技術(shù)文章(zhang)
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技術(shù)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于可溶(rong)性微針機(jī)械性(xing)能測試
微針是一種(zhong)微創(chuàng)(chuang)透皮給藥(yao)系統(tǒng)(tong),能成功(gong)穿透(tou)皮膚(fu)角質(zhì)層,克服皮(pi)膚屏(ping)障,將(jiang)藥物直(zhi)接遞送至(zhi)真皮(pi)層。微針(zhen)不會(huì)造成疼(teng)痛和出(chu)血,這是因?yàn)槲?wei)針的針長(zhang)較短,能避免觸(chu)及真皮組織(zhi)的神經(jīng)和(he)血管。根(gen)據(jù)微(wei)針遞送藥物的(de)方式(shi),可以將微針分(fen)為固(gu)體微針(zhen)、中空微針、涂(tu)層微針以及可(ke)溶性微針( dissolving microneedles,DMNs) 等。固(gu)體微針通常由(you)金屬(shu)、陶瓷等材(cai)料制(zhi)備得到(dao),生物相容性差(cha),對皮膚具有刺(ci)激性(xing); 中空微針若(ruo)微通(tong)道堵塞則可(ke)能會(huì)阻礙(ai)藥物的運(yùn)輸; 涂(tu)層微針中涂(tu)層的(de)配方和工藝(yi)會(huì)影響藥(yao)物的透(tou)皮遞送; 而(er)DMNs 可以在真(zhen)皮微循環(huán)(huan)內(nèi)的組織液中(zhong)溶解或降(jiang)解,避免尖銳廢(fei)棄物的產(chǎn)(chan)生,因此其備(bei)受研究者(zhe)青睞(lai)。
DMNs 多采用(yong)聚合(he)物制(zhi)備得到,如聚維(wei)酮( PVP) 、透明質(zhì)酸( HA) 、聚(ju)乙烯(xi)醇( PVA) 、羥丙甲(jia)纖維素( HPMC) 、甲基(ji)乙烯基(ji)醚/馬來酸(suan)酐共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲基(ji)乙烯基醚/順(shun)丁烯二酸酐共(gong)聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等(deng)。單一微針(zhen)材料常難以(yi)滿足所有(you)需求(qiu)。單個(gè)聚(ju)合物制備(bei)得到的微針機(jī)(ji)械強(qiáng)度足夠但(dan)易斷裂(lie),或韌性過大難(nan)以成功插入(ru)皮膚,將2 種或(huo)2 種以上的(de)材料進(jìn)行復(fù)(fu)合制備得到的(de)復(fù)合微(wei)針往往具(ju)有更(geng)好的性能。
上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀力量(liang)精度和位移(yi)精度高(gao),而且儀器性(xing)能穩(wěn)定,非(fei)常適合(he)于微針(zhen)等細(xì)小(xiao)樣品和微(wei)力樣品的機(jī)(ji)械性能(neng)測試,可以獲(huo)得微針(zhen)的屈(qu)服力、斷裂力(li)和進(jìn)行模擬(ni)皮膚穿刺實(shí)驗(yàn)(yan)。
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1、可溶(rong)性微針制備方(fang)法
2、可溶性微針機(jī)(ji)械性能測試(shi)
研究人員采用(yong)PVM/MA( GantrezS97 ) ,PMVE /MAH ( Gantrez AN139 ) ,PVP K29 /32,PVP K90,PVA 05 - 88,HPMC E5 為基質(zhì)(zhi)材料(liao),比較不同(tong)聚合物對(dui)微針性能的影(ying)響,初步篩(shai)選適合用于微(wei)針制備的材料(liao)。將2 種材料(liao)復(fù)合(he)制備(bei)微針,研(yan)究不同比例(li)的聚合物材料(liao)組合對微(wei)針性能影(ying)響的變化規(guī)律(lv),以彌補(bǔ)單一材(cai)料的缺陷并(bing)實(shí)現(xiàn)不(bu)同材料之間(jian)的優(yōu)勢互補(bǔ)(bu),有望對微(wei)針作(zuo)為經(jīng)皮給藥系(xi)統(tǒng)遞(di)送藥物(wu)的可行性(xing)提供(gong)有效的材(cai)料篩(shai)選和(he)復(fù)合(he)手段。
使用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對微針(zhen)進(jìn)行機(jī)械性(xing)能評(ping)估,將裁切好(hao)的微針(zhen)置于質(zhì)構(gòu)(gou)儀的水平(ping)平臺(tái)上(shang),針尖(jian)朝上,采(cai)用圓(yuan)柱形探頭以(yi)一定速度垂(chui)直平面向(xiang)下移動(dòng),記(ji)錄整(zheng)個(gè)測試過程(cheng)的微針?biāo)?shou)力,并繪制(zhi)力-位移曲(qu)線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為(wei)2∶ 1 復(fù)合(he)微針的(de)斷裂力約為(wei)每針0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)(fu)合微針的斷裂(lie)力約(yue)為每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與(yu)HPMC E5 復(fù)合微針(zhen)隨著形(xing)變量增加,作用(yong)力出(chu)現(xiàn)一(yi)系列下降(jiang),這可(ke)能是因(yin)為微針部(bu)分?jǐn)?duan)裂導(dǎo)致,該(gai)復(fù)合微針的初(chu)次斷(duan)裂力約為0. 19 N。PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88 ( 1 ∶ 1) 、PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88( 5∶ 1) 微(wei)針和(he)PVPK29 /32-PVP K90( 1∶ 1) 微針微(wei)針針尖的應(yīng)力(li)隨著針尖形變(bian)量的增大(da)緩慢增(zeng)加( 圖(tu)9) ,且未觀(guan)察到明顯的(de)斷裂點(diǎn),針尖(jian)形變量為(wei)200 μm 左右時(shí),針(zhen)尖受到的壓力(li)分別為每(mei)針0. 20、0. 24 和0. 19 N。研究表(biao)明,當(dāng)針尖直徑(jing)在60 ~ 160 μm 之(zhi)間時(shí),微針刺破(po)皮膚(fu)所需的插入力(li)約為0. 08 ~ 3. 04 N。前(qian)期實(shí)驗(yàn)對(dui)制備得(de)到微(wei)針的直徑(jing)大致測(ce)量,其直徑(jing)約為40 μm,即理(li)論上這些(xie)優(yōu)勢處(chu)方均(jun)能成功(gong)刺破角(jiao)質(zhì)層且不(bu)發(fā)生斷裂。
來源(yuan):復(fù)合材料(liao)制備(bei)可溶性微針及(ji)性能研(yan)究? 《中國藥(yao)學(xué)雜(za)志》 2022 年(nian)6 月第57 卷第(di)11 期