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Technical articles微針是一種微(wei)創(chuàng)透皮給(gei)藥系統(tǒng)(tong),能成功穿透皮(pi)膚角質(zhì)層(ceng),克服(fu)皮膚屏障(zhang),將藥(yao)物直接遞送(song)至真皮層(ceng)。微針不會造成(cheng)疼痛和出血,這(zhe)是因?yàn)槲⑨?zhen)的針(zhen)長較短,能避免(mian)觸及真(zhen)皮組織(zhi)的神經(jīng)和血(xue)管。根據(jù)微針遞(di)送藥物的方式(shi),可以將(jiang)微針分為(wei)固體微針、中(zhong)空微(wei)針、涂層微(wei)針以及(ji)可溶性微針( dissolving microneedles,DMNs) 等(deng)。固體微針(zhen)通常(chang)由金(jin)屬、陶(tao)瓷等材(cai)料制備(bei)得到,生(sheng)物相容性差,對(dui)皮膚具有(you)刺激(ji)性; 中空微(wei)針若微通道堵(du)塞則可能會(hui)阻礙藥物的運(yùn)(yun)輸; 涂層微針中(zhong)涂層的配(pei)方和工藝會影(ying)響藥物的透皮(pi)遞送; 而DMNs 可以在(zai)真皮微循(xun)環(huán)內(nèi)的組(zu)織液中(zhong)溶解或降(jiang)解,避免(mian)尖銳廢棄(qi)物的產(chǎn)生,因(yin)此其備受研(yan)究者青(qing)睞。
DMNs 多采(cai)用聚合(he)物制備得到,如(ru)聚維酮( PVP) 、透明(ming)質(zhì)酸( HA) 、聚(ju)乙烯醇(chun)( PVA) 、羥丙甲纖(xian)維素(su)( HPMC) 、甲基乙烯基(ji)醚/馬來酸酐(gan)共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid,PVM/MA) 、甲(jia)基乙烯基醚/順(shun)丁烯二酸酐(gan)共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride,PMVE /MAH) 等。單(dan)一微(wei)針材料常難以(yi)滿足所有需求(qiu)。單個聚合(he)物制備得到的(de)微針(zhen)機(jī)械強(qiáng)度足(zu)夠但易(yi)斷裂,或韌性(xing)過大(da)難以成功插(cha)入皮膚,將2 種或(huo)2 種以上的(de)材料進(jìn)(jin)行復(fù)合(he)制備得到的(de)復(fù)合微針往(wang)往具有更(geng)好的性能。
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(fei)常適合于微(wei)針等細(xì)小(xiao)樣品和微(wei)力樣(yang)品的機(jī)(ji)械性能測(ce)試,可以獲(huo)得微針的(de)屈服力、斷裂(lie)力和(he)進(jìn)行模擬(ni)皮膚穿刺實(shí)驗(yàn)(yan)。
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1、可溶性微針(zhen)制備方(fang)法
2、可溶性微針機(jī)(ji)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(wei)基質(zhì)材料(liao),比較(jiao)不同聚合物(wu)對微(wei)針性能(neng)的影響,初步(bu)篩選適合用(yong)于微針制備的(de)材料。將(jiang)2 種材料復(fù)合制(zhi)備微針,研究不(bu)同比(bi)例的(de)聚合物材(cai)料組(zu)合對(dui)微針(zhen)性能影響的變(bian)化規(guī)律,以彌(mi)補(bǔ)單一材料(liao)的缺陷并實(shí)(shi)現(xiàn)不同材料之(zhi)間的優(yōu)勢互補(bǔ)(bu),有望對微(wei)針作為經(jīng)(jing)皮給藥系統(tǒng)(tong)遞送藥物的可(ke)行性(xing)提供有效的材(cai)料篩選和復(fù)合(he)手段。
使用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對微針進(jìn)行機(jī)(ji)械性能評估(gu),將裁切好的(de)微針置(zhi)于質(zhì)構(gòu)(gou)儀的水(shui)平平臺(tai)上,針尖朝上,采(cai)用圓柱(zhu)形探頭以一(yi)定速(su)度垂直平面(mian)向下移動,記錄(lu)整個測試過(guo)程的微針?biāo)?shou)力,并繪制(zhi)力-位移曲線。
PVPK29 /32 與PVA 05-88 比例為2∶ 1 復(fù)合(he)微針(zhen)的斷裂力(li)約為每針0. 12 N,PVM/MA S97 與(yu)PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合微針(zhen)的斷裂(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(liang)增加,作(zuo)用力出現(xiàn)(xian)一系列(lie)下降(jiang),這可能是因?yàn)?wei)微針(zhen)部分?jǐn)?duan)裂導(dǎo)致,該復(fù)(fu)合微針的初次(ci)斷裂力約為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)變量的增大緩(huan)慢增加(jia)( 圖9) ,且未觀(guan)察到明顯(xian)的斷裂點(diǎn),針尖(jian)形變量為(wei)200 μm 左右時(shi),針尖(jian)受到的(de)壓力分別為每(mei)針0. 20、0. 24 和0. 19 N。研究表(biao)明,當(dāng)針尖直(zhi)徑在60 ~ 160 μm 之間時,微(wei)針刺破皮膚(fu)所需的插入(ru)力約(yue)為0. 08 ~ 3. 04 N。前期實(shí)驗(yàn)對(dui)制備(bei)得到微(wei)針的直徑大(da)致測量,其(qi)直徑(jing)約為(wei)40 μm,即理論上(shang)這些優(yōu)勢處(chu)方均能成(cheng)功刺破角(jiao)質(zhì)層且不(bu)發(fā)生斷裂。
來源:復(fù)合材料(liao)制備可溶性微(wei)針及性能(neng)研究? 《中國藥學(xué)(xue)雜志》 2022 年(nian)6 月第57 卷(juan)第11 期