聚乙二醇 400 (PEG-400) 主要作为一种高效增塑剂，从根本上改变透皮贴剂基质的机械结构。通过插入聚合物分子链之间，它增加了基质内的“自由体积”，从而防止脆性，并确保贴剂保持足够的柔韧性以贴合皮肤。
核心要点：PEG-400 不仅仅是一种添加剂，更是一种结构改性剂，可降低聚合物网络内的分子间作用力。这种改性对于实现超过 200 次的“折叠耐久性”至关重要，确保贴剂在不规则的皮肤表面上保持物理完整性和粘附性，而不会破裂。
调节聚合物基质
要理解 PEG-400 的物理影响，有必要了解它在分子水平上如何与粘合剂系统相互作用。
增加自由体积
PEG-400 分子插入到聚合物粘合剂的长链之间。这种插入迫使链分开，从而增加了称为自由体积的内部空间。
这种空间分离破坏了聚合物网络的刚性结构。通过物理地分隔链，基质变得不那么致密，并且更能够进行内部运动。
减少分子间作用力
通过嵌入聚合物链之间，PEG-400 的作用是减少通常将链紧密结合在一起的分子间作用力。
当这些内聚力减弱时，聚合物链的迁移率会显著增加。这种增加的迁移率使材料在受力时能够拉伸和弯曲，而不是断裂。
对机械性能的影响
PEG-400 引起的分子变化直接转化为最终透皮产品的实际物理优势。
增强折叠耐久性
主要的物理优势是脆性的大幅降低。经过 PEG-400 处理的基质表现出优异的柔韧性，通常超过200 次的折叠耐久性。
这种耐用性对于患者依从性至关重要。它确保贴剂在处理或应用过程中不会断裂、开裂或失去结构完整性。
贴合性和平整度
PEG-400 可确保贴剂保持高平整度并防止卷曲。
此特性对于粘附性能至关重要。由于基质是柔韧而非刚性的，因此它可以紧密贴合不规则的皮肤表面，并在身体运动期间适应皮肤的动态拉伸，而不会剥落。
次要物理贡献：均匀性
虽然主要参考资料侧重于柔韧性，但 PEG-400 也通过其溶剂特性为贴剂的物理一致性做出了贡献。
防止再结晶
PEG-400 可作为助溶剂和分散剂，特别是对于在粘合剂中溶解度有限的药物或促进剂（如 d-柠檬烯）。
通过形成均匀溶液，PEG-400 有助于防止药物在储存期间再结晶。这确保了物理基质保持均匀和平滑，而不是形成可能损害物理稳定性的粗糙质地或不均匀浓度。
理解权衡：遗漏的风险
虽然 PEG-400 提高了性能，但了解未能有效增塑基质的具体风险很重要。
干燥和储存过程中的脆性
如果没有 PEG-400 等减少分子间作用力的物质，聚合物薄膜在干燥和储存阶段容易变得易碎或脆性。
机械故障
缺乏足够的增塑会导致机械故障。如果基质无法调节其刚度，简单的身体运动应力将导致贴剂破裂或脱落，从而使给药系统失效。
为您的目标做出正确选择
为了优化您的透皮制剂，请将 PEG-400 的特定特性应用于您的设计目标：
- 如果您的主要关注点是机械耐用性：利用 PEG-400 增加自由体积并实现超过 200 次的折叠耐久性，防止运动过程中破裂。
- 如果您的主要关注点是粘附质量：依靠 PEG-400 降低基质刚度，使贴剂能够保持高平整度并紧密贴合不规则的皮肤纹理。
- 如果您的主要关注点是物理均匀性：利用 PEG-400 作为助溶剂，防止药物再结晶并保持均匀、光滑的基质结构。
添加 PEG-400 是将刚性聚合物混合物转化为柔韧、顺应性好且物理稳定的医疗设备的决定性因素。
总结表：
| 物理特性 | PEG-400 的作用 | 关键优势 |
|---|---|---|
| 柔韧性 | 增加聚合物链之间的“自由体积” | 防止脆性；>200 次折叠耐久性 |
| 粘附性 | 降低基质刚度和分子间作用力 | 更好地贴合不规则皮肤表面 |
| 稳定性 | 作为助溶剂和分散剂 | 防止药物再结晶和粗糙质地 |
| 耐用性 | 增强聚合物链迁移率 | 防止身体运动过程中破裂和剥落 |
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参考文献
- Sunny Jalhan, Upendra Kumar Jain. FORMULATION AND IN-VITRO EVALUATION OF TRANSDERMAL MATRIX PATCHES OF DOXOPHYLLINE.. DOI: 10.22159/ajpcr.2016.v9i5.12774
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .
