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维生素C葡萄糖苷可溶性微针机械强度测定

更新时间:2023-04-12点击次数:646

维生素C 葡萄糖苷(ascorbic acid 2-glucoside,AA-2G)是将吡喃型葡萄糖苷取代维生素C(VitaminC, VC)结构中2 位碳上的羟基后得到的一类衍生物。AA-2G 能够抑制黑色素生成,且对紫外线造成的皮肤光损伤有保护作用。AA-2G进入细胞后可在糖基转移酶的催化作用下水解生成VC和葡萄糖,由于葡萄糖苷的遮蔽作用,AA-2G 的稳定性和抗氧化活性相较于VC 均有提升。但由于AA-2G的亲水性仍较强(水中溶解度879 g/L,25 ℃;正辛醇/水分配系数log P<-2),对角质层的渗透性较差,经皮递送效率亟待提高。

微针(microneedles,MNs)是由高度为50 ~1 000 μm的针组成的阵列。微针能够刺穿皮肤角质层,在皮肤表面产生微小的孔道,促进药物的经皮递送[5]。可溶性微针(dissolving microneedles,DMNs)是将水溶性聚合物作为基质材料制备而得。DMNs 刺入皮肤后,药物随着基质材料的溶解而释放。DMNs 可避免微针断裂在体内所产生的损伤,不产生医疗废弃物,且使用的材料能够被人体降解,具有良好的安全性和生物相容性。因此,DMNs 已广泛应用于蛋白多肽类生物大分子药物、抗肿瘤药物、抗瘢痕药物等各类药物及疫苗的经皮递送。

由于皮肤有一定弹性和韧性,微针必须具备足够的机械强度才能刺入皮肤而不断针。DMNs 是用水溶性聚合物制备而成,不同聚合物的性质将影响DMNs 的机械强度,进而影响微针的穿刺深度和药物的递送效率。药物在针尖和基底中的分配比例也将影响药物的递送。此外,由于人体皮肤表面有弧度,微针要与人体皮肤紧密接触并且柔软、趋肤,有必要制备具有一定弯折能力的柔性微针。


1、载药微针的制备流程



2、载药微针机械强度测定及结果

 

采用优选的条件制备AA-2G 载药微针。分别剪取4×4(即含有16 根针尖)的阵列,用双面胶固定在质构仪样品基座上,保持针尖部分朝上,测试探头开始以0.1 mm/s 的速度、0.049 N的触发力下降。当触碰到针尖时,以0.05 mm/s 的速度向下进行压缩,当微针发生90%形变时,停止压缩。将仪器施加的力和位移绘制成测试曲线,从而测定微针的硬度。

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可见,达到极限压力前,2 种微针的探头位移与受力大小几乎呈线性,完整的连续性表明针尖无断裂现象;空白微针所承受的压力达到3.22 N、载药微针的压力为3.66 N 时,微针仅发生变形,仍未断裂。表明载药微针具有较好的柔韧性,针尖不易断裂,满足给药时所需的机械强度要求。

内容来源:维生素C葡萄糖苷可溶性微针的制备和评价,《广东药科大学学报》2023, 39(2)



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