技術(shù)文章(zhang)
Technical articles微針是一種微(wei)創(chuàng)透皮(pi)給藥系統(tǒng),能成(cheng)功穿透皮膚(fu)角質(zhì)層,克服(fu)皮膚屏障,將藥(yao)物直接(jie)遞送至真皮(pi)層。微針不(bu)會(huì)造成疼(teng)痛和(he)出血,這是因(yin)為微(wei)針的針長(zhǎng)較短(duan),能避(bi)免觸(chu)及真皮(pi)組織的神經(jīng)和(he)血管。根據(jù)微針(zhen)遞送藥物的方(fang)式,可以將(jiang)微針分為固體(ti)微針、中空微針(zhen)、涂層微(wei)針以及(ji)可溶性微針( dissolving microneedles,DMNs) 等(deng)。固體微針通常(chang)由金屬(shu)、陶瓷等材料制(zhi)備得(de)到,生物相容性(xing)差,對(duì)皮膚具有(you)刺激性; 中空微(wei)針若微通道堵(du)塞則可能會(huì)阻(zu)礙藥物的運(yùn)(yun)輸; 涂層微(wei)針中涂層的(de)配方和(he)工藝會(huì)(hui)影響(xiang)藥物的透皮(pi)遞送; 而DMNs 可以(yi)在真(zhen)皮微(wei)循環(huán)內(nèi)的組織液中溶(rong)解或降解,避免(mian)尖銳廢棄物的(de)產(chǎn)生,因此其備(bei)受研究者(zhe)青睞(lai)。
DMNs 多采(cai)用聚合物制(zhi)備得到,如聚(ju)維酮( PVP) 、透明質(zhì)(zhi)酸( HA) 、聚(ju)乙烯(xi)醇( PVA) 、羥丙甲纖(xian)維素(su)( HPMC) 、甲基乙烯(xi)基醚/馬來酸酐(gan)共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲(jia)基乙烯基醚(mi)/順丁烯二(er)酸酐共(gong)聚物(wu)( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等。單一微針材(cai)料常難以滿(man)足所有需求(qiu)。單個(gè)聚合物制(zhi)備得到的微(wei)針機(jī)械強(qiáng)度(du)足夠但易斷裂(lie),或韌性過大(da)難以成功插(cha)入皮膚,將(jiang)2 種或2 種以上的(de)材料進(jìn)行復(fù)(fu)合制(zhi)備得到的復(fù)合(he)微針往(wang)往具有更(geng)好的(de)性能。
上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)力量精(jing)度和位移精(jing)度高,而且儀(yi)器性(xing)能穩(wěn)定,非常(chang)適合于(yu)微針等(deng)細(xì)小樣品和微(wei)力樣品的機(jī)(ji)械性能(neng)測(cè)試,可以獲得(de)微針(zhen)的屈服力、斷裂(lie)力和進(jìn)行模(mo)擬皮(pi)膚穿刺實(shí)(shi)驗(yàn)。
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1、可溶性微針制(zhi)備方法
2、可溶性微(wei)針機(jī)械性(xing)能測(cè)試
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(wei)基質(zhì)材料(liao),比較不同聚(ju)合物對(duì)微針性(xing)能的影響(xiang),初步(bu)篩選(xuan)適合用于微針(zhen)制備(bei)的材料。將2 種(zhong)材料(liao)復(fù)合制備微(wei)針,研究不同比(bi)例的(de)聚合物(wu)材料組合對(duì)微(wei)針性能影響(xiang)的變化規(guī)律(lv),以彌補(bǔ)單一(yi)材料的缺(que)陷并實(shí)現(xiàn)(xian)不同材料(liao)之間的優(yōu)勢(shì)(shi)互補(bǔ),有望(wang)對(duì)微針作為(wei)經(jīng)皮給藥系(xi)統(tǒng)遞(di)送藥(yao)物的可行性提(ti)供有效的材料(liao)篩選和復(fù)合手(shou)段。
使用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)(dui)微針進(jìn)行機(jī)械(xie)性能評(píng)(ping)估,將裁(cai)切好的微針(zhen)置于質(zhì)(zhi)構(gòu)儀的水平(ping)平臺(tái)上(shang),針尖朝(chao)上,采用圓(yuan)柱形探頭(tou)以一定速度(du)垂直平面(mian)向下移動(dòng),記(ji)錄整(zheng)個(gè)測(cè)試過程的(de)微針(zhen)所受力(li),并繪制力-位移(yi)曲線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為2∶ 1 復(fù)(fu)合微(wei)針的斷裂(lie)力約為每針0. 12 N,PVM/MA S97 與(yu)PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合微(wei)針的斷裂力約(yue)為每針(zhen)0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)合微針隨(sui)著形變量增(zeng)加,作(zuo)用力出現(xiàn)(xian)一系列下降,這(zhe)可能是因?yàn)槲?wei)針部分(fen)斷裂導(dǎo)致,該(gai)復(fù)合微針(zhen)的初次斷裂(lie)力約(yue)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) 微針微(wei)針針(zhen)尖的應(yīng)(ying)力隨著針(zhen)尖形變量(liang)的增大緩慢增(zeng)加( 圖(tu)9) ,且未觀察(cha)到明顯的(de)斷裂點(diǎn),針尖形(xing)變量為200 μm 左(zuo)右時(shí),針(zhen)尖受到的壓(ya)力分別為每(mei)針0. 20、0. 24 和0. 19 N。研究表(biao)明,當(dāng)針尖直(zhi)徑在60 ~ 160 μm 之間(jian)時(shí),微針(zhen)刺破皮(pi)膚所需的插(cha)入力約為0. 08 ~ 3. 04 N。前(qian)期實(shí)驗(yàn)對(duì)(dui)制備得到微(wei)針的直徑大致(zhi)測(cè)量,其直(zhi)徑約為40 μm,即理論(lun)上這(zhe)些優(yōu)勢(shì)處(chu)方均能成功刺(ci)破角質(zhì)層且(qie)不發(fā)生斷裂。
來源(yuan):復(fù)合材料制(zhi)備可溶性微(wei)針及性能研究(jiu)? 《中國(guó)藥(yao)學(xué)雜志》 2022 年6 月第(di)57 卷第11 期