无痛医美注射——透明质酸基可溶性微针

1.微针基本介绍

药物递送的口服途径与诸如首过代谢、胃肠道刺激和低生物利用度等限制有关。这些限制可以通过制造透皮给药系统来避免。在1970年代后期，微针(MN)被认为是最有前途的透皮给药系统之一。

图1微针形貌

微针通过在角质层中形成微导管而不破坏活表皮和真皮中存在的神经和血管，从而使活性剂无痛地渗透到皮肤中。因此，需要具有足够机械强度的针头才能成功穿刺皮肤屏障。同时，MN的长度也很重要。针头长度范围为50至900μm的MN具有更高的患者依从性，而长度大于900μm的MN可能会造成疼痛，因为它们可能会中断感觉神经末梢。微针可以有效提高患者的依从性和降低交叉污染的风险。MN可根据其形态和给药方式分为实心、中空、涂层和可溶性，广泛应用于递送疫苗、蛋白质、免疫生物学等各种药物及诊断和化妆品。

图2 可溶性微针（溶解前后对比）

可溶性微针遵循“戳放”的原理，给药后，聚合物材料溶解/侵蚀以释放负载或涂层的内容物。通过这种方式，他们可以确保以更快的速度将分子改进输送到特定位点。制备可溶性微针的方法有微成型、光聚合和绘图光刻等，但主要使用溶剂浇铸。熔铸法涉及使用高温，这可能会改变热不稳定物质的效力。溶剂浇注的可溶性MN具有足够的机械强度以穿透皮肤，通过吸收间质液溶解并释放药物货物。

2.微针材料选择

聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙交酯、透明质酸（HA）、壳聚糖、羧甲基纤维素、硫酸软骨素等都可作为可溶性MN的聚合物材料，其中HA是最常用的材料之一。HA非常适合用于制造可溶解型MN，原因是其作为具有增强载药能力的可生物降解载体，避免了生物危险的锐器废物，并提高了经济效益。HA同时还是皮肤的固有成分，同时存在于滑液、软骨和玻璃体液中。2003年，USFDA批准HA用于填充软组织损伤。由于其亲水性，HA可以封装各种水溶性分子，而亲脂性药物被包裹在纳米颗粒(NP)中，然后均匀分布在亲水性HA基质中。它与多种化合物兼容，包括蛋白质、维生素、DNA、亲水性药物、大分子等。

与其他聚合物相比，基于HA的微针已显示出若干优势。基于受体的药物输送过程、皮肤水合作用、与角质层的疏水相互作用、生物粘附性和粘弹性是其一些非常有用的特性，配方科学家已成功利用这些特性来使用微针阵列技术输送药物。最近，Fonseca等人已经将HA微针的皮肤保湿和再生特性以及丰盈效果用于皮肤美容应用。此外，Jang及其同事使用高分子量HA制备了可溶性MN，通过提高皮肤密度和皮肤弹性来预防皮肤皱纹。

3.微针在美容方面的应用

MN在美容中的作用已经确立。微针后的局部应用描绘了营养输送或皮肤愈合的显着改善。微针工艺用于形成微通道，使用这些微通道将部分扩散到更深的皮肤层中。这种技术启动了胶原蛋白的合成，从而改善了皮肤点和小树林的愈合。HA具有即时丰盈效果，因为它具有强大的水结合潜力，并刺激成纤维细胞，导致胶原蛋白合成，对改善皮肤健康具有短期和长期效果。Avcil等开发了基于HA的腺苷和生物活性蛋白混合物的MN。该制剂没有严重的皮肤相互作用或致敏作用，即使每周使用两次也具有良好的耐受性。治疗12周后，观察到皮肤水合作用增加了近1. 25倍，而皱纹深度改善了26%。Jang对比了高分子量HA和低分子量HA制备的腺苷可溶性微针贴片，其中高分子量组成功穿透了猪尸体的皮肤，完全溶解需要30分钟。在使用这两种类型MN的4和8周内观察到皱纹逐渐减少，真皮密度均增加，但高分子量组表现出更好的性能。

4.总结

作为人体皮肤的天然成分，HA在药物输送中的应用是不容置疑的。它的水溶性、固有的和可生物降解的特性可用于开发可溶解型载体系统。HA作为微针基质材料的可能性被探索以来，已经有十年了。HA MN的制造方法非常简单且经济，并被开发用于改善皱纹、细纹、肥厚性疤痕和各种皮肤状况，相信研究人员在不久的将来肯定会提出其他新技术来管理皮肤健康、疫苗输送、疾病诊断、分子成像和化妆品，以确保最大限度地利用透明质酸。

[1] Saha I , Rai V . Hyaluronic acid based microneedle array: Recent applications in drug delivery and cosmetology.[J]. Carbohydrate polymers, 2021, 267:118168.

[2] Vasvani S, Kulkarni P, Rawtani D. Hyaluronic acid: A review on its biology, aspects of drug delivery, route of administrations and a special emphasis on its approved marketed products and recent clinical studies[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 151:1012-1029.

[3] Bukhari S, Roswandi N L, Waqas M, et al. Hyaluronic acid, a promising skin rejuvenating biomedicine: A review of recent updates and pre-clinical and clinical investigations on cosmetic and nutricosmetic effects[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2018, 120:1682-1695.

[4] Duarah S, Sharma M, Wen J. Recent Advances in Microneedle-Based Drug Delivery: Special Emphasis on its Use in Paediatric Population[J]. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 2019, 136:48-69.

[5] Jang M, Baek S, Kang G, et al. Dissolving microneedle with high molecular weight hyaluronic acid to improve skin wrinkles, dermal density and elasticity[J]. International Journal of Cosmetic Science, 2020, 42:302-309.

[6] Choi S Y, Kwon H J, Ahn G R, et al. Hyaluronic acid microneedle patch for the improvement of crow's feet wrinkles[J]. Dermatologic Therapy, 2017:e12546.

[7] Avcil M, Akman G, Klokkers J, et al. Efficacy of bioactive peptides loaded on hyaluronic acid microneedle patches: A monocentric clinical study[J]. Journal of Cosmetic Dermatology, 2019(2):328-337.

[8] Xie Y, Wang H, Mao J, et al.Enhanced in vitro efficacy for inhibiting hypertrophic scar by bleomycin-loaded dissolving hyaluronic acid microneedles[J]. Journal of Materials Chemistry B, 2019, 7(42):6604-6011.

[9] Jang M , Baek S , Kang G , et al. Dissolving microneedle with high molecular weight hyaluronic acid to improve skin wrinkles, dermal density and elasticity[J]. International Journal of Cosmetic Science, 2020, 42(3):302-309.