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新型双药涂层微针给药,可保持稳定的药物浓度
2022-07-23 15:40:30   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

这项研究引人注目之处在于开发了一种使用两种不同粘度、不同药物涂层的方法,同时能保证药物质量守恒,以检测药物递送到皮肤的效率,并研究了如何根据不同药物提高其浓度。

据麦姆斯咨询报道,波多黎各理工大学(Polytechnic University of Puerto Rico)的科研人员开发了一种均匀包覆两种不同药物的涂层微针制作工艺,并能确保在微针检测时涂层溶液中各组分的质量比保持不变。该项研究成果以题为“Development of Dual Drugs with Coated Microneedles”的论文发表在Manufacturing Engineering期刊上。

长期以来,人们受到各类疾病的影响,通常借助传统针头经由皮下注射,进行药物治疗。皮下注射最常见的副作用是被注射部位皮肤的不良反应,表现为针刺感、疼痛、肿胀和泛红等。为了提高患者对注射给药的接受度,研究表明较小直径、插入力度较轻的针头,可最大程度减轻疼痛。

依据如上需求,科研人员开发出涂层微针,显著减少了皮下给药的疼痛并增强了患者的治疗信心。另一个重要方面是医生或使用者需掌握经由涂层微针递送到皮肤的药物种类及浓度。该项研究为儿科患者及有副作用的传统皮下注射给药带来了福音。

 可负载不同浓度溶液的微针设计

可负载不同浓度溶液的微针设计

可负载不同浓度溶液的微针

可负载不同浓度溶液的微针

该项研究利用两种不同药物在微针中的涂层溶液来证明“物质守恒定律”。研究目的是确定涂层溶液中组分的质量比保持不变,并确保其在微针检测时性态稳定,质量特性、产品浓度保持不变。这项研究的预期成果是能够观察并计量微针涂层过程中的质量守恒。此外,要能够在给药过程中保持药物的浓度,并符合既定的参数以保持药物的稳定性。

涂层微针具有快速提供药物并将药物以固相储存的优势。用低浓度羧甲基纤维素钠盐和Lutrol(泊洛沙姆)F-68 NF作为辅料,以增加溶液粘度,降低表面张力,得到的涂层溶液用于微针上均匀沉积。科研人员将观察微针上磺酰罗丹明B(Sulforhodamine-B)和维生素B2两种不同的荧光物质双重涂层的量。通过荧光显微镜仪器,科研人员测量了微针中磺酰罗丹明B和维生素B2的量,从而确定微针上包覆的药物量。

磺酰罗丹明B和维生素B2涂层微针

磺酰罗丹明B和维生素B2涂层微针

科研人员采用微精密浸涂工艺对微针进行涂层,以递送所需的药物量。使用两种不同的溶液A和B进行测定。溶液A由涂层溶液和1%磺酰罗丹明B(其为荧光物质)组成。溶液B由涂层溶液和1%维生素B2组成。将A和B两种溶液混合,形成双药涂层微针。实验对比数据如下图所示。

 溶液A和B混合物与溶液A标准曲线对比

溶液A和B混合物与溶液A标准曲线对比

溶液A和B混合物与溶液B标准曲线对比

溶液A和B混合物与溶液B标准曲线对比

不同浓度的溶液A和B混合物与各自标准曲线对比

不同浓度的溶液A和B混合物与各自标准曲线对比

该项研究结果显示,纯药物和浓度较高药物的溶液,吸光度有升高趋势,但在不同浓度的药物混合时,吸光度随各药物浓度的下降成正比下降。当使用不同浓度的涂层溶液时,吸光度不同,质量比保持不变。

这项研究引人注目之处在于开发了一种使用两种不同粘度、不同药物涂层的方法,同时能保证药物质量守恒,以检测药物递送到皮肤的效率,并研究了如何根据不同药物提高其浓度。重要之处在于可掌握微针中能递送给皮肤的药物种类及浓度。因浓度是微针治疗效率的决定因素,目前涂层和纯物质溶液的价值正在研究中。本实验观察到磺酰罗丹明B和维生素B2在其处于纯净状态及高浓度状态时的吸光度趋于更大。当时使用不同浓度的涂层溶液时,表现出不同的吸光度,但质量比不变。本次实验证明了以吸光度为主要指标的物质守恒定律。在未来的工作中,科研人员将研究更大分子的物质。将用酸性桃红DNA和蛋白质进行实验,以便不同动物粘膜区给药。

论文链接:https://prcrepository.org/handle/20.500.12475/1642

延伸阅读:

《给药应用的微针专利态势分析-2020版》

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