技術(shù)文(wen)章
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技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀用于可(ke)溶性微針機(jī)(ji)械性(xing)能測(ce)試
微針是一種微(wei)創(chuàng)透皮給藥(yao)系統(tǒng),能成功穿(chuan)透皮膚角質(zhì)層(ceng),克服皮(pi)膚屏障,將(jiang)藥物(wu)直接遞(di)送至(zhi)真皮層。微針(zhen)不會(huì)造(zao)成疼痛和出(chu)血,這是因(yin)為微針(zhen)的針長較(jiao)短,能避免觸(chu)及真皮(pi)組織的(de)神經(jīng)和血管。根(gen)據(jù)微針遞送藥(yao)物的方(fang)式,可(ke)以將(jiang)微針分為固(gu)體微針、中空微(wei)針、涂層微(wei)針以及可溶性(xing)微針( dissolving microneedles,DMNs) 等(deng)。固體微(wei)針通常由(you)金屬、陶瓷等(deng)材料(liao)制備得到,生物(wu)相容性差,對皮(pi)膚具有刺激(ji)性; 中空微針若(ruo)微通道堵(du)塞則可能會(huì)(hui)阻礙藥物的(de)運(yùn)輸; 涂層微(wei)針中涂層(ceng)的配方和工(gong)藝會(huì)(hui)影響藥(yao)物的透(tou)皮遞(di)送; 而DMNs 可以在(zai)真皮微循(xun)環(huán)內(nèi)的組織液中(zhong)溶解或降解(jie),避免尖銳廢(fei)棄物(wu)的產(chǎn)生,因此(ci)其備(bei)受研究(jiu)者青睞(lai)。
DMNs 多采用聚合(he)物制備得(de)到,如聚維酮(tong)( PVP) 、透明(ming)質(zhì)酸( HA) 、聚乙(yi)烯醇( PVA) 、羥(qiang)丙甲(jia)纖維素( HPMC) 、甲基(ji)乙烯(xi)基醚/馬(ma)來酸酐共聚物(wu)( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲基乙(yi)烯基醚/順(shun)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(liao)常難以(yi)滿足所有需求(qiu)。單個(gè)聚合物制(zhi)備得到的微針(zhen)機(jī)械強(qiáng)(qiang)度足(zu)夠但易(yi)斷裂,或韌性過(guo)大難以成功(gong)插入皮膚(fu),將2 種或2 種(zhong)以上的材料進(jìn)(jin)行復(fù)合制備(bei)得到(dao)的復(fù)合微針(zhen)往往具有(you)更好的性能(neng)。
上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀力(li)量精度和位移(yi)精度(du)高,而(er)且儀器性能(neng)穩(wěn)定,非常適合(he)于微針等細(xì)(xi)小樣品和微力(li)樣品的機(jī)(ji)械性(xing)能測(ce)試,可(ke)以獲得微針的(de)屈服力、斷裂(lie)力和進(jìn)行模(mo)擬皮膚(fu)穿刺(ci)實(shí)驗(yàn)。
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1、可溶性微(wei)針制備方(fang)法
2、可溶性微針機(jī)(ji)械性(xing)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 為基質(zhì)材料(liao),比較不同聚(ju)合物對微針性(xing)能的影響,初(chu)步篩(shai)選適(shi)合用于微針制(zhi)備的材料(liao)。將2 種(zhong)材料(liao)復(fù)合制備微(wei)針,研究不同(tong)比例的聚(ju)合物(wu)材料組合(he)對微針性(xing)能影響(xiang)的變化規(guī)律,以(yi)彌補(bǔ)單一(yi)材料的(de)缺陷(xian)并實(shí)(shi)現(xiàn)不(bu)同材料之間(jian)的優(yōu)勢互補(bǔ),有(you)望對(dui)微針作(zuo)為經(jīng)皮給藥(yao)系統(tǒng)(tong)遞送藥物(wu)的可行性提(ti)供有(you)效的(de)材料(liao)篩選和復(fù)合(he)手段(duan)。
使用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對微(wei)針進(jìn)(jin)行機(jī)械(xie)性能評估,將裁(cai)切好的(de)微針(zhen)置于質(zhì)構(gòu)儀(yi)的水平(ping)平臺上,針(zhen)尖朝上,采用圓(yuan)柱形(xing)探頭以(yi)一定速(su)度垂直(zhi)平面(mian)向下移動(dòng),記(ji)錄整個(gè)(ge)測試過程的微(wei)針?biāo)?suo)受力,并繪(hui)制力-位移曲線(xian)。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為2∶ 1 復(fù)合(he)微針的斷裂(lie)力約為每(mei)針0. 12 N,PVM/MA S97 與(yu)PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合微(wei)針的(de)斷裂(lie)力約為(wei)每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與(yu)HPMC E5 復(fù)合微(wei)針隨著(zhe)形變量增加(jia),作用(yong)力出現(xiàn)一系列(lie)下降,這可(ke)能是因(yin)為微針部分(fen)斷裂導(dǎo)致(zhi),該復(fù)合(he)微針的初次斷(duan)裂力(li)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(jian)的應(yīng)力(li)隨著針尖形(xing)變量的(de)增大緩慢(man)增加( 圖9) ,且未觀(guan)察到(dao)明顯的斷(duan)裂點(diǎn)(dian),針尖形變量(liang)為200 μm 左右時(shí)(shi),針尖受到的(de)壓力分別為(wei)每針0. 20、0. 24 和(he)0. 19 N。研究表明(ming),當(dāng)針尖直(zhi)徑在60 ~ 160 μm 之間(jian)時(shí),微(wei)針刺破皮膚(fu)所需的插入力(li)約為0. 08 ~ 3. 04 N。前(qian)期實(shí)驗(yàn)對制備(bei)得到微針的直(zhi)徑大致測量,其(qi)直徑約(yue)為40 μm,即理論上這(zhe)些優(yōu)勢處方均(jun)能成功(gong)刺破角質(zhì)層(ceng)且不發(fā)(fa)生斷裂。
來源:復(fù)合(he)材料(liao)制備可(ke)溶性微針(zhen)及性能(neng)研究(jiu)? 《中國(guo)藥學(xué)雜志》 2022 年(nian)6 月第57 卷第11 期(qi)