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維生素C葡萄糖(tang)苷可溶性微針(zhen)機(jī)械強(qiáng)度測(ce)定
維生素C 葡(pu)萄糖(tang)苷(ascorbic acid 2-glucoside,AA-2G)是將吡喃型(xing)葡萄糖苷(gan)取代(dai)維生素(su)C(VitaminC, VC)結(jié)構(gòu)中2 位碳(tan)上的羥基(ji)后得到(dao)的一類衍生物(wu)。AA-2G 能夠抑制黑色(se)素生(sheng)成,且對(duì)紫(zi)外線造成的皮(pi)膚光損傷有保(bao)護(hù)作用。AA-2G進(jìn)入細(xì)(xi)胞后(hou)可在糖基轉(zhuǎn)移(yi)酶的催(cui)化作用下水(shui)解生成VC和葡萄(tao)糖,由于葡(pu)萄糖苷的遮蔽(bi)作用,AA-2G 的(de)穩(wěn)定性(xing)和抗氧化(hua)活性相較于(yu)VC 均有提升(sheng)。但由于AA-2G的(de)親水性(xing)仍較強(qiáng)(qiang)(水中溶解度879 g/L,25 ℃;正(zheng)辛醇/水分配(pei)系數(shù)log P<-2),對(duì)角質(zhì)層(ceng)的滲透性(xing)較差,經(jīng)(jing)皮遞(di)送效率(lv)亟待提高(gao)。
微針(microneedles,MNs)是由高(gao)度為50 ~1 000 μm的(de)針組成(cheng)的陣列。微(wei)針能夠刺穿(chuan)皮膚(fu)角質(zhì)層,在(zai)皮膚(fu)表面產(chǎn)(chan)生微小的(de)孔道,促(cu)進(jìn)藥物的經(jīng)皮(pi)遞送[5]???ke)溶性微(wei)針(dissolving microneedles,DMNs)是將水溶性(xing)聚合物作(zuo)為基質(zhì)材料(liao)制備(bei)而得(de)。DMNs 刺入(ru)皮膚后,藥物(wu)隨著基質(zhì)材(cai)料的溶解(jie)而釋放(fang)。DMNs 可避免(mian)微針斷裂(lie)在體內(nèi)所產(chǎn)生(sheng)的損傷,不(bu)產(chǎn)生(sheng)醫(yī)療(liao)廢棄物,且使(shi)用的材(cai)料能夠被人(ren)體降解,具(ju)有良(liang)好的安全(quan)性和生物(wu)相容性(xing)。因此(ci),DMNs 已廣(guang)泛應(yīng)用(yong)于蛋白多肽類(lei)生物大分子藥(yao)物、抗腫瘤藥物(wu)、抗瘢痕藥物(wu)等各類藥物及(ji)疫苗的經(jīng)(jing)皮遞送。
由于皮(pi)膚有一定彈(dan)性和(he)韌性(xing),微針(zhen)必須具備足(zu)夠的機(jī)械強(qiáng)度(du)才能刺(ci)入皮膚而不(bu)斷針。DMNs 是用水(shui)溶性聚合物(wu)制備(bei)而成,不同(tong)聚合物的(de)性質(zhì)(zhi)將影響DMNs 的(de)機(jī)械強(qiáng)度,進(jìn)(jin)而影響(xiang)微針的穿(chuan)刺深(shen)度和藥(yao)物的(de)遞送(song)效率(lv)。藥物在針(zhen)尖和基(ji)底中(zhong)的分配比例也(ye)將影響(xiang)藥物的遞(di)送。此(ci)外,由于(yu)人體皮(pi)膚表(biao)面有弧度,微針(zhen)要與人(ren)體皮(pi)膚緊密接觸并(bing)且柔軟、趨膚,有(you)必要(yao)制備具有一定(ding)彎折能力(li)的柔性(xing)微針。
1、載藥微針的(de)制備流程
2、載藥微針(zhen)機(jī)械強(qiáng)度測(ce)定及結(jié)果
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采用(yong)優(yōu)選(xuan)的條件制(zhi)備AA-2G 載藥微針(zhen)。分別剪取4×4(即含(han)有16 根針尖)的陣(zhen)列,用雙(shuang)面膠固(gu)定在質(zhì)構(gòu)(gou)儀樣品基座(zuo)上,保持(chi)針尖部分(fen)朝上(shang),測試探頭開(kai)始以0.1 mm/s 的速度、0.049 N的(de)觸發(fā)力(li)下降。當(dāng)觸(chu)碰到針(zhen)尖時(shí),以(yi)0.05 mm/s 的速(su)度向(xiang)下進(jìn)(jin)行壓縮,當(dāng)微針(zhen)發(fā)生90%形變(bian)時(shí),停(ting)止壓縮。將儀器(qi)施加的力和(he)位移繪制成(cheng)測試曲(qu)線,從而(er)測定微針的硬(ying)度。
可見,達(dá)(da)到極限壓(ya)力前,2 種微(wei)針的探頭位(wei)移與(yu)受力大小(xiao)幾乎呈線(xian)性,完整(zheng)的連續(xù)性(xing)表明針尖無斷(duan)裂現(xiàn)象;空白微(wei)針?biāo)惺艿?de)壓力(li)達(dá)到(dao)3.22 N、載藥微針的壓(ya)力為3.66 N 時(shí),微針僅(jin)發(fā)生變形(xing),仍未(wei)斷裂。表明(ming)載藥微針具有(you)較好(hao)的柔韌性,針(zhen)尖不易斷裂,滿(man)足給藥時(shí)(shi)所需的機(jī)(ji)械強(qiáng)度要求。
內(nèi)容來源:維(wei)生素(su)C葡萄糖(tang)苷可溶性微(wei)針的制備(bei)和評(píng)(ping)價(jià),《廣東(dong)藥科大(da)學(xué)學(xué)報(bào)》2023, 39(2)