技術(shù)文章
Technical articles微針(zhen)是一種(zhong)微創(chuàng)透皮給(gei)藥系(xi)統(tǒng),能成功穿透(tou)皮膚角質(zhì)層(ceng),克服皮膚屏(ping)障,將藥(yao)物直接遞送至(zhi)真皮層(ceng)。微針(zhen)不會(huì)造成疼(teng)痛和出血,這是(shi)因?yàn)?wei)微針(zhen)的針長(zhǎng)(zhang)較短,能(neng)避免觸及(ji)真皮組織的(de)神經(jīng)和血管(guan)。根據(jù)(ju)微針遞送(song)藥物的方式,可(ke)以將微(wei)針?lè)譃楣腆w微(wei)針、中空微針、涂(tu)層微(wei)針以及可溶性(xing)微針( dissolving microneedles,DMNs) 等。固體(ti)微針通(tong)常由金屬(shu)、陶瓷(ci)等材料制備(bei)得到,生物(wu)相容性(xing)差,對(duì)皮膚具有(you)刺激(ji)性; 中空微針若(ruo)微通道(dao)堵塞則可能(neng)會(huì)阻礙(ai)藥物的(de)運(yùn)輸(shu); 涂層(ceng)微針中涂(tu)層的配方和工(gong)藝會(huì)影(ying)響藥物的透(tou)皮遞送(song); 而DMNs 可以在真皮(pi)微循環(huán)內(nèi)的組織液中溶(rong)解或(huo)降解,避(bi)免尖(jian)銳廢(fei)棄物的(de)產(chǎn)生,因此其備(bei)受研究者青睞(lai)。
DMNs 多采用聚合物(wu)制備得到,如聚(ju)維酮( PVP) 、透明(ming)質(zhì)酸(suan)( HA) 、聚乙烯醇(chun)( PVA) 、羥丙(bing)甲纖維素(su)( HPMC) 、甲基乙烯基醚(mi)/馬來(lái)酸酐(gan)共聚物(wu)( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲基乙(yi)烯基醚/順丁烯(xi)二酸酐共聚(ju)物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等。單一微針(zhen)材料常難以(yi)滿足所有需(xu)求。單個(gè)聚(ju)合物(wu)制備得到的(de)微針(zhen)機(jī)械(xie)強(qiáng)度足夠(gou)但易斷裂,或韌(ren)性過(guò)大難以成(cheng)功插入(ru)皮膚,將2 種或2 種(zhong)以上的材料(liao)進(jìn)行復(fù)合制(zhi)備得(de)到的復(fù)(fu)合微針(zhen)往往具有更好(hao)的性能(neng)。
上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀力(li)量精度(du)和位移精度高(gao),而且儀(yi)器性能(neng)穩(wěn)定,非常適合(he)于微針(zhen)等細(xì)小樣品和(he)微力樣(yang)品的(de)機(jī)械性能測(cè)試(shi),可以獲(huo)得微針(zhen)的屈服力、斷(duan)裂力和進(jìn)(jin)行模擬(ni)皮膚穿(chuan)刺實(shí)驗(yàn)。
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1、可溶性(xing)微針制備方(fang)法
2、可溶(rong)性微針(zhen)機(jī)械(xie)性能(neng)測(cè)試
研究人(ren)員采(cai)用PVM/MA( GantrezS97 ) ,PMVE /MAH ( Gantrez AN139 ) ,PVP K29 /32,PVP K90,PVA 05 - 88,HPMC E5 為基質(zhì)(zhi)材料,比較不同(tong)聚合(he)物對(duì)微針性(xing)能的影響(xiang),初步(bu)篩選適合用(yong)于微針制備的(de)材料。將2 種(zhong)材料(liao)復(fù)合制備微(wei)針,研究不同比(bi)例的聚(ju)合物材料組合(he)對(duì)微針性(xing)能影響(xiang)的變化規(guī)律,以(yi)彌補(bǔ)單一材(cai)料的缺(que)陷并(bing)實(shí)現(xiàn)不同材料(liao)之間(jian)的優(yōu)勢(shì)互(hu)補(bǔ),有望對(duì)微(wei)針作為經(jīng)(jing)皮給(gei)藥系統(tǒng)遞(di)送藥物的可行(xing)性提供有效的(de)材料(liao)篩選(xuan)和復(fù)合手段。
使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)微針(zhen)進(jìn)行(xing)機(jī)械性能(neng)評(píng)估,將裁切好(hao)的微針置于質(zhì)(zhi)構(gòu)儀的水平平(ping)臺(tái)上,針尖朝上(shang),采用圓(yuan)柱形(xing)探頭以(yi)一定速(su)度垂(chui)直平面向(xiang)下移動(dòng)(dong),記錄整個(gè)(ge)測(cè)試過(guò)(guo)程的微針?biāo)?shou)力,并繪制(zhi)力-位移(yi)曲線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為(wei)2∶ 1 復(fù)合微針(zhen)的斷裂(lie)力約為(wei)每針(zhen)0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合微針的(de)斷裂力約(yue)為每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)合(he)微針隨著形(xing)變量增(zeng)加,作(zuo)用力(li)出現(xiàn)一(yi)系列下(xia)降,這可能是(shi)因?yàn)?wei)微針部分?jǐn)?duan)裂導(dǎo)(dao)致,該(gai)復(fù)合微針的初(chu)次斷裂力約(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)微針針尖的(de)應(yīng)力隨著針尖(jian)形變量的增大(da)緩慢增加( 圖(tu)9) ,且未(wei)觀察到明顯(xian)的斷裂點(diǎn),針(zhen)尖形(xing)變量為200 μm 左(zuo)右時(shí)(shi),針尖受到的壓(ya)力分(fen)別為每(mei)針0. 20、0. 24 和(he)0. 19 N。研究表明(ming),當(dāng)針尖直徑在(zai)60 ~ 160 μm 之間時(shí),微(wei)針刺破皮膚所(suo)需的插入(ru)力約為0. 08 ~ 3. 04 N。前(qian)期實(shí)驗(yàn)對(duì)制備(bei)得到微針(zhen)的直徑大致(zhi)測(cè)量,其直徑(jing)約為40 μm,即理(li)論上這些(xie)優(yōu)勢(shì)(shi)處方均能成(cheng)功刺(ci)破角質(zhì)(zhi)層且不發(fā)生(sheng)斷裂。
來(lái)源:復(fù)合材(cai)料制備可溶性(xing)微針及(ji)性能研究? 《中國(guó)(guo)藥學(xué)雜志》 2022 年6 月(yue)第57 卷第(di)11 期