褪黑素溶液4℃避光保存。
75.混合溶液的制备：将上述木糖醇水溶液与褪黑素溶液一边搅拌一边缓慢加入丝素蛋白水溶液中，丝素蛋白水溶液浓度为50mg/ml；再加入羟丙基
‑
β
‑
环糊精水溶液，得到混合溶液；使得混合溶液中褪黑素的浓度为5mg/ml，木糖醇浓度为15mg/ml，γ
‑
环糊精为2mg/ml，充分混合后置于4℃下避光保存。
76.溶液的注模：取3ml混合溶液倒在硅橡胶微针模具中，抽真空3次，去除溶液和微针模板中的气泡，使得溶液充分进入针体空腔。
77.微针贴片的干燥：将脱泡后的模具系统置于恒温恒湿间(25℃、65％)空气流通处下干燥8h，脱模得到含褪黑素的丝素蛋白微针透皮贴片。
78.检测实施例1
79.实施例1
‑
6所制备的微针贴片的体外透皮释药曲线图如图3所示，可以看出，通过添加不同种类比例的微针基体改性添加剂，可以获得具有不同溶胀度的丝素蛋白微针，从而调节微针中药物释放的速度和药物释放达到平衡的时间。药物溶解添加剂能够增强药物的溶解量，从而获得不同载药量的微针。药物释放添加剂可以促进微针中药物的释放量，提高微针的累计释药率以及褪黑素的生物利用度。
80.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。