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維生素C葡萄糖苷可溶性微針機械強度測定

更新時間:2023-04-12點擊次數(shù):1033

維生素C 葡萄糖苷(ascorbic acid 2-glucoside,AA-2G)是將吡喃型葡萄糖苷取代維生素C(VitaminC, VC)結(jié)構(gòu)中2 位碳上的羥基后得到的一類衍生物。AA-2G 能夠抑制黑色素生成,且對紫外線造成的皮膚光損傷有保護作用。AA-2G進入細胞后可在糖基轉(zhuǎn)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 的穩(wěn)定性和抗氧化活性相較于VC 均有提升。但由于AA-2G的親水性仍較強(水中溶解度879 g/L,25 ℃;正辛醇/水分配系數(shù)log P<-2),對角質(zhì)層的滲透性較差,經(jīng)皮遞送效率亟待提高。

微針(microneedles,MNs)是由高度為50 ~1 000 μm的針組成的陣列。微針能夠刺穿皮膚角質(zhì)層,在皮膚表面產(chǎn)生微小的孔道,促進藥物的經(jīng)皮遞送[5]。可溶性微針(dissolving microneedles,DMNs)是將水溶性聚合物作為基質(zhì)材料制備而得。DMNs 刺入皮膚后,藥物隨著基質(zhì)材料的溶解而釋放。DMNs 可避免微針斷裂在體內(nèi)所產(chǎn)生的損傷,不產(chǎn)生醫(yī)療廢棄物,且使用的材料能夠被人體降解,具有良好的安全性和生物相容性。因此,DMNs 已廣泛應(yīng)用于蛋白多肽類生物大分子藥物、抗腫瘤藥物、抗瘢痕藥物等各類藥物及疫苗的經(jīng)皮遞送。

由于皮膚有一定彈性和韌性,微針必須具備足夠的機械強度才能刺入皮膚而不斷針。DMNs 是用水溶性聚合物制備而成,不同聚合物的性質(zhì)將影響DMNs 的機械強度,進而影響微針的穿刺深度和藥物的遞送效率。藥物在針尖和基底中的分配比例也將影響藥物的遞送。此外,由于人體皮膚表面有弧度,微針要與人體皮膚緊密接觸并且柔軟、趨膚,有必要制備具有一定彎折能力的柔性微針。


1、載藥微針的制備流程



2、載藥微針機械強度測定及結(jié)果

 

采用優(yōu)選的條件制備AA-2G 載藥微針。分別剪取4×4(即含有16 根針尖)的陣列,用雙面膠固定在質(zhì)構(gòu)儀樣品基座上,保持針尖部分朝上,測試探頭開始以0.1 mm/s 的速度、0.049 N的觸發(fā)力下降。當觸碰到針尖時,以0.05 mm/s 的速度向下進行壓縮,當微針發(fā)生90%形變時,停止壓縮。將儀器施加的力和位移繪制成測試曲線,從而測定微針的硬度。

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可見,達到極限壓力前,2 種微針的探頭位移與受力大小幾乎呈線性,完整的連續(xù)性表明針尖無斷裂現(xiàn)象;空白微針所承受的壓力達到3.22 N、載藥微針的壓力為3.66 N 時,微針僅發(fā)生變形,仍未斷裂。表明載藥微針具有較好的柔韌性,針尖不易斷裂,滿足給藥時所需的機械強度要求。

內(nèi)容來源:維生素C葡萄糖苷可溶性微針的制備和評價,《廣東藥科大學學報》2023, 39(2)



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