一种玻色因交联物、可溶性微针贴及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及美容护肤技术领域，具体地，涉及一种玻色因交联物、长效美容护肤可溶性微针贴及其制备方法。


背景技术：

2.玻色因，又称pro-xylane，中文学名叫做“羟丙基四氧吡喃三醇”，其化学文摘号(cas号)为439685-79-7，是一种具有抗衰老活性物的木糖衍生物，可以促进皮肤细胞对透明质酸、硫酸软骨素等多种氨基葡聚糖，及i型、iv型胶原蛋白的合成，从而改善皮肤的弹性、缓解皮肤的皱纹、皮肤修复。水解胶原蛋白是一种主要以动物胶原蛋白为原料经水解获得的水溶性多肽，分子量一般低于5000da，因其与人皮肤胶原的结构相似，能够为人皮肤胶原蛋白的合成提供所需要的甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸等氨基酸来源，作为活性成分进入皮肤可以促进胶原合成，增加皮肤的紧密度和弹性，延缓皮肤衰老。这两种活性成分协同使用可发挥较好的改善皮肤弹性、缓解皱纹的美容功效。现有技术中，将玻色因和水解胶原蛋白复合使用制备美容护肤产品，比如微针贴，活性成分会快速耗竭，因而作用时间非常受限。
3.微针贴是由微米级针尖组成的阵列(针体)和基底贴膜构成的一种新型透皮传输系统，其微针阵列可通过机械作用穿透皮肤角质层屏障，暂时在皮肤表面形成微米级通道，从而可以增加肌肤对化妆品活性物质的吸收和利用，从而达到美白、淡斑及减少皱纹等作用；同时，可控的小尺寸微针阵列可以避开真皮中的毛细血管和神经末梢，造成的皮肤微小创口也能够快速愈合。因此，微针贴被视为一种安全的微创高效透皮传输系统应用于美容护肤领域，包括金属微针等不可吸收微针贴，及由亲水性可降解高分子材料为基材构建的可溶性微针贴，等等。其中，负载美容护肤活性成分的以透明质酸(商业领域中更多地将其称之为
‘
玻尿酸’)等可降解的水溶性高分子材料为基质的可溶性微针贴尤其受到家用美容市场的关注。具体来说，可溶性微针贴由微米级针尖组成的阵列(针体)和基底贴膜(由基底液固化形成)；针体内负载溶液常用透明质酸水溶液，还可加入其它护肤活性成分。
4.但微针贴作为微创产品，其频繁使用仍然可能对某些易感皮肤引发炎症等不良后果，需要在提高其携带活性物质功效的基础上延长其作用时间，从而提高使用者顺应性。
5.在目前的现有技术中的玻色因和水解胶原蛋白缓释方案，比如中国专利cn115737912a中公开的一种利用化学方法将活性成分乳化交联，形成一种透明质酸钠微球，从而实现缓释的效果。而中国专利cn113368034a公开了另一种技术方案，在微针中加入了一种缓释药物囊泡，囊泡内包裹着药物，从而起到延缓药物释放的效果。可见，目前的技术方案的研究方向主要是利用化合物所形成的特殊结构将活性成分包裹住，从而起到延缓释放的作用。但这种技术方案需要额外加入形成特殊结构的化学辅料，而且使得微针贴中的有效成分含量降低。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是克服现有技术中存在的羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白在皮肤内作用时间受限的问题，提供一种，并基于此制备了一种长效美容护肤可溶性微针贴，提升微针递送的羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白在皮肤内的协同作用时间，延长并改善微针贴的作用效果。
7.本发明的目的是提供一种能够缓释的玻色因交联物及其制备方法和应用。
8.本发明的第二个目的在于提供一种用于制备微针贴的针体溶液及其制备方法和应用。
9.本发明的第三个目的在于提供一种可溶性微针贴及其在美容护肤方面的应用。
10.本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
11.本发明创造性地通过可控的辐照改性技术处理水解胶原蛋白和羟丙基四氧吡喃三醇复合体系生成自由基，可以在不使用化学试剂的条件下，诱导水解胶原蛋白自交联并结合羟丙基四氧吡喃三醇，从而得到了一种羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶。该复合交联溶胶的活性成分得到缓释效果，且能够显著提升活性成分促进细胞合成i型胶原蛋白的功效。
12.本发明提供一种玻色因交联物，是由羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白采用射线辐照后交联而成的羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶。
13.优选地，羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白的质量比为(0.5～5)：(1～6)。
14.更优选地，羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白的质量比为(0.5～2)：(1～5)。
15.优选地，所述射线为
60
co-γ射线或电子束。
16.优选地，所述辐照剂量为12～40kgy。更优选地，辐照剂量为15～40kgy。
17.具体操作中，优选地，羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白先混合溶于水中，再进行射线辐照。
18.优选地，羟丙基四氧吡喃三醇、水解胶原蛋白、水的质量比为(0.5～5)：(1～6)：10。
19.更优选地，羟丙基四氧吡喃三醇、水解胶原蛋白、水的质量比为(0.5～2)：(1～5)：10。
20.另外，所述羟丙基四氧吡喃三醇含有左旋(s构型)与右旋(r构型)两种立体结构，本技术方案中优选地，s/r的比例在20/80～50/50之间。更优选在40/60～50/50之间。
21.本发明还提供上述玻色因交联物在制备化妆品、医疗器械或药物(尤其是医美用医疗器械或药物)中的应用。比如：无创可溶性微针贴、面膜、眼霜、面霜、精华素、洁面乳、原液、爽肤水、防晒霜等产品。
22.本发明提供一种用于制备微针贴的针体溶液，含有上述玻色因交联物(即羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶)和基质溶液。
23.优选地，羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶和基质溶液的体积比(5～10)：(5～10)。
24.所述基质溶液为现有技术中制备微针贴所用基质溶液。具体地，所述基质溶液为含有水溶性高分子材料的水溶液，或含有水溶性高分子材料和辅料的水溶液。
25.所述水溶性高分子材料为透明质酸、聚谷氨酸等。
26.所述辅料为聚乙二醇、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基壳聚糖或羧甲基纤维素中的任意一种或多种。
27.所述基质溶液中水溶性高分子材料的浓度为5％～40％(m/v)。辅料的浓度为5％～15％(m/v)。
28.优选地，所述基质溶液中透明质酸的浓度为15％～30％(m/v)，聚谷氨酸的浓度为10％～20％(m/v)。
29.本发明还提供所述针体溶液在制备微针贴中的应用。
30.本发明还提供了一种长效美容护肤可溶性微针贴，包括上述针体溶液和基底液。
31.所述基底液为现有技术中制备微针贴所用基底液。常用的基底液为聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的水溶液。
32.进一步地，所述基底液中各组分的质量比为：聚乙烯吡咯烷酮：聚乙烯醇：水＝(0.5～1.5)：(0.5～1.5)：10。
33.优选地，所述基底液中各组分的质量比为：聚乙烯吡咯烷酮：聚乙烯醇：水＝1：1：10。
34.另外，本发明还提供了一种可选择的实施方案，所述长效美容护肤可溶性微针贴的制备方法，具体步骤为：
35.s1：将羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白配制成水溶液，除氧、密封；
36.s2：使用高能射线对羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白复配水溶液进行辐照，使之交联，得到羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶；
37.s3：将羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶与基质溶液充分混合，得到针体溶液；
38.s4：将所得针体溶液和微针贴基底液依次加入微针贴模具中，固化成型，脱模，得到可溶性微针贴。
39.更具体地，步骤s4中依次加入是先将针体溶液倒入微针贴模具中，固化成型，得到针体；再将基底液倒入上述含成型针体的微针贴模具中，固化成型。
40.进一步地，所述制备方法中，步骤s1中除氧方式为抽真空并通入惰性气体除氧，惰性气体为氮气或氩气。
41.进一步地，所述制备方法中，步骤s4中微针贴模具的材质为聚二甲基硅氧烷(pdms)。
42.进一步地，所述制备方法中，步骤s4中固化成型的具体方式为真空干燥。
43.最后，本发明提供上述可溶性微针贴在美容护肤方面上的应用。
44.本发明还提供所述玻色因交联物、所述针体溶液或所述可溶性微针贴在制备具有促进细胞合成i型胶原蛋白功效的产品方面的应用。
45.在本发明的技术方案中，其中以玻色因和水解胶原蛋白复配交联溶胶与透明质酸(玻尿酸)水溶液制备可溶性微针贴的方案，将玻色因、水解胶原蛋白、透明质酸(玻尿酸)三种物质共同构成了美容护肤可溶性微针贴最基础、最重要的基质材料系统，它们之间经过合理的精巧搭配，形成具备显著的保湿及抗衰功效的基质材料系统，我们将其称之为“倍玻”系统。在实践中，该“倍玻”系统具有显著的“广谱性”，也就是说，在该系统的基础上，还可通过添加其它不同的功效组份，制备出各种具有不同功效的可溶性微针产品，比如祛痘、
祛皱、抗衰、淡斑、祛斑、美白等可溶性微针产品。
46.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
47.本发明的方案，可以在不使用化学试剂的条件下，通过可控的辐照技术诱导水解胶原蛋白自交联并结合羟丙基四氧吡喃三醇，得到了一种玻色因交联物(羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶)。所述复合交联溶胶的活性成分得到缓释效果，且能够显著提升活性成分促进细胞合成i型胶原蛋白的功效。将该复合交联溶胶作为活性成分加入微针贴中，得到了一种长效美容护肤可溶性微针贴。经测试发现，该长效美容护肤可溶性微针贴在作用48h后仍具有药效，累积释放百分数约为70％；作为对比，直接负载活性物质的微针贴在作用3h后药效已经将近衰竭，累积释放百分数约为97％。可见，上述玻色因交联物显著地延长了活性成分通过微针贴载入皮肤后的协同作用时间，解决了传统微针贴直接负载的羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白作用时间受限的问题；能显著地改善微针贴的美容护肤效果，同时也能应用于制备其他护肤品、医美产品或药物中，而且制备工艺简单，安全性好，在护肤美容方面具有良好的应用前景。
附图说明
48.图1为辐照处理得到的羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶的扫描电子显微镜照片。
49.图2为可溶性微针贴的扫描电子显微镜照片。
50.图3为可溶性微针贴的羟丙基四氧吡喃三醇体外释放行为对比图。
51.图4为可溶性微针贴的功效对比。
具体实施方式
52.以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
53.除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
54.实施例1长效美容护肤可溶性微针贴
55.s1.制备活性成分复配水溶液
56.取0.5g羟丙基四氧吡喃三醇(s/r：40/60)和1.0g水解胶原蛋白溶于10ml去离子水中，除氧、密封，得到羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白复配水溶液；
57.s2.辐照处理活性成分：
58.将上述羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白复配水溶液倒入可被高能射线穿透的成膜模具中，抽真空并通入氮气除氧，再密封；然后使用辐照剂量为40kgy的
60
co-γ射线照射使之交联为羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶。
59.羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶的结构表征：上述制备得到的羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶的真空冷冻干燥后的断面扫描电子显微镜照片见图1，断面呈现出三维多孔网络交联结构形貌。
60.s3.制备针体溶液：
61.取10ml上述羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶与10ml的20％(m/
v)透明质酸水溶液混合均匀，得到针体溶液；
62.s4.制备微针贴：
63.s41.将上述针体溶液倒入pdms微针贴模具中，真空干燥成型，得到针体；
64.s42.再取1g聚乙烯吡咯烷酮与1g聚乙烯醇溶于10ml去离子水，搅拌混合均匀，得到基底液；
65.s43.将基底液倒入上述含成型针体的pdms微针贴模具中，真空干燥成型，脱模，得到可溶性微针贴。
66.采用扫描电子显微镜观察所得可溶性微针贴的形貌，结果见图2，表明根据上述方法成功获得了微针阵列。
67.实施例2长效美容护肤可溶性微针贴
68.s1.制备活性成分复配水溶液
69.取2g羟丙基四氧吡喃三醇(s/r：50/50)和5g水解胶原蛋白溶于10ml去离子水中，除氧、密封，得到羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白复配水溶液；
70.s2.辐照处理活性成分：
71.将上述羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白复配水溶液倒入可被高能射线穿透的成膜模具中，抽真空并通入氮气除氧，再密封；然后使用辐照剂量为15kgy的
60
co-γ射线照射使之交联为羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶。
72.s3.制备针体溶液：
73.取5ml上述羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶与10ml的30％(m/v)透明质酸水溶液混合均匀，得到针体溶液；
74.s4.制备微针贴：
75.s41.将上述针体溶液倒入pdms微针贴模具中，真空干燥成型，得到针体；
76.s42.再取1g聚乙烯吡咯烷酮与1g聚乙烯醇溶于10ml去离子水，搅拌混合均匀，得到基底液；
77.s43.将基底液倒入上述含成型针体的pdms微针贴模具中，真空干燥成型，脱模，得到可溶性微针贴。
78.实施例3长效美容护肤可溶性微针贴
79.s1.制备活性成分复配水溶液
80.取1g羟丙基四氧吡喃三醇(s/r：50/50)和2g水解胶原蛋白溶于10ml去离子水中，除氧、密封，得到羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白复配水溶液；
81.s2.辐照处理活性成分：
82.将上述羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白复配水溶液倒入可被高能射线穿透的成膜模具中，抽真空并通入氮气除氧，再密封；然后使用辐照剂量为20kgy的
60
co-γ射线照射使之交联为羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶。
83.s3.制备针体溶液：
84.取5ml上述羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶与5ml的含20％(m/v)透明质酸和10％(m/v)羟丙基纤维素的水溶液混合均匀，得到针体溶液；
85.s4.制备微针贴：
86.s41.将上述针体溶液倒入pdms微针贴模具中，真空干燥成型，得到针体；
87.s42.再取1g聚乙烯吡咯烷酮与1g聚乙烯醇溶于10ml去离子水，搅拌混合均匀，得到基底液；
88.s43.将基底液倒入上述含成型针体的pdms微针贴模具中，真空干燥成型，脱模，得到可溶性微针贴。
89.实施例4长效美容护肤可溶性微针贴
90.s1.制备活性成分复配水溶液
91.取1g羟丙基四氧吡喃三醇(s/r：50/50)和2g水解胶原蛋白溶于10ml去离子水中，除氧、密封，得到羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白复配水溶液；
92.s2.辐照处理活性成分：
93.将上述羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白复配水溶液倒入可被高能射线穿透的成膜模具中，抽真空并通入氮气除氧，再密封；然后使用辐照剂量为20kgy的电子束射线照射使之交联为羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶。
94.s3.制备针体溶液：
95.取5ml上述羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶与5ml的含15％(m/v)聚谷氨酸的水溶液混合均匀，得到针体溶液；
96.s4.制备微针贴：
97.s41.将上述针体溶液倒入pdms微针贴模具中，真空干燥成型，得到针体；
98.s42.再取1g聚乙烯吡咯烷酮与1g聚乙烯醇溶于10ml去离子水，搅拌混合均匀，得到基底液；
99.s43.将基底液倒入上述含成型针体的pdms微针贴模具中，真空干燥成型，脱模，得到可溶性微针贴。
100.实施例2-4中所得羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶的真空冷冻干燥后的断面扫描电子显微镜照片，以及所得可溶性微针贴的扫描电子显微镜观察形貌，与实施例1近似。
101.然后对所得可溶性微针贴的羟丙基四氧吡喃三醇体外释放行为以及功效进行研究。以实施例2为例，并制备未使用辐照技术的可溶性微针贴对照组，进行对比。具体展示如下实施例5-7的内容。
102.实施例5未使用辐照技术的可溶性微针贴对照例
103.参照实施例2的方案，不同之处在于步骤s2的处理不同，改为活性成分直接混合，即取2g羟丙基四氧吡喃三醇(s/r：50/50)和5g水解胶原蛋白溶于10ml去离子水中，搅拌均匀，得到羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白混合溶液。以得到的羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白混合溶液替换羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶，其他步骤同s1、s3-s4。制备得到未使用辐照技术的可溶性微针贴对照品。
104.实施例6可溶性微针贴的羟丙基四氧吡喃三醇体外释放行为
105.分别取0.05g实施例2和实施例5制备的可溶性微针贴，放入透析管(10kmwco)中，之后浸没在50ml的释放介质(生理盐水)中(37℃水浴搅拌器，转速100rpm)，在设定的时间点取2ml释放介质，并补充2ml新鲜的释放介质，通过hplc测试羟丙基四氧吡喃三醇浓度，绘制出体外释放曲线，如图3所示。
106.由图可见，在作用3h后，未使用辐照技术的实施例5微针贴的累积释放百分比高达
97％以上，而使用辐照技术的实施例2微针贴的累积释放百分比仅约为30％，且在48h后累积释放百分比也仅约为70％。可见，使用辐照技术的实施例2微针贴相比于未使用辐照技术的实施例5微针贴，其羟丙基四氧吡喃三醇的缓释性能显著提升。
107.实施例7可溶性微针贴的功效评价
108.采用人皮肤成纤维细胞(hsf)为体外模型，通过检测与可溶性微针贴共培养的hsf细胞合成i型胶原蛋白的情况，评价其改善皮肤的功效。
109.分别取适量相同质量的实施例2和实施例5制备的可溶性微针贴放入12孔细胞培养板，以dmem为培养基，将hsf细胞以5
×
104个/孔的密度接种，培养48h，收集培养基，空白对照组为不含可溶性微针贴的hsf细胞培养基。采用elisa试剂盒检测上清液中i型胶原含量。
110.结果如图4所示，使用辐照技术的实施例2微针贴处理hsf细胞后的培养基中，i型胶原蛋白浓度相比未使用辐照技术的实施例5显著提升。可见，使用辐照技术的实施例2微针贴相比于未使用辐照技术的实施例5微针贴，具有更佳的促进hsf细胞合成i型胶原蛋白的功效。
111.最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种玻色因交联物，其特征在于，是由羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白采用射线辐照后交联而成的羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶。2.根据权利要求1所述玻色因交联物，其特征在于，羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白的质量比为(0.5～5)：(1～6)。3.根据权利要求1所述玻色因交联物，其特征在于，所述射线为
60
co-γ射线或电子束。4.根据权利要求1所述玻色因交联物，其特征在于，所述辐照剂量为12～40kgy。5.根据权利要求1-4任一所述玻色因交联物，其特征在于，羟丙基四氧吡喃三醇和水解胶原蛋白先混合溶于水中，再进行射线辐照。6.根据权利要求5所述玻色因交联物，其特征在于，羟丙基四氧吡喃三醇、水解胶原蛋白、水的质量比为(0.5～5)：(1～6)：10。7.权利要求1-6任一所述玻色因交联物在制备化妆品、医疗器械或药物中的应用。8.一种用于制备微针贴的针体溶液，其特征在于，含有权利要求1-6任一所述玻色因交联物和基质溶液。9.一种长效美容护肤可溶性微针贴，其特征在于，包括权利要求8所述针体溶液和基底液。10.权利要求1-6任一所述玻色因交联物、权利要求8所述针体溶液或权利要求9所述可溶性微针贴在制备具有促进细胞合成i型胶原蛋白功效的产品方面的应用。

技术总结
本发明提供了一种玻色因交联物、可溶性微针贴及其制备方法和应用。本发明在不使用化学试剂的条件下，通过可控的辐照技术诱导水解胶原蛋白自交联并结合羟丙基四氧吡喃三醇，得到了一种羟丙基四氧吡喃三醇/水解胶原蛋白复合交联溶胶。所述复合交联溶胶的活性成分得到缓释效果，能够显著提升活性成分促进细胞合成I型胶原蛋白的功效，可作为活性成分应用于制备化妆品、医疗器械或药物。本发明还具体将该复合交联溶胶作为活性成分加入微针贴中，得到了一种长效美容护肤可溶性微针贴，能显著地延长并改善微针贴的作用效果，在美容护肤方面具有良好的应用前景。良好的应用前景。良好的应用前景。


技术研发人员：刘宏 曾戎 李忠 樊小瑜
受保护的技术使用者：广州微冠生物科技有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/7