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質構(gòu)儀用(yòng)於可溶(róng)性微(wēi)針(zhēn)機械(xiè)性能(néng)測試

更(gēng)新(xīn)時間：2023-04-03

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微(wēi)針(zhēn)是一種微(wēi)創(chuàng)透皮給(gěi)藥(yào)係(xì)統，能成(chéng)功穿透皮膚(fū)角質(zhì)層，克服皮膚(fū)屏(píng)障，將藥物(wù)直接遞(dì)送至真皮層。微(wēi)針(zhēn)不會造(zào)成(chéng)疼痛和(hé)出血，這(zhè)是(shì)因為微針(zhēn)的(dí)針長較短，能避免觸及真皮組(zǔ)織的(dí)神(shén)經和(hé)血(xiě)管。根據微(wēi)針(zhēn)遞(dì)送(sòng)藥(yào)物(wù)的方(fāng)式，可以將微針(zhēn)分(fēn)為固體(tǐ)微(wēi)針(zhēn)，中(zhōng)空(kōng)微針(zhēn)，塗層微(wēi)針以及(jí)可溶性微針( dissolving microneedles，DMNs) 等。固(gù)體微(wēi)針(zhēn)通(tōng)常(cháng)由金屬(shǔ)，陶(táo)瓷等(děng)材(cái)料製備得(dé)到(dào)，生物相容(róng)性差，對皮膚(fū)具有刺激性(xìng); 中空微(wēi)針(zhēn)若(ruò)微(wēi)通道堵(dǔ)塞則可(kě)能(néng)會(huì)阻(zǔ)礙藥物的運輸; 塗(tú)層微(wēi)針中(zhōng)塗層的配(pèi)方和工(gōng)藝會影響藥(yào)物(wù)的透皮(pí)遞(dì)送(sòng); 而(ér)DMNs 可以在真(zhēn)皮(pí)微循環(huán)內(nèi)的組織液(yè)中(zhōng)溶解或(huò)降解(jiě)，避免(miǎn)尖(jiān)銳廢(fèi)棄物的產(chǎn)生(shēng)，因(yīn)此其備(bèi)受(shòu)研究者(zhě)青睞。

DMNs 多采用(yòng)聚合物(wù)製(zhì)備(bèi)得(dé)到，如聚維酮(tóng)( PVP) ，透(tòu)明質酸( HA) ，聚乙烯(xī)醇( PVA) ，羥丙甲(jiǎ)纖維(wéi)素( HPMC) ，甲基乙烯(xī)基(jī)醚(mí)/馬來(lái)酸酐共(gòng)聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid，PVM/MA) ，甲基乙(yǐ)烯基醚/順丁烯二酸(suān)酐共(gòng)聚物(wù)( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride，PMVE /MAH) 等。單一微針材(cái)料常(cháng)難以滿足所有(yǒu)需(xū)求。單個聚合物製備(bèi)得到的微(wēi)針機械(xiè)強度足(zú)夠(gòu)但(dàn)易斷裂，或韌(rèn)性過大(dà)難(nán)以成功(gōng)插入皮膚(fū)，將2 種或2 種(zhǒng)以(yǐ)上(shàng)的(dí)材料(liào)進行(háng)復合製(zhì)備得(dé)到(dào)的復(fù)合微(wēi)針往往具有更好的(dí)性(xìng)能(néng)。

上(shàng)海(hǎi)騰拔Universal TA質構儀(yí)力量精度(dù)和位移(yí)精度(dù)高(gāo)，而(ér)且(qiě)儀器(qì)性能穩(wěn)定，非(fēi)常適(shì)合於(yú)微針(zhēn)等(děng)細小樣品(pǐn)和(hé)微力(lì)樣品的機械性能測試(shì)，可以(yǐ)獲(huò)得微(wēi)針的屈服(fú)力，斷裂(liè)力和進行(háng)模擬皮膚(fū)穿(chuān)刺(cì)實(shí)驗(yàn)。

QQ圖(tú)片(piàn)20 2.jpg 638 9593817.jpg

1，可溶(róng)性微針製(zhì)備(bèi)方(fāng)法

2，可(kě)溶性(xìng)微針(zhēn)機械(xiè)性能(néng)測(cè)試

研究人員采(cǎi)用PVM/MA( GantrezS97 ) ，PMVE /MAH ( Gantrez AN139 ) ，PVP K29 /32，PVP K90，PVA 05 － 88，HPMC E5 為基(jī)質材料，比較(jiào)不同(tóng)聚合物對微針性(xìng)能(néng)的影響(xiǎng)，初步篩選(xuǎn)適(shì)合(hé)用於微針製備的材(cái)料(liào)。將2 種材料(liào)復(fù)合製(zhì)備微針，研(yán)究不同比(bǐ)例(lì)的聚合物材料組合(hé)對微針性能影響(xiǎng)的變(biàn)化規律(lǜ)，以彌補單一(yī)材料的(dí)缺陷並實(shí)現不同材料之間的優勢互(hù)補，有望(wàng)對(duì)微針作為(wéi)經(jīng)皮給藥係(xì)統(tǒng)遞送藥(yào)物(wù)的可(kě)行性提供(gōng)有效(xiào)的(dí)材料篩(shāi)選和(hé)復(fù)合(hé)手段。

使(shǐ)用(yòng)質構(gòu)儀(yí)對微針進行機(jī)械(xiè)性能(néng)評估，將(jiāng)裁切好的微針置於質(zhì)構儀的水(shuǐ)平平台上，針(zhēn)尖(jiān)朝上，采(cǎi)用圓(yuán)柱形(xíng)探頭(tóu)以(yǐ)一定速(sù)度垂直(zhí)平麵(miàn)向下(xià)移動，記錄整(zhěng)個(gè)測(cè)試過(guò)程(chéng)的(dí)微針所(suǒ)受(shòu)力(lì)，並繪製力(lì)-位(wèi)移曲綫(xiàn)。

PVPK29 /32 與(yǔ)PVA 05-88 比例(lì)為(wéi)2∶ 1 復(fù)合微(wēi)針的(dí)斷裂力(lì)約(yuē)為每(měi)針0. 12 N，PVM/MA S97 與PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 復(fù)合(hé)微針的斷(duàn)裂力(lì)約(yuē)為(wéi)每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與(yǔ)HPMC E5 復合(hé)微針隨著形(xíng)變量增加，作用力出現一係列下降(jiàng)，這可(kě)能(néng)是(shì)因為微針部分斷(duàn)裂導致，該(gāi)復合微針的初(chū)次斷裂力約為(wéi)0. 19 N。PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88 ( 1 ∶ 1) ，PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88( 5∶ 1) 微針(zhēn)和PVPK29 /32-PVP K90( 1∶ 1) 微針微(wēi)針針尖(jiān)的(dí)應力(lì)隨著(zhuó)針(zhēn)尖形變量的(dí)增大(dà)緩(huǎn)慢增加(jiā)( 圖9) ，且未(wèi)觀察到明顯(xiǎn)的斷裂(liè)點(diǎn)，針(zhēn)尖形變量(liáng)為200 μm 左(zuǒ)右時，針尖(jiān)受到(dào)的壓(yā)力分別(bié)為每針0. 20，0. 24 和(hé)0. 19 N。研究(jiū)表(biǎo)明(míng)，當針尖直徑在(zài)60 ～ 160 μm 之(zhī)間(jiān)時，微針(zhēn)刺(cì)破(pò)皮膚所(suǒ)需的(dí)插入力(lì)約(yuē)為(wéi)0. 08 ～ 3. 04 N。前期實驗(yàn)對(duì)製(zhì)備(bèi)得到(dào)微(wēi)針(zhēn)的(dí)直(zhí)徑大致測量，其(qí)直徑約為40 μm，即理(lǐ)論上這些優勢(shì)處方均(jūn)能(néng)成功刺(cì)破角(jiǎo)質層且(qiě)不(bù)發生(shēng)斷(duàn)裂(liè)。

來源：復(fù)合材料製備(bèi)可溶性微針及性能(néng)研究《中國(guó)藥學(xué)雜誌(zhì)》 2022 年(nián)6 月第57 卷(juàn)第11 期