技術(shù)文章
Technical articles微針(zhen)是一種微創(chuàng)透(tou)皮給藥(yao)系統(tǒng)(tong),能成功穿(chuan)透皮膚角(jiao)質(zhì)層,克服皮(pi)膚屏障(zhang),將藥物(wu)直接遞送至真(zhen)皮層。微針不(bu)會造成疼痛和(he)出血,這(zhe)是因為(wei)微針的針(zhen)長較短,能(neng)避免觸及(ji)真皮組織的(de)神經(jīng)(jing)和血管。根據(jù)微(wei)針遞送藥物(wu)的方(fang)式,可以將微針(zhen)分為固(gu)體微針、中(zhong)空微針(zhen)、涂層微針以(yi)及可溶性微針(zhen)( dissolving microneedles,DMNs) 等。固體(ti)微針(zhen)通常由金(jin)屬、陶瓷等材料(liao)制備(bei)得到,生物相容(rong)性差,對(dui)皮膚具有刺激(ji)性; 中空微針(zhen)若微通道堵(du)塞則可能會(hui)阻礙(ai)藥物的(de)運輸; 涂層微(wei)針中涂(tu)層的配方(fang)和工藝會影(ying)響藥物(wu)的透皮遞送(song); 而DMNs 可(ke)以在真皮(pi)微循(xun)環(huán)內(nèi)的組(zu)織液(ye)中溶解或(huo)降解,避(bi)免尖銳(rui)廢棄(qi)物的產(chǎn)生,因此(ci)其備(bei)受研究者青(qing)睞。
DMNs 多采用聚合(he)物制備得到(dao),如聚維酮( PVP) 、透明(ming)質(zhì)酸( HA) 、聚乙烯(xi)醇( PVA) 、羥丙甲纖(xian)維素(su)( HPMC) 、甲基乙烯(xi)基醚(mi)/馬來酸(suan)酐共聚(ju)物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲(jia)基乙烯基(ji)醚/順(shun)丁烯(xi)二酸酐(gan)共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等(deng)。單一微針(zhen)材料常難以(yi)滿足所有需求(qiu)。單個聚合(he)物制備得到的(de)微針機械強(qiang)度足夠但易斷(duan)裂,或(huo)韌性過大(da)難以成功插入(ru)皮膚,將(jiang)2 種或2 種以上(shang)的材(cai)料進行(xing)復(fù)合制備得到(dao)的復(fù)合(he)微針往往具有(you)更好的(de)性能。
上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)力量精度和位(wei)移精度(du)高,而(er)且儀(yi)器性能穩(wěn)(wen)定,非常(chang)適合于微針(zhen)等細小樣品和(he)微力樣品的(de)機械(xie)性能(neng)測試,可以獲(huo)得微針的屈服(fu)力、斷裂力(li)和進行(xing)模擬皮膚(fu)穿刺實驗(yan)。
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1、可溶性微針制(zhi)備方(fang)法
2、可溶性微(wei)針機械性能測(ce)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(cai)料,比較不同聚(ju)合物對微針(zhen)性能的(de)影響,初(chu)步篩選適(shi)合用(yong)于微針制(zhi)備的材料(liao)。將2 種材料復(fù)(fu)合制備微針(zhen),研究不同比(bi)例的聚合物(wu)材料(liao)組合對微(wei)針性能影響的(de)變化規(guī)律,以(yi)彌補單一(yi)材料(liao)的缺陷并實現(xiàn)(xian)不同材(cai)料之間的優(yōu)(you)勢互補(bu),有望(wang)對微針作為(wei)經(jīng)皮(pi)給藥(yao)系統(tǒng)遞送藥(yao)物的(de)可行(xing)性提供有效的(de)材料篩選和(he)復(fù)合手段(duan)。
使用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對微針(zhen)進行機(ji)械性能評估(gu),將裁切好的(de)微針(zhen)置于質(zhì)構(gòu)(gou)儀的水平平(ping)臺上,針尖朝上(shang),采用圓柱(zhu)形探(tan)頭以一定速度(du)垂直平(ping)面向下移(yi)動,記錄整個測(ce)試過程的微(wei)針所受力(li),并繪(hui)制力(li)-位移(yi)曲線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為2∶ 1 復(fù)(fu)合微針的斷(duan)裂力約為(wei)每針0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合微(wei)針的斷裂力約(yue)為每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)合(he)微針隨著形變(bian)量增加,作用力(li)出現(xiàn)一(yi)系列下(xia)降,這可能是因(yin)為微針部(bu)分斷裂導(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) 微針微針(zhen)針尖的(de)應(yīng)力隨(sui)著針(zhen)尖形變(bian)量的(de)增大緩(huan)慢增加( 圖9) ,且未(wei)觀察到明顯(xian)的斷裂點(dian),針尖形變(bian)量為200 μm 左(zuo)右時,針尖(jian)受到的壓力分(fen)別為每針0. 20、0. 24 和(he)0. 19 N。研究表明,當(dang)針尖直徑在60 ~ 160 μm 之(zhi)間時,微針刺破(po)皮膚所(suo)需的插(cha)入力(li)約為0. 08 ~ 3. 04 N。前(qian)期實驗對制(zhi)備得(de)到微針的直徑(jing)大致測量(liang),其直徑約(yue)為40 μm,即理論(lun)上這些(xie)優(yōu)勢處方均能(neng)成功刺破角(jiao)質(zhì)層且不發(fā)(fa)生斷裂。
來源:復(fù)(fu)合材料制備可(ke)溶性微(wei)針及性能(neng)研究? 《中國藥(yao)學雜志》 2022 年(nian)6 月第57 卷第(di)11 期