技術(shù)文章(zhang)
Technical articles當(dāng)前位置(zhi):首頁
技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)可溶(rong)性微針機(jī)械性(xing)能測(ce)試
微針是一種微(wei)創(chuàng)透皮(pi)給藥系(xi)統(tǒng),能成功穿(chuan)透皮膚(fu)角質(zhì)層(ceng),克服皮膚屏障(zhang),將藥物(wu)直接遞送至真(zhen)皮層。微針不會(huì)(hui)造成疼痛(tong)和出血,這是因(yin)為微針的針(zhen)長較短,能(neng)避免(mian)觸及真皮組織(zhi)的神經(jīng)和血管(guan)。根據(jù)微針遞送(song)藥物的方式,可(ke)以將微針分(fen)為固(gu)體微針、中(zhong)空微針、涂層(ceng)微針以及可溶(rong)性微(wei)針( dissolving microneedles,DMNs) 等。固體(ti)微針(zhen)通常由金(jin)屬、陶瓷等(deng)材料(liao)制備得(de)到,生物(wu)相容(rong)性差,對皮膚具(ju)有刺激性; 中空(kong)微針若微通道(dao)堵塞則可(ke)能會(huì)阻礙藥(yao)物的運(yùn)(yun)輸; 涂層微(wei)針中涂(tu)層的配(pei)方和工藝會(huì)(hui)影響藥(yao)物的(de)透皮遞(di)送; 而(er)DMNs 可以(yi)在真皮微循環(huán)(huan)內(nèi)的組織液中溶(rong)解或降解,避(bi)免尖(jian)銳廢棄物(wu)的產(chǎn)生(sheng),因此(ci)其備受(shou)研究者(zhe)青睞(lai)。
DMNs 多采(cai)用聚合物制(zhi)備得到,如(ru)聚維酮( PVP) 、透明(ming)質(zhì)酸( HA) 、聚乙烯(xi)醇( PVA) 、羥丙甲纖維(wei)素( HPMC) 、甲基(ji)乙烯基醚(mi)/馬來酸酐(gan)共聚物(wu)( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲基乙烯基醚(mi)/順丁烯二酸酐(gan)共聚物(wu)( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等。單一微針(zhen)材料常難(nan)以滿足(zu)所有需(xu)求。單個(gè)(ge)聚合(he)物制備得到的(de)微針機(jī)械強(qiáng)(qiang)度足(zu)夠但易(yi)斷裂,或(huo)韌性過大(da)難以成功插(cha)入皮膚,將2 種或(huo)2 種以(yi)上的材料進(jìn)(jin)行復(fù)(fu)合制(zhi)備得到的(de)復(fù)合微(wei)針往往具有更(geng)好的性能。
上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀力(li)量精(jing)度和位移精(jing)度高,而且(qie)儀器性能穩(wěn)定(ding),非常(chang)適合于微針(zhen)等細(xì)(xi)小樣品和微(wei)力樣品的機(jī)械(xie)性能測試,可以(yi)獲得(de)微針的屈服(fu)力、斷裂力和(he)進(jìn)行模擬皮膚(fu)穿刺實(shí)驗(yàn)。
? ?
1、可溶性微針制(zhi)備方法
2、可溶(rong)性微針機(jī)械性(xing)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)材料(liao),比較不(bu)同聚合物對微(wei)針性(xing)能的(de)影響(xiang),初步篩選適(shi)合用于微針(zhen)制備的(de)材料。將2 種材料(liao)復(fù)合制(zhi)備微針,研究(jiu)不同比例(li)的聚合(he)物材料組(zu)合對(dui)微針性能影響(xiang)的變化規(guī)律(lv),以彌補(bǔ)(bu)單一(yi)材料的缺陷(xian)并實(shí)(shi)現(xiàn)不同材料(liao)之間的(de)優(yōu)勢互補(bǔ),有(you)望對微針(zhen)作為經(jīng)皮給(gei)藥系(xi)統(tǒng)遞送(song)藥物的可行(xing)性提供有效(xiao)的材料篩(shai)選和復(fù)合手(shou)段。
使用質(zhì)構(gòu)儀對(dui)微針進(jìn)行(xing)機(jī)械性能(neng)評估,將裁(cai)切好的微針(zhen)置于質(zhì)構(gòu)儀(yi)的水平平臺(tái)上(shang),針尖朝上,采用(yong)圓柱形探頭以(yi)一定速度垂直(zhi)平面向下移(yi)動(dòng),記錄整(zheng)個(gè)測試過(guo)程的微針(zhen)所受力,并(bing)繪制力(li)-位移(yi)曲線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為2∶ 1 復(fù)合(he)微針的(de)斷裂(lie)力約為每針(zhen)0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)(fu)合微針的斷裂(lie)力約為(wei)每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)合微(wei)針隨著形變(bian)量增加,作(zuo)用力(li)出現(xiàn)一系列下(xia)降,這可能(neng)是因?yàn)槲?wei)針部(bu)分?jǐn)?duan)裂導(dǎo)致(zhi),該復(fù)合微針的(de)初次(ci)斷裂力約為0. 19 N。PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88 ( 1 ∶ 1) 、PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88( 5∶ 1) 微(wei)針和PVPK29 /32-PVP K90( 1∶ 1) 微(wei)針微針針尖的(de)應(yīng)力隨著針尖(jian)形變量的(de)增大(da)緩慢增加( 圖9) ,且(qie)未觀察到明(ming)顯的斷裂點(diǎn)(dian),針尖形(xing)變量(liang)為200 μm 左右時(shí),針(zhen)尖受到的(de)壓力(li)分別(bie)為每針(zhen)0. 20、0. 24 和0. 19 N。研究表(biao)明,當(dāng)針尖直徑(jing)在60 ~ 160 μm 之間時(shí),微(wei)針刺(ci)破皮膚所需(xu)的插入(ru)力約(yue)為0. 08 ~ 3. 04 N。前期實(shí)驗(yàn)對(dui)制備得到微(wei)針的直(zhi)徑大(da)致測量,其直徑(jing)約為40 μm,即理論上(shang)這些(xie)優(yōu)勢處方均能(neng)成功刺破(po)角質(zhì)層且不發(fā)(fa)生斷裂。
來源:復(fù)合(he)材料(liao)制備可溶(rong)性微(wei)針及性能(neng)研究? 《中(zhong)國藥學(xué)雜志》 2022 年(nian)6 月第57 卷第(di)11 期