高剪切搅拌是必不可少的,因为它可以提供将阳离子多糖(如壳聚糖或N-三甲基壳聚糖)完全分散到溶剂中所需的机械能。这个过程会创建一个高度均匀的凝胶网络,这是配方能够有效与皮肤相互作用并促进药物递送的结构前提。
核心联系 高剪切混合将简单的混合物转化为均匀、活跃的网络。这种均匀性使得阳离子分子能够持续地与皮肤的负电荷相互作用,放松角质层,从而打开透皮药物吸收的通道。
创建结构基础
实现完全分散
多糖材料可能难以均匀溶解或水合。高剪切搅拌确保这些材料不仅被悬浮,而且被完全分散到溶剂中。
这种强烈的混合可以防止结块,并确保凝胶的每个部分都均匀分布了聚合物。
形成均匀的凝胶网络
混合阶段的主要目标是均匀性。需要一致的凝胶网络来均匀地承载药物(如睾酮或阿德福韦)。
如果没有高剪切加工提供的均匀性,凝胶的物理结构将不一致,导致应用时性能不可预测。
生物学机制
最大化电荷相互作用
壳聚糖基凝胶的功效依赖于静电作用。多糖是阳离子(带正电荷),而皮肤带有负电荷。
高剪切分散最大化了多糖分子可与皮肤相互作用的表面积。
放松屏障
当带正电荷的凝胶网络与皮肤有效接触时,它会与角质层中的角蛋白结构相互作用。
这种相互作用会“放松”紧密的角蛋白结构。这种放松是暂时降低皮肤屏障功能的关键机制。
增强药物转运
提高转运效率
凝胶的最终目的是递送。通过确保均匀性和角蛋白放松,该配方显著提高了透皮转运效率。
参考资料强调,该工艺对于递送特定药物(包括睾酮和阿德福韦)是有效的。
功效链
该过程以线性链的形式工作:高剪切产生均匀性 → 均匀性确保电荷接触 → 接触放松角蛋白 → 放松的角蛋白允许药物进入。
不充分分散的风险
皮肤接触不一致
如果未使用高剪切设备,多糖分散可能不均匀。
这会导致阳离子聚合物与皮肤表面之间的接触“斑驳”。
降低屏障渗透性
没有均匀的接触,角蛋白结构的放松就会局部化或无效。
因此,药物会留在表面而不是穿透角质层,导致透皮系统效率低下。
为您的配方做出正确选择
为了确保您的透皮凝胶按预期发挥作用,您必须优先考虑分散过程。
- 如果您的主要重点是配方稳定性:使用高剪切搅拌来创建均匀的凝胶网络,以防止相分离并确保药物分布一致。
- 如果您的主要重点是临床疗效:依靠高剪切加工来最大化阳离子电荷的可用性,确保角质层充分放松以吸收药物。
正确的加工过程可以产生均匀的接触,将屏障转化为通道。
总结表:
| 因素 | 高剪切搅拌益处 | 对透皮递送的影响 |
|---|---|---|
| 分散 | 防止阳离子多糖结块 | 创建一致且稳定的凝胶网络 |
| 电荷相互作用 | 最大化阳离子表面积暴露 | 增强与皮肤负电荷的相互作用 |
| 皮肤屏障 | 促进均匀的角蛋白放松 | 暂时降低角质层阻力 |
| 药物转运 | 确保载药量分布均匀 | 提高睾酮等药物的转运效率 |
| 结构完整性 | 防止相分离和沉淀 | 保证可预测的临床表现 |
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参考文献
- Lizelle T. Fox, Josias H. Hamman. Transdermal Drug Delivery Enhancement by Compounds of Natural Origin. DOI: 10.3390/molecules161210507
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .