技術(shù)文章
Technical articles微針是一種微(wei)創(chuàng)透(tou)皮給藥系(xi)統(tǒng),能(neng)成功(gong)穿透(tou)皮膚角質(zhì)層,克(ke)服皮膚屏障(zhang),將藥物直(zhi)接遞送至(zhi)真皮層。微針(zhen)不會(huì)(hui)造成疼痛和出(chu)血,這是因?yàn)槲?wei)針的(de)針長(zhǎng)較短(duan),能避免觸及真(zhen)皮組織的(de)神經(jīng)(jing)和血管。根(gen)據(jù)微針遞送藥(yao)物的方(fang)式,可以將微針(zhen)分為(wei)固體(ti)微針、中空(kong)微針、涂層微針(zhen)以及可溶性微(wei)針( dissolving microneedles,DMNs) 等。固體微針(zhen)通常由金屬、陶(tao)瓷等材料(liao)制備得到(dao),生物相容性(xing)差,對(duì)(dui)皮膚(fu)具有刺激性(xing); 中空微(wei)針若微通道堵(du)塞則可能(neng)會(huì)阻(zu)礙藥物的(de)運(yùn)輸; 涂層(ceng)微針(zhen)中涂層(ceng)的配方和工(gong)藝會(huì)影響藥物(wu)的透皮(pi)遞送; 而DMNs 可以在(zai)真皮(pi)微循環(huán)內(nèi)的組織液中溶(rong)解或降解,避免(mian)尖銳廢棄(qi)物的(de)產(chǎn)生,因此其備(bei)受研究者青(qing)睞。
DMNs 多采用聚(ju)合物(wu)制備得(de)到,如聚維(wei)酮( PVP) 、透(tou)明質(zhì)酸(suan)( 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(gan)共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲(jia)基乙(yi)烯基醚/順丁(ding)烯二(er)酸酐共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等(deng)。單一微針材料(liao)常難以滿足所(suo)有需求。單(dan)個(gè)聚合物制備(bei)得到的微針(zhen)機(jī)械強(qiáng)度足(zu)夠但易斷(duan)裂,或韌性過(guò)大(da)難以成功(gong)插入皮膚(fu),將2 種或2 種(zhong)以上(shang)的材料進(jìn)(jin)行復(fù)合制(zhi)備得到的(de)復(fù)合微(wei)針往往具(ju)有更好的性(xing)能。
上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)力量(liang)精度和(he)位移精度高(gao),而且儀器(qi)性能穩(wěn)(wen)定,非常適(shi)合于微(wei)針等細(xì)小樣(yang)品和微(wei)力樣品的(de)機(jī)械性能測(cè)(ce)試,可以獲(huo)得微針的屈服(fu)力、斷裂(lie)力和進(jìn)(jin)行模擬皮(pi)膚穿刺實(shí)驗(yàn)。
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1、可溶性(xing)微針制備方(fang)法
2、可溶性(xing)微針機(jī)械性(xing)能測(cè)試(shi)
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(ji)質(zhì)材(cai)料,比較(jiao)不同(tong)聚合(he)物對(duì)微針(zhen)性能(neng)的影響,初步篩(shai)選適合用于(yu)微針制備的材(cai)料。將(jiang)2 種材料復(fù)(fu)合制備微針(zhen),研究不同比(bi)例的聚合(he)物材料(liao)組合對(duì)(dui)微針性(xing)能影響的變化(hua)規(guī)律(lv),以彌補(bǔ)(bu)單一材料的(de)缺陷并實(shí)現(xiàn)不(bu)同材料之間的(de)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),有望(wang)對(duì)微針作(zuo)為經(jīng)(jing)皮給藥系統(tǒng)遞(di)送藥物的可行(xing)性提供有(you)效的材(cai)料篩選和復(fù)合(he)手段(duan)。
使用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)微針(zhen)進(jìn)行機(jī)械性(xing)能評(píng)估,將裁切(qie)好的微(wei)針置于質(zhì)構(gòu)儀(yi)的水平平(ping)臺(tái)上,針尖朝上(shang),采用(yong)圓柱形探頭以(yi)一定(ding)速度垂直平(ping)面向下移(yi)動(dòng),記錄整個(gè)(ge)測(cè)試過(guò)程的微(wei)針?biāo)芰?,?bing)繪制力-位(wei)移曲(qu)線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為2∶ 1 復(fù)合(he)微針的(de)斷裂力約(yue)為每(mei)針0. 12 N,PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合微針(zhen)的斷裂力(li)約為每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)(fu)合微針(zhen)隨著形變量增(zeng)加,作用力出(chu)現(xiàn)一系列(lie)下降,這可(ke)能是因(yin)為微針部(bu)分?jǐn)嗔褜?dǎo)致,該(gai)復(fù)合微(wei)針的初次斷裂(lie)力約(yue)為0. 19 N。PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88 ( 1 ∶ 1) 、PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88( 5∶ 1) 微針(zhen)和PVPK29 /32-PVP K90( 1∶ 1) 微針(zhen)微針針尖的(de)應(yīng)力(li)隨著針尖(jian)形變量(liang)的增(zeng)大緩慢(man)增加(jia)( 圖9) ,且(qie)未觀(guan)察到明顯(xian)的斷裂點(diǎn)(dian),針尖形變(bian)量為200 μm 左右時(shí)(shi),針尖受到(dao)的壓力分別(bie)為每針0. 20、0. 24 和0. 19 N。研(yan)究表明,當(dāng)針尖(jian)直徑在60 ~ 160 μm 之(zhi)間時(shí),微(wei)針刺破(po)皮膚所需(xu)的插(cha)入力約(yue)為0. 08 ~ 3. 04 N。前期(qi)實(shí)驗(yàn)對(duì)制備(bei)得到微針的(de)直徑大(da)致測(cè)量,其直(zhi)徑約(yue)為40 μm,即理論(lun)上這些(xie)優(yōu)勢(shì)處方(fang)均能成功刺(ci)破角質(zhì)(zhi)層且(qie)不發(fā)生(sheng)斷裂。
來(lái)源:復(fù)合(he)材料制(zhi)備可溶性微(wei)針及性能(neng)研究? 《中(zhong)國(guó)藥學(xué)雜志(zhi)》 2022 年6 月第57 卷第11 期(qi)