纳米增强机械性能的可溶性微针制备与表征

作者：包阳阳; 刘哲; 刘勇; 马凤森^*

来源：药学学报, 2021, 56(07): 1999-2004.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2021-0222

• 可溶性微针
• 纳米粒
• 纳米压痕仪
• 弹性模量
• 硬度

本文主要研究纳米粒对可溶性微针机械性能的影响,从而构建优异机械性能的可溶性微针。采用不同种类的纳米材料(碳酸钙、羟基磷灰石、二氧化硅)、粒径(20、60、100 nm)和处方质量占比(2%、6%、10%),与微针基质材料[聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物(PVP/VA)]共混形成可溶性微针。通过纳米压痕仪研究纳米粒对微针弹性模量以及硬度的影响。纳米碳酸钙对PVP微针的弹性模量与硬度均有显著性提高(P <0.001);纳米羟基磷灰石对PVP/VA微针的弹性模量与硬度均有显著性提高(P <0.001)。当纳米羟基磷灰石粒径为20 nm时, PVP/VA微针的弹性模量为(10.6±1.0) GPa,硬度为(0.47±0.06) GPa,且随纳米粒粒径增大,微针机械性能降低;当纳米羟基磷灰石质量占比从2%至6%, PVP/VA微针的弹性模量与硬度得到显著性提高(P <0.001),但继续提高占比对微针的影响不大。纳米羟基磷灰石增强的PVP/VA可溶性微针对完好皮肤无刺激性影响,对破损皮肤有轻微刺激性,但在72 h后完全消失。动物实验已获得浙江工业大学实验动物福利与伦理委员会批准。因此,纳米羟基磷灰石增强的PVP/VA可溶性微针具有良好的生物安全性。综上可知,根据给定的基质材料构建微针时,需选择合适的纳米粒、粒径以及处方质量占比,才能有效且显著地提升微针机械性能。

• 单位
  浙江工业大学