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Technical articles微針是(shi)一種微(wei)創(chuàng)透皮(pi)給藥(yao)系統(tǒng),能成功(gong)穿透皮膚角(jiao)質(zhì)層,克服(fu)皮膚屏障(zhang),將藥(yao)物直接遞送(song)至真皮層。微(wei)針不會造(zao)成疼痛和出(chu)血,這是(shi)因?yàn)?wei)微針的(de)針長較短,能(neng)避免觸及(ji)真皮組織的神(shen)經(jīng)和血管。根(gen)據(jù)微(wei)針遞送藥物(wu)的方式(shi),可以(yi)將微針分為固(gu)體微針(zhen)、中空微針(zhen)、涂層(ceng)微針以(yi)及可溶性(xing)微針(zhen)( dissolving microneedles,DMNs) 等。固體微(wei)針通常(chang)由金屬、陶瓷等(deng)材料制備得到(dao),生物相容性差(cha),對皮膚(fu)具有刺激(ji)性; 中(zhong)空微針若微通(tong)道堵塞則(ze)可能會阻礙藥(yao)物的運(yùn)輸; 涂(tu)層微針中涂層(ceng)的配方和工(gong)藝會影響藥物(wu)的透皮遞(di)送; 而DMNs 可以在(zai)真皮微循環(huán)內(nèi)(nei)的組織液中(zhong)溶解或(huo)降解,避免尖(jian)銳廢(fei)棄物的產(chǎn)生,因(yin)此其備受(shou)研究者青(qing)睞。
DMNs 多采用聚合物(wu)制備(bei)得到,如聚(ju)維酮( PVP) 、透明質(zhì)酸(suan)( HA) 、聚乙烯醇(chun)( PVA) 、羥丙甲(jia)纖維素( HPMC) 、甲基乙(yi)烯基醚(mi)/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(mi)/順丁烯二酸(suan)酐共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等。單(dan)一微(wei)針材料常難以(yi)滿足所(suo)有需求。單個聚(ju)合物制(zhi)備得(de)到的微針機(jī)(ji)械強(qiáng)度足(zu)夠但易斷裂,或(huo)韌性過大難以(yi)成功插入皮(pi)膚,將2 種或(huo)2 種以上的材料(liao)進(jìn)行(xing)復(fù)合制備得到(dao)的復(fù)合微(wei)針往往具有更(geng)好的性能(neng)。
上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)力量精(jing)度和位移(yi)精度(du)高,而且儀器性(xing)能穩(wěn)(wen)定,非(fei)常適合于(yu)微針(zhen)等細(xì)小樣品(pin)和微力樣品的(de)機(jī)械性能(neng)測試,可(ke)以獲得微針(zhen)的屈服力、斷裂(lie)力和進(jìn)行(xing)模擬皮(pi)膚穿(chuan)刺實(shí)驗(yàn)。
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1、可溶性微(wei)針制(zhi)備方(fang)法
2、可溶性微針(zhen)機(jī)械性(xing)能測試(shi)
研究人員采(cai)用PVM/MA( GantrezS97 ) ,PMVE /MAH ( Gantrez AN139 ) ,PVP K29 /32,PVP K90,PVA 05 - 88,HPMC E5 為基(ji)質(zhì)材料(liao),比較(jiao)不同聚合(he)物對微針性(xing)能的影響,初步(bu)篩選適合用(yong)于微(wei)針制備的(de)材料。將2 種材(cai)料復(fù)合(he)制備微針(zhen),研究不同比(bi)例的聚(ju)合物材料組合(he)對微針性能影(ying)響的變化(hua)規(guī)律,以彌補(bǔ)(bu)單一(yi)材料的(de)缺陷(xian)并實(shí)現(xiàn)不同材(cai)料之(zhi)間的優(yōu)(you)勢互補(bǔ),有(you)望對微(wei)針作為(wei)經(jīng)皮給藥系(xi)統(tǒng)遞送(song)藥物的可行(xing)性提供(gong)有效(xiao)的材(cai)料篩選(xuan)和復(fù)合手段(duan)。
使用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對微針進(jìn)行機(jī)(ji)械性能(neng)評估,將(jiang)裁切好的微(wei)針置(zhi)于質(zhì)構(gòu)儀的水(shui)平平臺(tai)上,針(zhen)尖朝(chao)上,采用(yong)圓柱形探頭(tou)以一定速(su)度垂直平面向(xiang)下移動,記錄(lu)整個測(ce)試過(guo)程的(de)微針?biāo)?shou)力,并(bing)繪制力-位移(yi)曲線(xian)。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比(bi)例為2∶ 1 復(fù)合微(wei)針的斷(duan)裂力(li)約為每針(zhen)0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合微針(zhen)的斷裂力約為(wei)每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)(fu)合微針隨著形(xing)變量增加,作用(yong)力出現(xiàn)一系(xi)列下(xia)降,這可能是因(yin)為微針部分(fen)斷裂導(dǎo)致,該復(fù)(fu)合微針的(de)初次斷(duan)裂力約為0. 19 N。PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88 ( 1 ∶ 1) 、PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88( 5∶ 1) 微針(zhen)和PVPK29 /32-PVP K90( 1∶ 1) 微針微針(zhen)針尖的應(yīng)(ying)力隨著(zhe)針尖形(xing)變量的增大(da)緩慢增加( 圖9) ,且(qie)未觀察(cha)到明顯的(de)斷裂點(diǎn),針尖(jian)形變(bian)量為200 μm 左(zuo)右時(shí),針尖(jian)受到(dao)的壓力分別為(wei)每針0. 20、0. 24 和0. 19 N。研究表(biao)明,當(dāng)(dang)針尖直徑在(zai)60 ~ 160 μm 之間時(shí),微針刺(ci)破皮(pi)膚所需(xu)的插入(ru)力約為0. 08 ~ 3. 04 N。前期(qi)實(shí)驗(yàn)對制(zhi)備得到微(wei)針的直徑(jing)大致測(ce)量,其直徑約為(wei)40 μm,即理論上(shang)這些優(yōu)勢處(chu)方均能成(cheng)功刺破角(jiao)質(zhì)層且不發(fā)生(sheng)斷裂。
來源:復(fù)(fu)合材料制備(bei)可溶性微(wei)針及(ji)性能研究? 《中(zhong)國藥(yao)學(xué)雜志》 2022 年(nian)6 月第57 卷第11 期