質構儀用於可溶性微針機械性能測試

微針是一種微創透皮給藥係統，能成功穿透皮膚角質層，克服皮膚屏障，將藥物直接遞送至真皮層。微針不會(hui) 造成疼痛和出血，這是因為(wei) 微針的針長較短，能避免觸及真皮組織的神經和血管。根據微針遞送藥物的方式，可以將微針分為(wei) 固體(ti) 微針、中空微針、塗層微針以及可溶性微針( dissolving microneedles，DMNs) 等。固體(ti) 微針通常由金屬、陶瓷等材料製備得到，生物相容性差，對皮膚具有刺激性; 中空微針若微通道堵塞則可能會(hui) 阻礙藥物的運輸; 塗層微針中塗層的配方和工藝會(hui) 影響藥物的透皮遞送; 而DMNs 可以在真皮微循環內(nei) 的組織液中溶解或降解，避免尖銳廢棄物的產(chan) 生，因此其備受研究者青睞。

DMNs 多采用聚合物製備得到，如聚維酮( PVP) 、透明質酸( HA) 、聚乙烯醇( PVA) 、羥丙甲纖維素( HPMC) 、甲基乙烯基醚/馬來酸酐共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic acid，PVM/MA) 、甲基乙烯基醚/順丁烯二酸酐共聚物( copolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride，PMVE /MAH) 等。單一微針材料常難以滿足所有需求。單個(ge) 聚合物製備得到的微針機械強度足夠但易斷裂，或韌性過大難以成功插入皮膚，將2 種或2 種以上的材料進行複合製備得到的複合微針往往具有更好的性能。

上海騰拔Universal TA質構儀(yi) 力量精度和位移精度高，而且儀(yi) 器性能穩定，非常適合於(yu) 微針等細小樣品和微力樣品的機械性能測試，可以獲得微針的屈服力、斷裂力和進行模擬皮膚穿刺實驗。

1、可溶性微針製備方法

2、可溶性微針機械性能測試

研究人員采用PVM/MA( GantrezS97 ) ，PMVE /MAH ( Gantrez AN139 ) ，PVP K29 /32，PVP K90，PVA 05 － 88，HPMC E5 為(wei) 基質材料，比較不同聚合物對微針性能的影響，初步篩選適合用於(yu) 微針製備的材料。將2 種材料複合製備微針，研究不同比例的聚合物材料組合對微針性能影響的變化規律，以彌補單一材料的缺陷並實現不同材料之間的優(you) 勢互補，有望對微針作為(wei) 經皮給藥係統遞送藥物的可行性提供有效的材料篩選和複合手段。

使用質構儀(yi) 對微針進行機械性能評估，將裁切好的微針置於(yu) 質構儀(yi) 的水平平台上，針尖朝上，采用圓柱形探頭以一定速度垂直平麵向下移動，記錄整個(ge) 測試過程的微針所受力，並繪製力-位移曲線。

PVPK29 /32 與(yu) PVA 05-88 比例為(wei) 2∶ 1 複合微針的斷裂力約為(wei) 每針0. 12 N，PVM/MA S97 與(yu) PVA05-88( 5 ∶ 1 ) 複合微針的斷裂力約為(wei) 每針0. 17 N。PMVE /MAH AN139 與(yu) HPMC E5 複合微針隨著形變量增加，作用力出現一係列下降，這可能是因為(wei) 微針部分斷裂導致，該複合微針的初次斷裂力約為(wei) 0. 19 N。PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88 ( 1 ∶ 1) 、PMVE /MAH( AN139) -PVA 05-88( 5∶ 1) 微針和PVPK29 /32-PVP K90( 1∶ 1) 微針微針針尖的應力隨著針尖形變量的增大緩慢增加( 圖9) ，且未觀察到明顯的斷裂點，針尖形變量為(wei) 200 μm 左右時，針尖受到的壓力分別為(wei) 每針0. 20、0. 24 和0. 19 N。研究表明，當針尖直徑在60 ～ 160 μm 之間時，微針刺破皮膚所需的插入力約為(wei) 0. 08 ～ 3. 04 N。前期實驗對製備得到微針的直徑大致測量，其直徑約為(wei) 40 μm，即理論上這些優(you) 勢處方均能成功刺破角質層且不發生斷裂。

來源：複合材料製備可溶性微針及性能研究  《中國藥學雜誌》 2022 年6 月第57 卷第11 期