自黏性经皮给药SIS/C5静电纺丝膜的结构及性能调控

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.210553

摘要/Abstract

摘要：

静电纺丝膜能有效提高经皮给药贴剂的透气性及释药性能，然而，它们多数不具有黏结性，难以直接贴敷于皮肤表面，药物到达皮肤表面的路径不通畅，影响经皮给药。以C5树脂赋予聚（苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯）（SIS）静电纺丝膜压敏黏结性能，研究纺丝膜组成及模型药物合成辣椒素对SIS/C5静电纺丝膜结构、性能及释药性能的影响及调控规律。结果表明，当SIS与C5质量比为2∶1时，其静电纺丝膜贴剂具有优异的透气性（7.17×10^-3 g/（h·cm²））及黏附性能（180（°）剥离强度0.2 kN/m，初黏力0.64 N/cm²，持粘性大于7 d）；药物与聚合物基质相容性良好，无药物结晶析出，药物的载入有利于改善纺丝膜贴剂的水蒸气渗透性；8%（质量分数）载药量时，载药纺丝膜初黏力为0.6～0.8 N/cm²，180（°）剥离强度保持为0.2～0.3 kN/m，持粘性大于7 d，剥离时无残留；体外释药呈现缓释特征，不同载药量纺丝膜的药物24 h累计释放率均大于50%，满足外用贴剂使用要求。

关键词: 外用贴剂, 静电纺丝, 自黏性, 药物缓释

Abstract:

Electrospun membranes are widely utilized to enhance the water vapor permeability and drug delivery performance of transdermal drug delivery patches. Due to the lack of adhesion property， however， most of them cannot closely contact with skin， which impedes the delivery of drugs to the skin， thus affecting the transdermal administration. C5 resin is used to endow poly（styrene isoprene styrene）（SIS） electrospun membranes with pressure-sensitive adhesion property. Investigation is performed on how to control the structure， adhesion properties and drug delivery performance of SIS/C5 electrospun membranes loaded with synthetic capsaicin via compositions， drugs and electrospinning conditions. The results demonstrate that the electrospun membrane with a SIS/C5 ratio of 2∶1 has excellent water vapor permeability （7.17×10^－3 g/（h·cm²） and adhesion properties （180（°） peel strength is 0.2 kN/m， tack force is 0.64 N/cm²， holding power is greater than 7 days）. The synthetic capsaicin has good compatibility with the SIS/C5 electrospun membranes， in which no drug crystallizes and the drug loading is beneficial to improve the water vapor permeability. As the drug loading is 8%， the tack force is 0.6～0.8 N/cm²， the 180（°） peel strength is 0.2～0.3 kN/m， the holding power is greater than 7 days， and no residue is left during peeling tests. In vitro drug release indicates that the drug has a behavior of sustained release with a 24-hour cumulative release rate of greater than 50% for all SIS/C5 electrospun membranes， meeting the requirements of transdermal drug delivery patches.

Key words: External patch, Electrospinning, Self-adhesiveness, Drug sustained release

中图分类号:

O613

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图/表 8

图1 （A）SC（4∶1）-4%、（B）SC（3∶1）-4%、（C）SC（7∶3）-4%、（D）SC（2∶1）-4%、（E）SC（3∶2）-4%和（F）SC（1∶1）-4%的SEM图

Fig.1 SEM images of （A） SC（4∶1）-4%，（B） SC（3∶1）-4%，（C） SC（7∶3）-4%，（D） SC（2∶1）-4%，（E） SC（3∶2）-4% and （F） SC（1∶1）-4%

表1 不同C5含量的纺丝膜基质的黏附性能

Table 1 Adhesion performance of fiber membrane matrix with different C5 contents

样品 Sample	初黏力 Tack force/（N·cm^-2）	180（°）剥离强度 180（°） peel strength/（kN·m^-1）	持粘性能 Holding power/d	剥离残留 Stripping residue
SC（4∶1）?4%	0.13±0.01	0.03±0.01	>7	No
SC（3∶1）?4%	0.29±0.02	0.10±0.01	>7	No
SC（7∶3）?4%	0.52±0.03	0.15±0.02	>7	No
SC（2∶1）?4%	0.64±0.02	0.20±0.01	>7	No
SC（3∶2）?4%	0.93±0.03	0.37±0.03	>7	No
SC（1∶1）?4%	1.15±0.04	0.62±0.03	>7	No

图2 不同SIS/C5质量比例纺丝膜的水蒸气渗透速率

Fig.2 WVP of electrospun membranes with different mass ratios of SIS/C5

图3 合成辣椒素及载药纺丝膜的（A）FT-IR图和（B）DSC曲线

Fig.3 （A） FT-IR spectra and （B） DSC curves of synthetic capsaicin and drug-loaded membranes

图4 （A） SC（2∶1）、（B） SC（2∶1）-2%、（C） SC（2∶1）-4%、（D） SC（2∶1）-6%和（E） SC（2∶1）-8%的SEM图

Fig.4 SEM images of （A） SC（2∶1），（B） SC（2∶1）-2%，（C） SC（2∶1）-4%，（D） SC（2∶1）-6% and （E） SC（2∶1）-8%

图5 不同合成辣椒素含量纺丝膜基质的水蒸气渗透速率

Fig.5 WVP of electrospun membranes with different synthetic capsaicin contents

表2 载药量不同的纺丝膜的黏附性能

Table 2 Adhesion performances of various electrospun membranes with different drug contents

样品 Sample	初黏力 Tack force/（N·cm^-2）	剥离强度 180（°） peel strength/（kN·m^-1）	持粘性能 Holding power/d	剥离残留 Stripping residue
SC（2∶1）	0.77±0.02	0.32±0.01	>7	No
SC（2∶1）?2%	0.72±0.01	0.29±0.01	>7	No
SC（2∶1）?4%	0.64±0.02	0.20±0.01	>7	No
SC（2∶1）?6%	0.67±0.01	0.25±0.03	>7	No
SC（2∶1）?8%	0.68±0.02	0.27±0.01	>7	No

图6 合成辣椒素含量不同的纺丝膜中药物（A）累计释放量曲线和（B）累计释放率曲线

Fig.6 （A） Cumulative release curves and （B） cumulative release rate curves of drugs in electrospun membranes containing different amounts of synthetic capsaicin

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