DOI:10.1016/j.msec.2020.110988
复杂的纳米结构在新型功能纳米材料的开发中变得越来越重要。纳米药物库的特征是具有核心药物储库的核-壳结构,由于其在提供药物持续释放特征方面的潜在应用而备受关注。在本研究中,通过改进的三轴静电纺丝法制备了两种纳米药物仓库,一种是包含晶体的药物储库,另一种是具有药用复合物的药物储库。比较了它们的药物持续释放性能,包括初始爆发释放、中期线性释放和后期拖尾释放。尽管两个仓库均具有线性形态、清晰的核-壳纳米结构和相同的醋酸纤维素壳层,但它们提供了截然不同的拖尾释放性能,因此具有不同的缓释特征。复合物基药物库的药物拖尾量为2.2%,时间较短为12 h,总体上零级控释动力学优于晶体基药物库,其在36 h期间的拖尾量为9.3%。所提出的机制与核心储层中的药物状态密切相关。该发现为生产药用结构纳米材料开辟了一条新途径。
图1.基于静电纺丝工艺的示意图,该工艺用于制备药用纳米纤维以提供药物持续释放特征。SR和NPs分别是缓释和纳米颗粒的缩写。
图2.示意图显示了改进的三轴静电纺丝工艺,该工艺是为创建基于核-壳结构的纳米药物仓库而开发的,分别以不可纺溶剂和药物溶液作为外部和内部工作流体。
图3.有关改进的三轴静电纺丝工艺的数码照片:(a)三层同轴喷丝头与三种工作流体和电源连接的整体视图;(b)三层同轴喷丝头的正视图;(c)喷丝头的侧视图;(d)利用鳄鱼夹提供高压;(e)和(f)分别为制备纳米晶体基药物仓库D1的典型工作过程和相关的三层化合物泰勒锥;(g)和(h)分别为制备纳米复合物基药物仓库D2的典型工作过程和相关的三层化合物泰勒锥。
图4.纳米药物仓库的SEM图像:(a)纳米晶体基药物仓库D1,(b)纳米复合物基药物仓库D2的表面形态和直径分布;(c)药物仓库D1和(d)D2的典型横截面。
图5.药物纳米储库的TEM图像:(a)纳米晶体基药物储库D1和(b)纳米晶体基药物储库D2。
图6.物理状态研究结果:CA、PVP和TAM的原始颗粒及其纳米药物储库D1和D2的XRD图谱以及偏振光学显微镜下的原始颗粒图像。比例尺代表20μm。
图7.相容性研究结果:原始颗粒TAM、CA和PVP及其储库D1、D2的ATR-FTIR光谱以及原材料的分子式。
图8.纳米药物储库的体外溶出度测试:(a)在整个时间段内的药物释放曲线; (b)在最初4小时内首次释放药物;(c)前60小时之前的线性释放曲线和回归的零阶动力学方程;(d)后期的拖尾释放曲线。
图9.针对纳米晶体基储库D1和纳米复合物基储库D2提出的药物缓释机制。