[發明專利]分子篩和沸石微針及其制備

有效

• 申請號: 200780006266.5
• 申請日: 2007-02-16
• 公開（公告）號: CN101389374A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 楊經倫;王礽慧;孫文青;梁偉健;賴詠欣;陳雅慧
• 申請（專利權）人: 香港科技大學
• 主分類號: A61M37/00
• 分類號: A61M37/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 過曉東

相關申請的交叉引用

本申請要求享受于2006年2月21日遞交的名稱為“分子篩和沸石微針及其制備”的第60/776,107號臨時申請的優先權，這里將上述申請公開的內容并入本申請作為參考。

技術領域

本發明涉及制備沸石微針的方法，其包括：提供聚合物微針模板；在所述聚合物微針模板上沉積沸石晶種；及使所述沸石晶種生長成為沸石微針陣列。

背景技術

微針被認為是皮下注射針和透皮貼劑的混合物，其涉及窄的和淺的注射以進行藥物遞送。因為它們的尺寸小，能夠以非侵入方式穿透進入皮膚組織，并且它們使感染的風險最小化，所以微針是用于經皮藥物遞送的新型藥物遞送系統。微針長度通常為約100至200微米，其長度足以穿透角質層皮膚屏障，但是深度不足以達到真皮層內的神經。所以微針可以提供無痛注射，并且可以允許患者安全地對自己操作該微針。

微針在傳統上是由硅、玻璃、金屬材料或聚合物制成的。早期的微針是由硅制成的，以及通過最初為了微電子工業而開發的微平版印刷術和蝕刻技術而制備。玻璃微針是采用傳統的玻璃微管拉制技術制備的。然而，硅和玻璃的脆性通常導致微針容易斷裂。

包括鋼、不銹鋼和鎳的金屬材料可以電沉積至聚合物模具上以制成具有良好的機械強度的微針。然而，金屬對人體的可能的毒性會限制其應用領域，并且對于廢物處理會造成問題。聚合物微針容易制備，是安全且不昂貴的。一些生物可降解的聚合物已經被美國食品與藥品管理局(FDA)批準。例如聚(乳酸)(PLA)、聚(羥基乙酸)(PGA)和它們的共聚物已經以常規方式用于窄范圍的醫學應用。然而，聚合物的相對較低的楊氏模量意味著聚合物微針的強度可能不足以穿透皮膚。

因此，期望開發具有改善的性能的微針。特別是期望開發具有改善的機械性能的微針，與硅和聚合物微針相比其具有改善的熱穩定性和化學穩定性。還期望開發尤其是與金屬微針相比時具有生物相容性的微針。此外，還期望開發能夠方便且成本低廉地制備的微針。

發明內容

根據本發明的一個方面，其提供制備沸石微針的方法，該方法包括提供聚合物微針模板，在聚合物微針模板上沉積沸石晶種，以及使沸石晶種生長成為沸石微針的陣列。

根據本發明的另一個方面，其提供制備空心沸石微針的方法，該方法包括提供聚合物微針模板，在聚合物微針模板上沉積沸石晶種，使沸石晶種生長成為沸石微針的陣列，以及從沸石微針去除聚合物微針模板。

根據本發明的另一個方面，其提供沸石微針，該沸石微針包括基底層以及位于該基底層上的沸石以形成沸石微針的陣列。

附圖說明

圖1所示為制備微針的方法的示意圖。

圖2所示為錐形微針模板的熒光顯微照片和示意圖。

圖3所示為碗形微針模板的熒光顯微照片和示意圖。

圖4所示為圓柱形微針模板的熒光顯微照片和示意圖。

圖5所示為具有沸石特征峰的silicate-1晶種的X射線衍射圖樣。

圖6所示為在溶液中良好地分散的100nm的silicate-1晶種的SEM圖像。

圖7所示為采用靜電法所形成的由沸石晶種涂布的微針的SEM圖像。

圖8所示為殼厚度約為1μm的開口針尖的沸石微針的SEM圖像。

圖9所示為殼厚度約為6μm的開口針尖的沸石微針的SEM圖像。

圖10A所示為以約24小時合成的封閉針尖的沸石微針的SEM圖像。

圖10B所示為以約48小時合成的開口針尖的沸石微針的SEM圖像。

圖11A所示為在臭氧化之前由沸石涂布的聚合物微針模板的FTIR結果。

圖11B所示為在臭氧化之后由沸石涂布的聚合物微針模板的FTIR結果。

圖12所示為沒有加入沸石的細胞培養物。

圖13A所示為在加入沸石之后的1天內圖12的細胞培養物。

圖13B所示為在加入沸石之后1天的圖12的細胞培養物。

圖13C所示為在加入沸石之后2天的圖12的細胞培養物。

圖13D所示為在加入沸石之后3天的圖12的細胞培養物。

圖14所示為將沸石微針插入皮膚表面的力-位移圖。

圖15所示為在圖14的插入之后微針的光學顯微照片。

圖16A所示為在密集圖樣中的微針的光學顯微照片。

圖16B所示為在方形圖樣中的微針的光學顯微照片。

圖17所示為不同壁厚度和封裝幾何形狀對微針插入力的影響的示意圖。

圖18所示為沸石微針的強度的力-位移圖。

圖19所示為在不同的壁厚度和封裝幾何形狀時沸石微針斷裂所需力的示意圖。