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當(dāng)前(qian)位置:首頁(ye)技術(shù)文章質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于(yu)可溶性(xing)微針機(jī)械性(xing)能測(ce)試

質(zhì)構(gòu)儀用于可(ke)溶性微針機(jī)械(xie)性能測試

更新時(shí)(shi)間:2025-10-05點(diǎn)擊次數(shù):1466

微針是一(yi)種微創(chuàng)(chuang)透皮(pi)給藥系(xi)統(tǒng),能成功穿(chuan)透皮膚角質(zhì)(zhi)層,克服皮膚(fu)屏障,將藥物直(zhi)接遞(di)送至真(zhen)皮層。微(wei)針不(bu)會(huì)造成疼痛和(he)出血,這是(shi)因?yàn)槲⑨樀尼?zhen)長較(jiao)短,能避免觸及(ji)真皮組織的神(shen)經(jīng)和血管(guan)。根據(jù)微針遞送(song)藥物的方(fang)式,可以將微針(zhen)分為固體(ti)微針(zhen)、中空(kong)微針、涂層微針(zhen)以及可溶(rong)性微針( dissolving microneedles,DMNs) 等。固(gu)體微(wei)針通常由(you)金屬、陶(tao)瓷等材料制備(bei)得到,生物相容(rong)性差,對(duì)皮(pi)膚具有刺激性(xing); 中空微(wei)針若微通(tong)道堵塞則可能(neng)會(huì)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)影響藥(yao)物的透皮(pi)遞送; 而DMNs 可以(yi)在真皮微循環(huán)(huan)內(nèi)的組織液(ye)中溶解或(huo)降解,避免(mian)尖銳廢(fei)棄物的(de)產(chǎn)生,因此(ci)其備(bei)受研究者青(qing)睞。

DMNs 多采(cai)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(jia)基乙烯基醚/馬(ma)來酸酐共(gong)聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲基乙烯(xi)基醚/順(shun)丁烯二酸酐共(gong)聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等(deng)。單一微針材料(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(xie)強(qiáng)度足夠但易(yi)斷裂,或韌性過(guo)大難以成(cheng)功插入(ru)皮膚,將2 種或(huo)2 種以上的材(cai)料進(jìn)行復(fù)(fu)合制備得到的(de)復(fù)合微(wei)針往(wang)往具有更(geng)好的性能(neng)。

上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀力(li)量精度和位(wei)移精度高(gao),而且儀(yi)器性(xing)能穩(wěn)定,非常適(shi)合于(yu)微針(zhen)等細(xì)小樣(yang)品和微(wei)力樣(yang)品的機(jī)械性(xing)能測試,可以獲(huo)得微針的(de)屈服力、斷(duan)裂力和進(jìn)行(xing)模擬皮膚(fu)穿刺實(shí)驗(yàn)(yan)。


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1、可溶性微針制(zhi)備方法

2、可溶性微針(zhen)機(jī)械性能測試(shi)

研究(jiu)人員采用PVM/MA( GantrezS97 ) ,PMVE /MAH ( Gantrez AN139 ) ,PVP K29 /32,PVP K90,PVA 05 - 88,HPMC E5 為基(ji)質(zhì)材料(liao),比較不同聚合(he)物對(duì)微針性能(neng)的影(ying)響,初步篩(shai)選適合用于(yu)微針制備(bei)的材料(liao)。將2 種(zhong)材料復(fù)合(he)制備微針,研(yan)究不同比(bi)例的聚合物(wu)材料組合對(duì)(dui)微針性能(neng)影響(xiang)的變化規(guī)律,以(yi)彌補(bǔ)單一材(cai)料的(de)缺陷并實(shí)現(xiàn)(xian)不同材料(liao)之間(jian)的優(yōu)勢互補(bǔ)(bu),有望對(duì)微針(zhen)作為經(jīng)(jing)皮給藥系(xi)統(tǒng)遞送藥物的(de)可行(xing)性提供(gong)有效的材(cai)料篩選和復(fù)(fu)合手(shou)段。

使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)微針進(jìn)行機(jī)(ji)械性能(neng)評(píng)估,將裁切好(hao)的微針置于(yu)質(zhì)構(gòu)儀的(de)水平(ping)平臺(tái)上,針尖(jian)朝上,采用圓柱(zhu)形探頭以(yi)一定速度垂直(zhi)平面向下(xia)移動(dòng),記錄整(zheng)個(gè)測(ce)試過程的(de)微針?biāo)芰Γ?bing)繪制力(li)-位移曲線(xian)。

PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為2∶ 1 復(fù)(fu)合微針(zhen)的斷裂(lie)力約為每針0. 12 N,PVM/MA S97 與(yu)PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合微針的(de)斷裂(lie)力約為每(mei)針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與HPMC E5 復(fù)合微針(zhen)隨著形(xing)變量增加,作用(yong)力出現(xiàn)一(yi)系列下降,這可(ke)能是因(yin)為微針部(bu)分?jǐn)嗔褜?dǎo)(dao)致,該復(fù)合(he)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) 微針微針(zhen)針尖的應(yīng)力(li)隨著針尖(jian)形變量(liang)的增大緩慢(man)增加(jia)( 圖9) ,且未觀察到(dao)明顯的斷裂點(diǎn)(dian),針尖形變量(liang)為200 μm 左右時(shí),針(zhen)尖受到的壓(ya)力分(fen)別為每針0. 20、0. 24 和(he)0. 19 N。研究表(biao)明,當(dāng)針(zhen)尖直徑在(zai)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。前期實(shí)(shi)驗(yàn)對(duì)(dui)制備得到微針(zhen)的直徑大致(zhi)測量,其(qi)直徑約(yue)為40 μm,即理論上(shang)這些優(yōu)勢(shi)處方均能成功(gong)刺破角質(zhì)層且(qie)不發(fā)生(sheng)斷裂(lie)。

來源:復(fù)合(he)材料制備可(ke)溶性(xing)微針及性能研(yan)究? 《中國藥學(xué)(xue)雜志(zhi)》 2022 年6 月第57 卷第11 期(qi)

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