技術文章(zhang)
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技術文章(zhang)
質構儀(yi)用于可溶(rong)性微(wei)針機械性能測(ce)試
微針是(shi)一種微創(chuàng)(chuang)透皮給藥(yao)系統(tǒng),能成功(gong)穿透皮膚角(jiao)質層,克服皮(pi)膚屏障,將藥(yao)物直接遞送(song)至真皮層(ceng)。微針(zhen)不會(hui)造成(cheng)疼痛(tong)和出血(xue),這是因為微針(zhen)的針長(zhang)較短,能避(bi)免觸(chu)及真皮組(zu)織的神(shen)經(jīng)和血管。根據(jù)(ju)微針遞送藥(yao)物的方式,可以(yi)將微針分為固(gu)體微(wei)針、中空微針、涂(tu)層微針以及(ji)可溶(rong)性微(wei)針( dissolving microneedles,DMNs) 等。固體微針(zhen)通常(chang)由金(jin)屬、陶瓷(ci)等材(cai)料制備得(de)到,生(sheng)物相容(rong)性差,對(dui)皮膚具有刺激(ji)性; 中空微針(zhen)若微通道(dao)堵塞則可能(neng)會阻(zu)礙藥(yao)物的(de)運輸; 涂(tu)層微針中(zhong)涂層(ceng)的配方和工(gong)藝會影響藥物(wu)的透(tou)皮遞送; 而DMNs 可(ke)以在真皮(pi)微循環(huán)內的組織(zhi)液中溶解或(huo)降解(jie),避免尖銳廢棄(qi)物的產(chǎn)生,因此(ci)其備受研究者(zhe)青睞。
DMNs 多采用聚合物(wu)制備得到(dao),如聚(ju)維酮(tong)( PVP) 、透明質酸(suan)( HA) 、聚乙烯醇( PVA) 、羥(qiang)丙甲纖維素( HPMC) 、甲(jia)基乙烯基醚/馬(ma)來酸酐共聚(ju)物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲基乙烯(xi)基醚/順丁烯二(er)酸酐共(gong)聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等。單(dan)一微針材料(liao)常難以滿(man)足所有(you)需求。單個聚合(he)物制備(bei)得到的(de)微針機(ji)械強度(du)足夠但(dan)易斷(duan)裂,或(huo)韌性過(guo)大難以(yi)成功插入皮膚(fu),將2 種或(huo)2 種以上的(de)材料進行復合(he)制備得到(dao)的復合(he)微針(zhen)往往具有更好(hao)的性能。
上海騰(teng)拔Universal TA質構儀力量(liang)精度和位移精(jing)度高(gao),而且儀器(qi)性能穩(wěn)定(ding),非常適合于微(wei)針等細小樣(yang)品和微力樣(yang)品的(de)機械性能(neng)測試(shi),可以獲得(de)微針的(de)屈服力、斷裂(lie)力和進行(xing)模擬皮膚穿(chuan)刺實驗。
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1、可溶性微針(zhen)制備方法(fa)
2、可溶性微(wei)針機械性(xing)能測試
研究人(ren)員采用PVM/MA( GantrezS97 ) ,PMVE /MAH ( Gantrez AN139 ) ,PVP K29 /32,PVP K90,PVA 05 - 88,HPMC E5 為基(ji)質材料,比較不(bu)同聚合物(wu)對微針性能(neng)的影響,初步篩(shai)選適合用于微(wei)針制備的材料(liao)。將2 種材(cai)料復合(he)制備微針,研(yan)究不同比例(li)的聚合物(wu)材料組(zu)合對微針性能(neng)影響(xiang)的變化規(guī)律,以(yi)彌補單(dan)一材料(liao)的缺(que)陷并(bing)實現(xiàn)(xian)不同材(cai)料之間(jian)的優(yōu)勢互補(bu),有望(wang)對微(wei)針作為經(jīng)皮(pi)給藥系統(tǒng)遞送(song)藥物的可(ke)行性提供有效(xiao)的材料篩選和(he)復合手段。
使用質構儀(yi)對微(wei)針進(jin)行機械性(xing)能評估,將裁(cai)切好的微(wei)針置(zhi)于質(zhi)構儀的水(shui)平平(ping)臺上(shang),針尖朝(chao)上,采用圓柱形(xing)探頭以一定速(su)度垂(chui)直平面向(xiang)下移動,記(ji)錄整個測(ce)試過程的(de)微針(zhen)所受力,并繪制(zhi)力-位移(yi)曲線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為(wei)2∶ 1 復合微針(zhen)的斷裂力約(yue)為每針0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fu)合微(wei)針的斷裂力約(yue)為每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復合(he)微針隨(sui)著形(xing)變量增加(jia),作用力出(chu)現(xiàn)一系列下降(jiang),這可(ke)能是因為微針(zhen)部分斷裂導(dao)致,該復合(he)微針的初(chu)次斷(duan)裂力約(yue)為0. 19 N。PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88 ( 1 ∶ 1) 、PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88( 5∶ 1) 微針和PVPK29 /32-PVP K90( 1∶ 1) 微針(zhen)微針(zhen)針尖的應(ying)力隨(sui)著針尖形變量(liang)的增大緩慢(man)增加( 圖9) ,且未(wei)觀察到明(ming)顯的(de)斷裂(lie)點,針尖形(xing)變量為200 μm 左右時(shi),針尖(jian)受到的(de)壓力分別為(wei)每針(zhen)0. 20、0. 24 和0. 19 N。研究表明,當(dang)針尖(jian)直徑在60 ~ 160 μm 之間時(shi),微針刺破(po)皮膚所需(xu)的插入力約為(wei)0. 08 ~ 3. 04 N。前期(qi)實驗對制備(bei)得到微針的直(zhi)徑大致(zhi)測量,其直(zhi)徑約為(wei)40 μm,即理論上這(zhe)些優(yōu)勢處方均(jun)能成(cheng)功刺破角(jiao)質層(ceng)且不發(fā)生(sheng)斷裂。
來源:復合(he)材料(liao)制備可溶(rong)性微(wei)針及性能(neng)研究(jiu)? 《中國藥學(xue)雜志》 2022 年6 月第(di)57 卷第11 期