Plackett-Burman设计结合响应面法优化可溶性微针的制备工艺

作者：刘哲; 刘勇; 高广志; 李奇贵; 包阳阳; 马凤森^*

来源：材料导报, 2021, S2: 593-599.

• Plackett-Burman设计
• Box-Behnken设计-响应面法
• 可溶性微针
• 制备工艺

研究了制备工艺对可溶性微针的机械、穿刺和吸湿性能的影响,并优化微针的制备工艺。采用Plackett-Burman设计筛选主要影响因素,运用Box-Behnken设计-响应面法优化微针的制备工艺。通过3D显微镜和扫描电子显微镜观察微针的外观形态,石蜡膜穿刺法评估微针的穿刺性能,称重法考察微针的吸湿性能,物性分析仪表征微针的机械性能,组织学切片验证微针穿刺皮肤的可行性。结果表明,微针韧脆材料比(P=0.002 3)、药物占比(P=0.007 5)、固化温度(P=0.001 3)、空气流速(P=0.002 7)和离心时间(P=0.002 8)对穿刺性能具有显著影响;微针韧脆材料比(P=0.017 7)对机械性能具有显著影响;各种因素对吸湿性能无显著影响。最优微针制备工艺参数为:韧脆材料比:9,50,药物占比:6.0%,溶媒占比60%,离心转速4 000 r/min,离心时间28 min,离心温度25℃,干燥温度38℃,干燥湿度10%,空气流速0.5 L·min-1,微针的刺入深度为(412.03±2.85)μm,与预测值的偏差小于1%。最优微针的应力可达1.3 N/针,可成功刺破角质层。

• 单位
  浙江工业大学