DOI:10.1016/j.msec.2019.110541
近年来,纳米纤维药物传递系统(DDSs)引起了人们的极大兴趣,尤其是在智能规划包装药物剂量方面的潜力。尽管如此,探索精确规划纳米纤维DDS药物释放的有效策略仍然是一个重大挑战。本研究采用连续静电纺丝技术,分三步电纺制备了一种近体温(Ttrans≈42℃)敏感形状记忆聚氨酯,并制备了一种由上、内、下三层组成的夹层结构膜,其中天然抗菌剂盐酸小檗碱(BCH)嵌入在中间层内部。拉伸试验和形貌表征结果表明,制备的夹层结构膜和均匀结构的纳米纤维膜不仅具有理想的力学性能,而且具有良好的表面形貌。此外,利用夹层结构,可以显著延长释放时间。体外释药实验表明,从夹层结构膜中释放80wt% BCH约需144h,而从均质结构膜中释放相同量BCH仅需72h。更有趣的是,由于热敏性形状记忆效应,封装的BCH能够以受控的方式释放,并且BCH的释放速率可以通过在释放之前拉伸和固定原纤维膜来加快。总之,本研究为设计和制备可靠、智能的DDS,即三明治结构膜提供了一种简便的策略,这可以提高BCH的利用率,并智能地避免细菌感染。
图1.SSDDS的制备和基于SME的变形的示意图。
图2.BCH释放后从变形到形状恢复的全过程。
图3. SMPU(a)和SMPU-BCH纳米纤维(b)的扫描电镜图像,SMPU(c)和SMPU-BCH纳米纤维(d)的直径分布,SSDDS(e)和BDDS(f)的横截面扫描电镜图像。
图4.SSDDS(a)和BDDS(b)的水接触角;SSDDS(c)和BDDS(d)的EDS谱
图5.不同DDSs的示意图。
图6.原始BDDS和SSDDS(a),伸长率为0%、50%、100%的变形BDDSs(b)和SSDDSs(c)的药物释放曲线,以及BDDS和SSDDS的累积释放曲线(d)。
图7.四种仿真模型:(a)零阶仿真,(b)一阶仿真,(c)Higuchi仿真和(d)Korsemeyer-Peppas仿真。
图8.BDDS(a,d),对照组(b,e)和SSDDS(c,f)分别针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌落生长。
图9.纯SMPU(a)和BDDS(b)膜上的大肠杆菌的SEM图像。