技術(shù)(shu)文章
Technical articles當(dāng)前(qian)位置:首頁(yè)
技術(shù)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)儀用于可(ke)溶性微針(zhen)機(jī)械性能(neng)測(cè)試(shi)
微針是一(yi)種微創(chuàng)透(tou)皮給藥系統(tǒng)(tong),能成功(gong)穿透(tou)皮膚角(jiao)質(zhì)層(ceng),克服皮膚(fu)屏障,將(jiang)藥物直接遞(di)送至(zhi)真皮(pi)層。微針不(bu)會(huì)造成疼(teng)痛和(he)出血,這是(shi)因?yàn)槲⑨樀?de)針長(zhǎng)較(jiao)短,能避免(mian)觸及(ji)真皮組織的(de)神經(jīng)和血(xue)管。根據(jù)(ju)微針遞送(song)藥物的方式,可(ke)以將微針(zhen)分為固體(ti)微針、中空微針(zhen)、涂層微針以(yi)及可溶性微(wei)針( dissolving microneedles,DMNs) 等。固體微針(zhen)通常由金屬、陶(tao)瓷等材料制備(bei)得到,生物相(xiang)容性(xing)差,對(duì)皮(pi)膚具有刺激(ji)性; 中空(kong)微針若微通道(dao)堵塞則可能會(huì)(hui)阻礙藥物的運(yùn)(yun)輸; 涂層微針中(zhong)涂層的配方(fang)和工(gong)藝會(huì)影響藥(yao)物的(de)透皮遞送; 而(er)DMNs 可以(yi)在真皮微(wei)循環(huán)內(nèi)的組織液中溶(rong)解或降解(jie),避免尖銳廢棄(qi)物的產(chǎn)生,因(yin)此其(qi)備受研究(jiu)者青睞。
DMNs 多采用聚合物(wu)制備得到,如聚(ju)維酮( PVP) 、透(tou)明質(zhì)酸( HA) 、聚乙烯(xi)醇( PVA) 、羥丙甲(jia)纖維素( HPMC) 、甲基(ji)乙烯基醚/馬來(lai)酸酐共聚物(wu)( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲基乙烯基(ji)醚/順丁烯二(er)酸酐共(gong)聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等。單一微(wei)針材料常(chang)難以滿(man)足所有需(xu)求。單個(gè)聚合物(wu)制備得(de)到的微(wei)針機(jī)械強(qiáng)度(du)足夠但(dan)易斷裂,或韌性(xing)過大難以(yi)成功插入(ru)皮膚(fu),將2 種或2 種以(yi)上的材(cai)料進(jìn)行復(fù)合(he)制備得到的(de)復(fù)合微(wei)針往往具有更(geng)好的性能(neng)。
上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀力(li)量精度和位(wei)移精(jing)度高,而且儀器(qi)性能(neng)穩(wěn)定(ding),非常適合(he)于微(wei)針等細(xì)(xi)小樣(yang)品和微力樣(yang)品的(de)機(jī)械性能測(cè)試(shi),可以獲得(de)微針(zhen)的屈服力、斷裂(lie)力和進(jìn)(jin)行模擬(ni)皮膚穿刺實(shí)(shi)驗(yàn)。
? ?
1、可溶(rong)性微針制(zhi)備方法
2、可溶性微(wei)針機(jī)械性(xing)能測(cè)(ce)試
研究人員(yuan)采用PVM/MA( GantrezS97 ) ,PMVE /MAH ( Gantrez AN139 ) ,PVP K29 /32,PVP K90,PVA 05 - 88,HPMC E5 為基質(zhì)(zhi)材料,比(bi)較不同(tong)聚合物對(duì)微(wei)針性能的(de)影響,初步篩(shai)選適合用于微(wei)針制備(bei)的材料(liao)。將2 種材料復(fù)合(he)制備微針,研(yan)究不(bu)同比例的聚合(he)物材料組合(he)對(duì)微(wei)針性能影(ying)響的(de)變化規(guī)(gui)律,以(yi)彌補(bǔ)單一材料(liao)的缺(que)陷并實(shí)現(xiàn)不同(tong)材料之間的(de)優(yōu)勢(shì)互(hu)補(bǔ),有(you)望對(duì)微(wei)針作為經(jīng)皮給(gei)藥系統(tǒng)遞送(song)藥物的可行(xing)性提(ti)供有(you)效的材(cai)料篩選和(he)復(fù)合手段(duan)。
使用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)對(duì)微針進(jìn)行機(jī)(ji)械性能評(píng)(ping)估,將裁切好(hao)的微(wei)針置于(yu)質(zhì)構(gòu)儀的(de)水平平(ping)臺(tái)上,針尖(jian)朝上,采用圓柱(zhu)形探(tan)頭以一定速度(du)垂直(zhi)平面向下移(yi)動(dòng),記錄整個(gè)(ge)測(cè)試過程的微(wei)針?biāo)芰?li),并繪制(zhi)力-位移曲線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比(bi)例為(wei)2∶ 1 復(fù)合微針的(de)斷裂力約為每(mei)針0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合(he)微針的斷(duan)裂力約為每針(zhen)0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)合微針(zhen)隨著形變(bian)量增(zeng)加,作(zuo)用力出現(xiàn)一系(xi)列下降(jiang),這可能是因?yàn)?wei)微針部(bu)分?jǐn)?duan)裂導(dǎo)致(zhi),該復(fù)合微針(zhen)的初次斷裂(lie)力約為(wei)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)力(li)隨著針(zhen)尖形變(bian)量的增(zeng)大緩慢(man)增加( 圖9) ,且未(wei)觀察到(dao)明顯的(de)斷裂(lie)點(diǎn),針(zhen)尖形變量為200 μm 左(zuo)右時(shí),針尖受到(dao)的壓力分別(bie)為每針(zhen)0. 20、0. 24 和0. 19 N。研(yan)究表(biao)明,當(dāng)針尖直(zhi)徑在60 ~ 160 μm 之間時(shí)(shi),微針刺破皮(pi)膚所需(xu)的插入力約(yue)為0. 08 ~ 3. 04 N。前期實(shí)驗(yàn)對(duì)(dui)制備得到微(wei)針的直徑大(da)致測(cè)量(liang),其直徑(jing)約為40 μm,即理論(lun)上這些優(yōu)勢(shì)(shi)處方均能成功(gong)刺破角質(zhì)層(ceng)且不發(fā)(fa)生斷裂。
來源(yuan):復(fù)合材料制備(bei)可溶性微(wei)針及性(xing)能研究? 《中國(guó)(guo)藥學(xué)雜志(zhi)》 2022 年6 月第57 卷(juan)第11 期