一種載金納米籠的透明質酸微針陣列及其制備與應用
【專利摘要】本發明公開了一種載金納米籠的透明質酸微針陣列及其制備與應用，該微針陣列的制備方法，包括以下步驟：(1)PDMS微針陣列模板的制備；(2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備；(3)將PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理，再將含有金納米籠的透明質酸水溶液涂在PDMS微針陣列模板的表面；接著，將該PDMS微針陣列模板真空處理，干燥后再將PDMS微針陣列模板剝離，即得到載有金納米籠的透明質酸微針陣列。本發明通過對制備方法中關鍵的工藝流程設置、各個工藝的具體參數設置等進行改進，克服了現有技術里可溶微針陣列制備過程中需要的離心、加熱、有機溶劑等不利于載藥的輔助手段，有助于可溶性微針陣列的大規模制備和應用。
【專利說明】
一種載金納米籠的透明質酸微針陣列及其制備與應用
技術領域
[0001]本發明屬于生物醫用材料領域，更具體地，涉及一種微針陣列及其制備與應用，該微針陣列是載有金納米籠的透明質酸，具有可溶性，可應用于抑制皮膚淺表腫瘤生長。
【背景技術】
[0002]微針是由硅、金屬、聚合物制成的長度為25?2000μπι、針尖呈錐形的三維陣列。微針是生物醫藥領域里的一種新型的微創給藥工具，可以透過皮膚表皮和真皮層而增強皮膚給藥物效果。微針以其高效、安全、無痛感等優勢在經皮給藥領域中得到了廣泛的應用。
[0003]可溶性微針陣列是以可溶性、可降解高分子材料制備的微針陣列。在給藥過程中，藥物通過可溶性微針陣列中高分子材料的溶解或者降解而釋放出來。可溶性微針陣列制備方法簡單溫和、安全性好、載藥效率高，因而是一類非常有前景的給藥方式。
[0004]可溶性微針陣列最常用的制備方法包括微模板法，即通過加熱、離心、抽真空、紫外光照等外力手段將高分子溶液或熔體填充到制備好的微針陣列模板中進而形成微針陣列。微針陣列的制備材料不同，所選擇的制備方法也有所不同。加熱和紫外光照可能會破壞藥物分子使其失效，而離心過程中損失的藥物和高分子材料較多，抽真空對于溶劑的選擇和高分子材料的溶解性要求很高。因此，亟需一種簡單、溫和、高效、可大規模制備的可溶性微針陣列制備方法。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明的目的在于一種微針陣列及其制備與應用，其中通過對制備方法中關鍵的工藝流程設置、各個工藝的具體參數設置等進行改進，克服了現有技術里可溶微針陣列制備過程中需要的離心、加熱、有機溶劑等不利于載藥的輔助手段，有助于可溶性微針陣列的大規模制備和應用。
[0006]為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007](I)PDMS微針陣列模板的制備:
[0008]將PDMS和固化劑按質量比20:1?5:1混合得到混合物，然后將該混合物傾倒在四棱錐金屬微針陣列模板表面;接著，抽真空至-0.08MPa的真空度除去所述混合物中的氣泡，然后在60?90°C下加熱固化I?4h使TOMS固化;冷卻后將固化的PDMS與所述四棱錐金屬微針陣列模板分離，即得到PDMS微針陣列模板；
[0009](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:
[0010]將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中得到含有金納米籠的透明質酸水溶液，所述含有金納米籠的透明質酸水溶液中所述金納米籠的濃度為O?5mg/mL，所述羅丹明B的濃度為0.0lmg/mL，所述透明質酸的濃度為100?I OOOmg/mL，所述透明質酸的數均分子量為3?I OOkDa;
[0011](3)載有金納米籠的透明質酸微針陣列的制備:
[0012]將所述步驟(I)得到的所述PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理O?5min，然后，取1?I OOmg所述步驟(2)得到的所述含有金納米籠的透明質酸水溶液涂在該PDMS微針陣列模板的表面;接著，將該I3DMS微針陣列模板于15°C下在-0.01?-0.1MPa真空度的真空環境中放置1min后取出，然后再在15°C下干燥12h，接著將所述PDMS微針陣列模板剝離，即得到載有金納米籠的透明質酸微針陣列。
[0013]作為本發明的進一步優選，所述步驟(I)中所述PDMS和所述固化劑的質量比為10:1，所述加熱固化是在80 0C下加熱2h。
[0014]作為本發明的進一步優選，所述步驟(2)得到的所述含有金納米籠的透明質酸水溶液中，所述金納米籠的濃度為O?2mg/mL;優選的，所述金納米籠的濃度為O?lmg/mL。
[0015]作為本發明的進一步優選，所述步驟(2)得到的所述含有金納米籠的透明質酸水溶液中，所述透明質酸的濃度為100?600mg/mL，所述透明質酸的數均分子量為1kDa;優選的，所述透明質酸的濃度為200?600mg/mL。
[0016]作為本發明的進一步優選，所述步驟(3)中所述氧等離子體處理的時間為O?2miη;優選的，所述氧等離子體處理的時間為O?Imiη。
[0017]作為本發明的進一步優選，所述步驟(3)中所述真空環境的真空度為-0.04?-0.1MPa ；優選的，所述真空環境的真空度為-0.04?-0.08MPa。
[0018]作為本發明的進一步優選，所述步驟(I)中的所述四棱錐金屬微針陣列模板的規格如下:任意一個四棱錐的高度為450μηι，底部寬度為200μηι;相鄰兩個四棱錐的尖端距離為500μπιο
[0019]按照本發明的另一方面，提供了上述載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法制備得到的載有金納米籠的透明質酸微針陣列，其特征在于，該載有金納米籠的透明質酸微針陣列包括載金納米籠的透明質酸層和純透明質酸層，其中，所述載金納米籠的透明質酸層位于所述微針陣列的微針尖端部分，所述純透明質酸層位于所述微針陣列的微針底部部分。
[0020]按照本發明的又一方面，提供了上述載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法制備得到的載有金納米籠的透明質酸微針陣列在抑制皮膚淺表腫瘤生長上的應用。
[0021]作為本發明的進一步優選，所述載有金納米籠的透明質酸微針通過近紅外光照射使小鼠皮膚溫度升高20?60°C，從而殺傷所述小鼠皮膚淺表腫瘤細胞，抑制所述小鼠皮膚淺表腫瘤生長;所述近紅外光的波長為700?I lOOnm。
[0022]通過本發明所構思的以上技術方案，與現有技術相比，通過在常溫下將可溶性透明質酸(HA)和金納米籠(AuNCs)溶解在水中，將上述水溶液涂覆到微針陣列模板上后在抽真空形成的負壓協助下，制備出結構規整的、載有金納米籠的透明質酸微針陣列，利用微針陣列的良好透皮性和金納米籠的光熱效應可以用來抑制皮膚淺表腫瘤生長。該微針陣列包括載金納米籠的透明質酸層和純透明質酸層，金納米籠在透明質酸層中均勻分散，具有以下有益效果:
[0023](I)本發明提供的可溶性微針陣列制備材料透明質酸是一種生物相容性好、生物可溶解、易溶于水、廉價易得的高分子材料，有利于微針陣列的大規模制備和生物應用。
[0024](2)本發明提供的一種載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，其制備方法及在抑制皮膚淺表腫瘤生長中的應用，針對可溶微針陣列制備條件苛刻、制備方法復雜的難題，借助于負壓的協助用作，在常溫下以透明質酸水溶液為前體溶液制備可溶性微針陣列。同時，本發明將具有近紅外光熱效應的金納米籠載入透明質酸微針陣列尖端，制備出具有近紅外光熱效應的透明質酸可溶性微針陣列。
[0025](3)本發明提供的一種載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，其制備方法及在抑制皮膚淺表腫瘤生長中的應用，在常溫和負壓條件下，可以制備出結構規整的不同濃度、不同分子量的透明質酸可溶性微針陣列，方法簡單易行，整個過程耗時短，可重復強，便于大規模制備。
[0026](4)本發明提供的一種載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，其制備方法及在抑制皮膚淺表腫瘤生長上的應用，不僅增加了可溶性微針陣列的機械強度，還使得可溶性微針陣列具有近紅外光熱治療的效果。
[0027](5)本發明提供的一種載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，其制備方法及該微針陣列在抑制皮膚淺表腫瘤生長上的應用，在近紅外光照下，對于小鼠淺表黑素瘤的生長抑制效果明顯，適合于對淺表腫瘤的治療。本發明中的可溶性微針陣列可廣泛應用在抑制皮膚淺表腫瘤生長上。
[0028]本發明中的微針陣列制備方法，是將PDMS微針陣列模板的制備步驟、含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備步驟、以及載有金納米籠的透明質酸微針陣列的制備步驟三者相互配合，最終得到載有金納米籠的透明質酸微針陣列。在PDMS微針陣列模板的制備步驟中，PDMS和固化劑兩者的配比，固化條件等均會對制備得到TOMS微針陣列模板的形貌造成影響；而在含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備步驟中，金納米籠和透明質酸兩者的配比，透明質酸的數均分子量等也會對制備得到的含有金納米籠的透明質酸水溶液具有關鍵作用；而在載有金納米籠的透明質酸微針陣列的制備步驟中，表面涂覆含有金納米籠的透明質酸水溶液的I3DMS微針陣列模板的處理方式與處理條件(如氧等離子體處理時間、真空度、干燥溫度與時間等)會對制備得到的載有金納米籠的透明質酸微針陣列的性質產生關鍵影響。本發明正是通過對PDMS微針陣列模板的制備步驟、含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備步驟、以及載有金納米籠的透明質酸微針陣列的制備步驟具體的反應條件與步驟進行控制，確保最終得到的微針陣列結構規整，并具有一定的金納米籠負載量。
[0029]綜上，本發明通過改進微針陣列的制備工藝(包括各種工藝的具體參數)，克服了現有可溶微針陣列制備過程中需要的離心、加熱、有機溶劑等不利于載藥的輔助手段，有助于可溶性微針陣列的大規模制備和應用。
【附圖說明】
[0030]圖1中(a)是本發明制備載有金納米籠的透明質酸微針陣列的方法的制備示意圖，(b)是制備得到的載有金納米籠的透明質酸微針陣列的光學顯微鏡圖，(C)是制備得到的載有金納米籠的透明質酸微針陣列的電子顯微鏡圖；
[0031]圖2a是不同金納米籠含量的可溶性微針陣列光學顯微鏡圖；
[0032]圖2b是不同金納米籠含量的可溶性微針陣列的壓力-位移曲線圖；
[0033]圖2c是尺寸為50nm的金納米籠的透射電子顯微鏡圖(左圖)以及金納米籠的近紅外光熱效應不意圖(右圖);
[0034]圖3是載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列聯合近紅外光對黑素瘤的治療效果圖；圖3(a)是實驗終點各組腫瘤重量，微針陣列加光照組腫瘤重量較陰性對照組顯著減小；圖3(b)是實驗終點各組腫瘤圖，微針陣列加光照組腫瘤較陰性對照組顯著變小；圖3(a)縱坐標為腫瘤重量，橫坐標自左向右分別為陰性對照組、微針組、光照組、以及微針+光照組；圖3(b)自上而下分別為陰性對照組、微針組、光照組、以及微針+光照組。
【具體實施方式】
[0035]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0036]本發明所述的載金納米籠透明質酸可溶性微針陣列的制備方法包括微針陣列模板的制備、透明質酸水溶液的配制、金納米籠在透明質酸水溶液中的分散、常溫負壓法使透明質酸填充到微針陣列模板、揮發溶劑得到微針陣列并使其從模板上剝離。
[0037]本發明提供的一種載金納米籠透明質酸可溶性微針陣列，結構規整，機械強度大；載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列具有顯著的近紅外光熱效應，能夠有效抑制小鼠淺表黑素瘤的生長。
[0038]如圖1(a)所示，本發明中載金納米籠透明質酸可溶性微針陣列，其制備方法包括以下步驟:
[0039](I)PDMS微針陣列模板的制備:將PDMS(S卩，聚二甲基硅氧烷)和固化劑(如SYLGARD184)按質量比20:1?5:1置于塑料培養皿中充分攪拌混合，優選10:1，之后傾倒在長度為450μπι(該長度即為微針的長度，對應的是四棱錐的高度)、底部寬度為200μπι(任意一個四棱錐為正四棱錐，底部寬度即底面邊長)、尖端距離為500μπι的四棱錐金屬微針陣列模板表面；隨后在-0.08MPa下抽真空除去混合體中的氣泡，60?90 °C下加熱固化I?4h;優選80 °C加熱固化2h，冷卻后剝離，即得到所需要的PDMS微針陣列模板；
[0040](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中，得到制備可溶性微針陣列的前體溶液。該前體溶液中含有金納米籠O?5mg/mL、羅丹明B 0.01mg/mL、透明質酸100?1000mg/mL，透明質酸數均分子量3?10kDa；金納米籠濃度優選O?2mg/mL，更優選為O?lmg/mL，透明質酸濃度優選100?600mg/mL，更優選為200?500mg/mL，透明質酸分子量優選1kDa;
[0041](3)載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列的制備:將(I)所得到的PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理O?5min，優選為O?Imin，取10?100mg(2)中所得的可溶性微針陣列的前體溶液，涂于處理后的I3DMS微針陣列模板表面;在15°C下抽真空1min后取出，真空度為-0.01?-0.1MPa，優選為-0.04?-0.08MPa，15°C下干燥12h后從PDMS微針模板上剝離，即得到載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列。
[0042]按照該方法能夠在常溫和負壓條件下快速制備所述可溶性微針陣列，適用于大規模制備和生物醫藥應用，該微針陣列結構規整，有顯著地近紅外光熱效應，機械強度足以透過皮膚，在近紅外光(波長為700?IlOOnm)照射下可以為皮膚淺表腫瘤提供治療;例如，將載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列溶解于200yL磷酸鹽緩沖溶液中(溶解需要的時間不超過Imin)，用功率為0.5?5W的808nm近紅外光照射可使溶液溫度升高20?60°C，更優選地，用功率為0.5?2.5W的808nm近紅外光照射可使溶液溫度升高20?40°C。
[0043]本發明提供的可溶性微針陣列應用于各種生物醫療中的治療、免疫、美容等領域，如用本發明提供用于治療黑素瘤的載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列具有顯著的近紅外光熱效應，能夠有效抑制小鼠淺表黑素瘤的生長;也可以結合化療和光熱治療，提高腫瘤治療效果。
[0044]以下為具體實施例:
[0045]實施例1
[0046]—種載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，按照如下方法制備:
[0047](I)PDMS微針陣列模板的制備:將I3DMS和其固化劑按質量比10:1置于塑料培養皿中充分攪拌混合，之后傾倒在長度為450μηι、底部寬度為200μηι、尖端距離為500μηι的四棱錐金屬微針陣列模板表面;隨后在-0.08MPa下抽真空除去混合體中的氣泡，80°C加熱固化2h，冷卻后剝離，即得到所需要的PDMS微針陣列模板；
[0048](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中，得到制備可溶微針陣列的前體溶液。該前體溶液中含有金納米籠Omg/mL、羅丹明B 0.0111^/1111^、透明質酸30011^/1111^透明質酸分子量為101^)&;
[0049](3)載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列的制備:將(I)所得到的PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理30s，取10?100mg(2)中所得的可溶性微針陣列的前體溶液，涂于處理后的PDMS微針陣列模板表面;在15°C下抽真空1min后取出，真空度為-0.05MPa，15°C下干燥12h后從PDMS微針陣列模板上剝離，即得到透明質酸可溶性微針陣列。
[0050]實施例2
[0051 ] 一種載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，按照如下方法制備:
[0052](I)PDMS微針陣列模板的制備:將I3DMS和其固化劑按質量比10:1置于塑料培養皿中充分攪拌混合，之后傾倒在長度為450μηι、底部寬度為200μηι、尖端距離為500μηι的四棱錐金屬微針陣列模板表面;隨后在-0.08MPa下抽真空除去混合體中的氣泡，80°C加熱固化2h，冷卻后剝離，即得到所需要的PDMS微針陣列模板；
[0053](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中，得到制備可溶微針陣列的前體溶液。該前體溶液中含有含有金納米籠0.35mg/mL、羅丹明B 0.01mg/mL、透明質酸300mg/mL;透明質酸分子量為1kDa;
[0054](3)載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列的制備:將(I)所得到的PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理30s，取10?100mg(2)中所得的可溶性微針陣列的前體溶液，涂于處理后的PDMS微針陣列模板表面;在15°C下抽真空1min后取出，真空度為-0.05MPa，15°C下干燥12h后從PDMS微針陣列模板上剝離，即得到載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列。
[0055]實施例3
[0056]—種載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，按照如下方法制備:
[0057](I)PDMS微針陣列模板的制備:將I3DMS和其固化劑按質量比10:1置于塑料培養皿中充分攪拌混合，之后傾倒在長度為450μηι、底部寬度為200μηι、尖端距離為500μηι的四棱錐金屬微針陣列模板表面;隨后在-0.08MPa下抽真空除去混合體中的氣泡，80°C加熱固化2h，冷卻后剝離，即得到所需要的PDMS微針陣列模板；
[0058](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中，得到制備可溶微針陣列的前體溶液。該前體溶液中含有金納米籠0.7mg/mL、羅丹明B 0.0111^/1111^、透明質酸30011^/1111^透明質酸分子量為101^)&;
[0059](3)載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列的制備:將(I)所得到的PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理30s，取10?100mg(2)中所得的可溶性微針陣列的前體溶液，涂于處理后的PDMS微針陣列模板表面;在15°C下抽真空1min后取出，真空度為-0.05MPa，15°C下干燥12h后從PDMS微針陣列模板上剝離，即得到載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列。
[0060]實施例4
[0061 ] 一種載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，按照如下方法制備:
[0062](I)PDMS微針陣列模板的制備:將I3DMS和其固化劑按質量比10:1置于塑料培養皿中充分攪拌混合，之后傾倒在長度為450μηι、底部寬度為200μηι、尖端距離為500μηι的四棱錐金屬微針陣列模板表面;隨后在-0.08MPa下抽真空除去混合體中的氣泡，80°C加熱固化2h，冷卻后剝離，即得到所需要的PDMS微針陣列模板；
[0063](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中，得到制備可溶微針陣列的前體溶液。該前體溶液中含有金納米籠1.5mg/mL、羅丹明B 0.01mg/mL、透明質酸300mg/mL;透明質酸分子量為1kDa;
[0064](3)載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列的制備:將(I)所得到的PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理30s，取10?100mg(2)中所得的可溶性微針陣列的前體溶液，涂于處理后的PDMS微針陣列模板表面;在15°C下抽真空1min后取出，真空度為-0.05MPa，15°C下干燥12h后從PDMS微針陣列模板上剝離，即得到載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列。
[0065]實施例5
[0066]—種載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，按照如下方法制備:
[0067](I)PDMS微針陣列模板的制備:將I3DMS和其固化劑按質量比10:1置于塑料培養皿中充分攪拌混合，之后傾倒在長度為450μηι、底部寬度為200μηι、尖端距離為500μηι的四棱錐金屬微針陣列模板表面;隨后在-0.08MPa下抽真空除去混合體中的氣泡，80°C加熱固化2h，冷卻后剝離，即得到所需要的PDMS微針陣列模板；
[0068](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中，得到制備可溶微針陣列的前體溶液。該前體溶液中含有金納米籠Omg/mL、羅丹明B 0.0111^/1111^、透明質酸30011^/1111^透明質酸分子量為41^^;
[0069](3)載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列的制備:將(I)所得到的PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理30s，取10?100mg(2)中所得的可溶性微針陣列的前體溶液，涂于處理后的PDMS微針陣列模板表面;在15°C下抽真空1min后取出，真空度為-0.05MPa，15°C下干燥12h后從PDMS微針陣列模板上剝離，即得到透明質酸可溶性微針陣列。
[0070]實施例6
[0071 ] 一種載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，按照如下方法制備:
[0072](I)PDMS微針陣列模板的制備:將I3DMS和其固化劑按質量比10:1置于塑料培養皿中充分攪拌混合，之后傾倒在長度為450μηι、底部寬度為200μηι、尖端距離為500μηι的四棱錐金屬微針陣列模板表面;隨后在-0.08MPa下抽真空除去混合體中的氣泡，80°C加熱固化2h，冷卻后剝離，即得到所需要的PDMS微針陣列模板；
[0073](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中，得到制備可溶微針陣列的前體溶液。該前體溶液中含有金納米籠
0.5mg/mL羅丹明B 0.0lmg/mL，透明質酸300mg/mL;透明質酸分子量為4kDa；
[0074](3)載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列的制備:將(I)所得到的PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理30s，取10?100mg(2)中所得的可溶性微針陣列的前體溶液，涂于處理后的PDMS微針陣列模板表面;在15°C下抽真空1min后取出，真空度為-0.05MPa，15°C下干燥12h后從PDMS微針陣列模板上剝離，即得到載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列。
[0075]實施例7
[0076]—種載金納米籠的透明質酸可溶微針陣列，按照如下方法制備:
[0077](I)PDMS微針陣列模板的制備:將I3DMS和其固化劑按質量比10:1置于塑料培養皿中充分攪拌混合，之后傾倒在長度為450μηι、底部寬度為200μηι、尖端距離為500μηι的四棱錐金屬微針陣列模板表面;隨后在-0.08MPa下抽真空除去混合體中的氣泡，80°C加熱固化2h，冷卻后剝離，即得到所需要的PDMS微針陣列模板；
[0078](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中，得到制備可溶微針陣列的前體溶液。該前體溶液中含有金納米籠Img/mL、羅丹明B 0.0111^/1111^、透明質酸30011^/1111^透明質酸分子量為41^^;
[0079](3)載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列的制備:將(I)所得到的PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理30s，取10?100mg(2)中所得的可溶性微針陣列的前體溶液，涂于處理后的PDMS微針陣列模板表面;在15°C下抽真空1min后取出，真空度為-0.05MPa，15°C下干燥12h后從PDMS微針陣列模板上剝離，即得到載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列。
[0080]實施例8
[0081 ] 一種載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列，按照如下方法制備:
[0082](I)PDMS微針陣列模板的制備:將I3DMS和其固化劑按質量比10:1置于塑料培養皿中充分攪拌混合，之后傾倒在長度為450μηι、底部寬度為200μηι、尖端距離為500μηι的四棱錐金屬微針陣列模板表面;隨后在-0.08MPa下抽真空除去混合體中的氣泡，80°C加熱固化2h，冷卻后剝離，即得到所需要的PDMS微針陣列模板；
[0083](2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備:將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中，得到制備可溶微針陣列的前體溶液。該前體溶液中含有金納米籠2mg/mL、羅丹明B 0.0111^/1111^、透明質酸30011^/1111^透明質酸分子量為41^^;
[0084](3)載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列的制備:將(I)所得到的PDMS微針陣列模板用氧等離子體處理30s，取10?100mg(2)中所得的可溶性微針陣列的前體溶液，涂于處理后的PDMS微針陣列模板表面;在15°C下抽真空1min后取出，真空度為-0.05MPa，15°C下干燥12h后從PDMS微針陣列模板上剝離，即得到載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列。
[0085]實施例9
[0086]上述實施例所制得的載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列為規整的四棱錐陣列結構，長度約為450μηι，底部寬度約為200μηι，尖端距離約為500μηι，金納米籠在透明質酸中均勻分布，微針陣列有足夠的機械強度和顯著的近紅外光熱效應。
[0087]以從實施例1到實施例4為例，制備得到的載有金納米籠的300mg/mL的透明質酸可溶性微針陣列為規整的四棱錐陣列結構，長度約為450μηι，底部寬度約為200μηι，尖端距離約為500μπι(圖2a)，隨著金納米籠加入量的增加，微針陣列機械強度增加;金納米籠加入量進一步增加到0.7mg/mL以上時，微針陣列機械強度有所降低(圖2b)。
[0088]以實施例2為例，金納米籠加入量為0.35mg/mL，分子量為1kDa的透明質酸濃度為300mg/mL，得到的載金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列對黑素瘤模型的小鼠進行近紅外光熱治療。在實驗的第1、7天將微針陣列在種有黑素瘤細胞的小鼠右背部腫瘤處垂直皮膚按壓，使微針陣列垂直扎入皮膚內，保持壓力按壓5分鐘，取出微針，30分鐘后，用808nm近紅外光以lW/cm2照射腫瘤處I分鐘;在第4、10天再次用808nm近紅外光以lW/cm2照射腫瘤處I分鐘;在實驗的第1、4、7、10、13天稱量小鼠體重并用游標卡尺測量小鼠腫瘤大小，根據公式計算小鼠腫瘤體積(V = L X W2/2);第13天，處死小鼠，取出小鼠皮下黑素瘤，稱量腫瘤重量。瘤重和瘤體積對比結果可以看出，載有金納米籠的透明質酸可溶性微針陣列在近紅外光照射下能顯著抑制小鼠皮下黑素瘤的生長(圖3)。
[0089]本發明中，金納米籠分布在微針尖端的基體材料透明質酸中，本發明中的載金納米籠透明質酸可溶性微針陣列的制備方法包括微針陣列模板的制備、透明質酸水溶液的配制、金納米籠在透明質酸水溶液中的分散、真空法使透明質酸填充到微針陣列模板中，揮發溶劑得到微針陣列并使其從模板上剝離。本發明制備方法簡單、條件溫和、快速，可重復性強，便于大規模制備；得到的載金納米籠透明質酸可溶性微針陣列結構規整，在近紅外(NIR)光照下有強烈的光熱效應，能顯著抑制小鼠皮下黑素瘤的生長，適用于透皮給藥生物治療。
[°09°]本發明中的金納米籠是尺寸在40?60nm金納米粒子(尤其是尺寸為50nm的金納米粒子)，可在近紅外激光照射下產生熱量使局部溫度升高，從而發揮光熱效應(例如，殺傷腫瘤細胞等)。金納米籠也可自行制備得到，制備方法可以包括以下步驟:
[0091](I)利用硫化介導的多元醇法制備銀納米立方，其具體步驟如下:5mL乙二醇加入至IJlOOmL圓底燒瓶中，150°C磁力攪拌，注入0.06mL濃度為3mM的NaHS的乙二醇溶液。2min后加入0.5mL濃度為3mM的鹽酸溶液和濃度為20mg/mL的PVP的乙二醇溶液。再過2min后加入
0.4mL濃度為282mM的CF3COOAg的乙二醇溶液。以后保持溶液溫度為150 °C反應Ih。得到的銀立方溶液分別用丙酮、乙醇和超純水各洗一遍。
[0092](2)上述銀納米立方通過電流置換反應制備金納米籠，具體步驟如下:將5mL銀納米立方水溶液加入45mL濃度為1.5mg/mL的PVP水溶液中，90°C磁力攪拌下以0.75mL/min的速度注入濃度為ImM的HAuCl4水溶液。檢測反應液的紫外可見吸收光譜，待吸收峰波長為800nm時停止加入HAuCl4水溶液并繼續攪拌反應lOmin。離心除去上清液，沉淀用飽和氯化鈉溶液分散除去氯化銀，再次離心并用超純水分散得到金納米籠溶液。
[0093]本發明中真空度可指一個標準大氣壓環境下相應的真空度。本發明中的固化劑除了SYLGARD 184外，還可以采用其他種類的PDMS固化劑。
[0094]本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (I )PDMS微針陣列模板的制備: 將PDMS和固化劑按質量比20:1?5:1混合得到混合物，然后將該混合物傾倒在四棱錐金屬微針陣列模板表面;接著，抽真空至-0.08MPa的真空度除去所述混合物中的氣泡，然后在60?90 0C下加熱固化I?4h使PDMS固化;冷卻后將固化的I3DMS與所述四棱錐金屬微針陣列模板分離，即得到PDMS微針陣列模板； (2)含有金納米籠的透明質酸水溶液的制備: 將金納米籠、羅丹明B和透明質酸均勻分散到超純水中得到含有金納米籠的透明質酸水溶液，所述含有金納米籠的透明質酸水溶液中所述金納米籠的濃度為O?5mg/mL，所述羅丹明B的濃度為0.0lmg/ mL，所述透明質酸的濃度為100?I OOOmg/ mL，所述透明質酸的數均分子量為3?I OOkDa; (3)載有金納米籠的透明質酸微針陣列的制備: 將所述步驟(I)得到的所述TOMS微針陣列模板用氧等離子體處理O?5min，然后，取10?10mg所述步驟(2)得到的所述含有金納米籠的透明質酸水溶液涂在該PDMS微針陣列模板的表面;接著，將該PDMS微針陣列模板于15°C下在-0.01?-0.1MPa真空度的真空環境中放置1min后取出，然后再在15°C下干燥12h，接著將所述PDMS微針陣列模板剝離，即得到載有金納米籠的透明質酸微針陣列。2.如權利要求1所述載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法，其特征在于，所述步驟⑴中所述PDMS和所述固化劑的質量比為1:1，所述加熱固化是在80 °C下加熱2h。3.如權利要求1所述載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)得到的所述含有金納米籠的透明質酸水溶液中，所述金納米籠的濃度為O?2mg/mL;優選的，所述金納米籠的濃度為O?lmg/mL; 所述透明質酸的濃度為100?600mg/mL，所述透明質酸的數均分子量為1kDa;優選的，所述透明質酸的濃度為200?600mg/mL。4.如權利要求1所述載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中所述氧等離子體處理的時間為O?2min;優選的，所述氧等離子體處理的時間為O?Imin05.如權利要求1所述載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中所述真空環境的真空度為-0.04?-0.1MPa;優選的，所述真空環境的真空度為-0.04?-0.08MPa。6.如權利要求1所述載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的所述四棱錐金屬微針陣列模板的規格如下:任意一個四棱錐的高度為450μπι，底部寬度為200μηι;相鄰兩個四棱錐的尖端距離為500μηι。7.利用如權利要求1-6任意一項所述載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法制備得到的載有金納米籠的透明質酸微針陣列，其特征在于，該載有金納米籠的透明質酸微針陣列包括載金納米籠的透明質酸層和純透明質酸層，其中，所述載金納米籠的透明質酸層位于所述微針陣列的微針尖端部分，所述純透明質酸層位于所述微針陣列的微針底部部分。8.利用如權利要求1-6任意一項所述載金納米籠的透明質酸微針陣列的制備方法制備得到的載有金納米籠的透明質酸微針陣列在抑制皮膚淺表腫瘤生長上的應用。9.如權利要求8所述載有金納米籠的透明質酸微針陣列在抑制皮膚淺表腫瘤生長上的應用，其特征在于，所述載有金納米籠的透明質酸微針通過近紅外光照射使小鼠皮膚溫度升高20?60°C，從而殺傷所述小鼠皮膚淺表腫瘤細胞，抑制所述小鼠皮膚淺表腫瘤生長;所述近紅外光的波長為700?I 10nm0
【文檔編號】A61N5/06GK106063970SQ201610349168
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月24日 公開號201610349168.2, CN 106063970 A, CN 106063970A, CN 201610349168, CN-A-106063970, CN106063970 A, CN106063970A, CN201610349168, CN201610349168.2
【發明人】朱錦濤, 李朝, 陶娟, 董勵蕓, 柳佩
【申請人】華中科技大學, 華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院