技術(shù)文章
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技術(shù)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)(gou)儀用(yong)于可(ke)溶性微針機(jī)械(xie)性能測(cè)試
微針(zhen)是一種(zhong)微創(chuàng)透皮給藥(yao)系統(tǒng)(tong),能成功穿透(tou)皮膚角質(zhì)(zhi)層,克服皮(pi)膚屏障,將藥物(wu)直接遞送至真(zhen)皮層。微針(zhen)不會(huì)造成(cheng)疼痛(tong)和出(chu)血,這是(shi)因?yàn)槲⑨樀尼?zhen)長(zhǎng)較短,能(neng)避免(mian)觸及真皮(pi)組織的神經(jīng)(jing)和血管。根(gen)據(jù)微針(zhen)遞送(song)藥物的方(fang)式,可以將微針(zhen)分為固體微(wei)針、中空微針、涂(tu)層微針以(yi)及可溶性微(wei)針( dissolving microneedles,DMNs) 等(deng)。固體(ti)微針通常由(you)金屬、陶瓷(ci)等材料制備(bei)得到,生物相(xiang)容性差(cha),對(duì)皮膚具(ju)有刺激性; 中(zhong)空微針若微通(tong)道堵塞則可(ke)能會(huì)阻礙(ai)藥物的運(yùn)(yun)輸; 涂層微針中(zhong)涂層的配方(fang)和工藝(yi)會(huì)影響(xiang)藥物的透皮遞(di)送; 而DMNs 可以在真(zhen)皮微循(xun)環(huán)內(nèi)的組(zu)織液(ye)中溶解或(huo)降解,避免尖(jian)銳廢棄物(wu)的產(chǎn)(chan)生,因(yin)此其備受研(yan)究者青(qing)睞。
DMNs 多采用聚(ju)合物制(zhi)備得到(dao),如聚維酮(tong)( PVP) 、透明質(zhì)(zhi)酸( HA) 、聚乙烯醇( PVA) 、羥(qiang)丙甲纖維(wei)素( HPMC) 、甲基(ji)乙烯基醚/馬來(lái)(lai)酸酐共聚(ju)物( 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(deng)。單一微針材(cai)料常(chang)難以滿足所(suo)有需求。單(dan)個(gè)聚(ju)合物制備(bei)得到的微針機(jī)(ji)械強(qiáng)度(du)足夠但易斷裂(lie),或韌性過(guò)大難(nan)以成功插(cha)入皮膚(fu),將2 種或2 種以(yi)上的材(cai)料進(jìn)行復(fù)合制(zhi)備得到的復(fù)合(he)微針(zhen)往往具(ju)有更(geng)好的性能(neng)。
上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀力量精度和(he)位移精(jing)度高,而且儀(yi)器性能穩(wěn)(wen)定,非常(chang)適合于微針(zhen)等細(xì)(xi)小樣品和微力(li)樣品的機(jī)(ji)械性能測(cè)(ce)試,可(ke)以獲得(de)微針的屈(qu)服力、斷裂(lie)力和進(jìn)行(xing)模擬皮(pi)膚穿刺實(shí)驗(yàn)。
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1、可溶性微針制(zhi)備方法
2、可溶(rong)性微針(zhen)機(jī)械性能測(cè)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),比較不同聚(ju)合物(wu)對(duì)微針性能的(de)影響,初步篩(shai)選適合用于(yu)微針制備的(de)材料(liao)。將2 種材(cai)料復(fù)合制備(bei)微針,研究(jiu)不同比例的聚(ju)合物材料(liao)組合對(duì)微針(zhen)性能影響的變(bian)化規(guī)律,以彌補(bǔ)(bu)單一材(cai)料的缺陷并(bing)實(shí)現(xiàn)不同材(cai)料之間的優(yōu)(you)勢(shì)互(hu)補(bǔ),有(you)望對(duì)微(wei)針作(zuo)為經(jīng)(jing)皮給藥系(xi)統(tǒng)遞送藥(yao)物的可行(xing)性提供(gong)有效(xiao)的材(cai)料篩選和復(fù)合(he)手段(duan)。
使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)微針(zhen)進(jìn)行機(jī)械性(xing)能評(píng)估(gu),將裁切(qie)好的微(wei)針置于質(zhì)構(gòu)(gou)儀的水平平(ping)臺(tái)上(shang),針尖(jian)朝上,采用圓(yuan)柱形探頭(tou)以一(yi)定速度垂(chui)直平面向下移(yi)動(dòng),記錄(lu)整個(gè)測(cè)試過(guò)(guo)程的微針?biāo)?shou)力,并繪制(zhi)力-位(wei)移曲(qu)線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為(wei)2∶ 1 復(fù)合微針的(de)斷裂力(li)約為每針0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)(fu)合微(wei)針的(de)斷裂力約(yue)為每針(zhen)0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)合(he)微針隨(sui)著形(xing)變量增加,作(zuo)用力(li)出現(xiàn)一系列(lie)下降,這可能是(shi)因?yàn)?wei)微針部分?jǐn)嗔?lie)導(dǎo)致(zhi),該復(fù)合微針(zhen)的初次斷裂(lie)力約為0. 19 N。PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88 ( 1 ∶ 1) 、PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88( 5∶ 1) 微針和(he)PVPK29 /32-PVP K90( 1∶ 1) 微針微(wei)針針(zhen)尖的應(yīng)力隨(sui)著針尖形變量(liang)的增大緩慢增(zeng)加( 圖9) ,且未觀察(cha)到明(ming)顯的斷裂(lie)點(diǎn),針尖形變(bian)量為200 μm 左右時(shí),針(zhen)尖受到(dao)的壓(ya)力分別為(wei)每針0. 20、0. 24 和0. 19 N。研(yan)究表(biao)明,當(dāng)針尖直徑(jing)在60 ~ 160 μm 之間時(shí),微針(zhen)刺破皮膚所需(xu)的插入(ru)力約為(wei)0. 08 ~ 3. 04 N。前期實(shí)驗(yàn)對(duì)(dui)制備得到(dao)微針的直徑(jing)大致(zhi)測(cè)量,其直徑約(yue)為40 μm,即(ji)理論(lun)上這(zhe)些優(yōu)勢(shì)處方均(jun)能成功(gong)刺破(po)角質(zhì)(zhi)層且不(bu)發(fā)生斷裂(lie)。
來(lái)源:復(fù)合(he)材料制備可(ke)溶性微針及(ji)性能研究? 《中(zhong)國(guó)藥(yao)學(xué)雜志》 2022 年6 月(yue)第57 卷(juan)第11 期(qi)