一、研究背景

口腔潰瘍（OUs）是常見的口腔黏膜疾病，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。目前雖有多種治療OUs的貼片，但在實際應(yīng)用中存在諸多問題，比如在復(fù)雜口腔環(huán)境下與傷口的黏附性欠佳，降解產(chǎn)物易變色等。開發(fā)理想的口腔貼片成為OUs治療領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn)。

 

在研究新型口腔貼片時，對其物理性能的精確評估十分關(guān)鍵。質(zhì)構(gòu)分析儀（TA-Xtc - 20，保圣科技，上海）能夠?qū)Σ牧系牧W(xué)性能進行量化分析，在口腔貼片的研究中具有不可替代的作用。通過它可以深入了解貼片的質(zhì)地特性，如彈性、硬度等，這些特性不僅影響貼片在口腔中的使用體驗，還與貼片的治療效果密切相關(guān)，為優(yōu)化貼片設(shè)計、提高治療效果提供重要依據(jù)。

 

• 實驗方法

 （一）樣品準(zhǔn)備

合成甲基丙烯酰化結(jié)冷膠（MeGG）和聚（N - 丙烯酰基甘氨酸）（PACG），并制備MeGG凝膠、PACG凝膠和Janus貼片。MeGG凝膠的制備是將凍干的MeGG（0.5g，1.5 w/v%）、光引發(fā)劑I2959（0.33g，1 w/v%）和去離子水（10mL）混合，在60℃攪拌過夜，加入\(CaCl_{2}\)（0.5%）后倒入模具，紫外光照3min固化。PACG凝膠則是將ACG（1g，20 w/v%）、I2959（0.05g，1 w/v%）溶解于去離子水，加入羥基磷灰石納米顆粒（HAp，0.06g，6 wt%）攪拌均勻，倒入模具，紫外光照30min制成。Janus貼片的制備是先獲得PACG凝膠，在其即將形成凝膠時，倒入MeGG溶液，再進行3min紫外光照。

 

 （二）質(zhì)構(gòu)分析儀測試

1. 壓縮測試：將制備好的凝膠樣品制成直徑10mm、高10mm的圓柱體，使用質(zhì)構(gòu)分析儀（TA-XTC-20）進行壓縮測試。設(shè)定加載速度為\(10mm\cdot min^{-1}\) ，在98%壓縮應(yīng)變下，測量樣品的壓縮強度等力學(xué)參數(shù)，以此評估凝膠的抗壓性能。

2. 疲勞抗性測試：在不同的壓縮應(yīng)變（30%、60%、90%）下，對樣品進行10個循環(huán)的疲勞抗性測試。通過質(zhì)構(gòu)分析儀記錄每次循環(huán)中的力學(xué)變化，分析凝膠在反復(fù)受力情況下的穩(wěn)定性和耐久性。

3. 斷裂強度和斷裂伸長率測試：將PACG凝膠和Janus貼片制成20mm×5mm的樣品，利用質(zhì)構(gòu)分析儀以\(10mm\cdot min^{-1}\)的速度拉伸，直至樣品斷裂。記錄斷裂時的應(yīng)力，即斷裂強度；并根據(jù)公式計算斷裂伸長率，以此了解材料的拉伸性能和韌性。

4. 黏附強度測試：以濕豬口腔頰膜為模型，模擬口腔環(huán)境，使用質(zhì)構(gòu)分析儀基于標(biāo)準(zhǔn)的搭接剪切試驗（ASTMF2255）、180度剝離試驗（ASTMF2256）和拉伸試驗（ASTMF2258），測試PACG凝膠的黏膜黏附能力。此外，還使用流變儀的粘性測試模式，測量凝膠從探頭分離所需的粘附力，進一步量化其黏附性能。

 

 

 

 三、實驗結(jié)果

 （一）凝膠力學(xué)性能

1. 壓縮測試：通過質(zhì)構(gòu)分析儀的壓縮測試發(fā)現(xiàn)，Janus貼片具有合適的壓縮強度，在90%壓縮應(yīng)變下，抗壓強度為121.9KPa 。這表明Janus貼片能夠承受一定的壓力，在口腔環(huán)境中不易被輕易壓變形，保證了其在使用過程中的穩(wěn)定性，有助于維持對口腔潰瘍的覆蓋和保護作用。

2. 疲勞抗性測試：PACG凝膠在10個循環(huán)的疲勞抗性測試中表現(xiàn)良好，說明其具有較好的抗疲勞性能。在口腔中，貼片會受到咀嚼、吞咽等動作帶來的反復(fù)應(yīng)力，良好的抗疲勞性能確保了貼片在多次受力后仍能保持其結(jié)構(gòu)和功能的完整性，延長了貼片的有效使用時間。

3. 斷裂強度和斷裂伸長率測試：與商業(yè)貼片相比，Janus貼片具有適當(dāng)?shù)臄嗔褟姸群蜕扉L率。這一特性使得Janus貼片在粘貼于口腔潰瘍處時，既能保持一定的強度，不易被口腔動作扯斷，又具有一定的柔韌性，能夠適應(yīng)口腔黏膜的運動，提高患者的舒適度。

 

 （二）黏附性能

1. 多種測試結(jié)果：通過搭接剪切試驗、拉伸試驗和剝離試驗等多種測試方法，質(zhì)構(gòu)分析儀精確測量出PACG凝膠的黏附強度。例如，搭接剪切試驗中獲得的黏附強度幾乎是拉伸和剝離試驗的兩倍，平均功達(dá)到\(35J m^{-2}\) 。這充分展示了PACG凝膠良好的黏附性能，使其能夠牢固地附著在口腔黏膜上，減少因口腔動作導(dǎo)致的脫落，為藥物的持續(xù)作用提供保障。

2. 與商業(yè)產(chǎn)品對比：與商業(yè)口腔貼片（如Propolis oral film® ，C - film）相比，PACG凝膠的脫粘應(yīng)力為0.87±0.04kPa ，是C - film（0.36±0.04kPa）的兩倍多。在對大鼠口腔黏膜的黏附測試中，Janus貼片的殘留時間明顯長于商業(yè)產(chǎn)品，4小時后只有Janus貼片仍緊密附著在潰瘍處。這表明質(zhì)構(gòu)分析儀檢測出的黏附強度差異，直接反映了Janus貼片在實際使用中的優(yōu)勢，有助于提高治療效果。

 

 （三）綜合分析

質(zhì)構(gòu)分析儀（TA-XTC-20）在研究用于治療口腔潰瘍的Janus貼片過程中，發(fā)揮了關(guān)鍵作用。它通過精確測量凝膠和貼片的力學(xué)性能和黏附性能，為評估Janus貼片的質(zhì)量和治療效果提供了量化的數(shù)據(jù)支持。這些數(shù)據(jù)有助于研究人員深入了解Janus貼片的性能特點，明確其在口腔環(huán)境中的適用性，為進一步優(yōu)化貼片設(shè)計、開發(fā)更有效的口腔潰瘍治療產(chǎn)品奠定了堅實基礎(chǔ)，充分體現(xiàn)了質(zhì)構(gòu)分析儀在口腔貼片研究領(lǐng)域的重要性。