基于三明治納米結構和形狀記憶效應的鹽酸小檗堿釋放行為研究

DOI:10.1016/j.msec.2019.110541

近年來，納米纖維藥物傳遞系統（DDSs）引起了人們的極大興趣，尤其是在智能規劃包裝藥物劑量方面的潛力。盡管如此，探索精確規劃納米纖維DDS藥物釋放的有效策略仍然是一個重大挑戰。本研究采用連續靜電紡絲技術，分三步電紡制備了一種近體溫（T_trans≈42℃）敏感形狀記憶聚氨酯，并制備了一種由上、內、下三層組成的夾層結構膜，其中天然抗菌劑鹽酸小檗堿（BCH）嵌入在中間層內部。拉伸試驗和形貌表征結果表明，制備的夾層結構膜和均勻結構的納米纖維膜不僅具有理想的力學性能，而且具有良好的表面形貌。此外，利用夾層結構，可以顯著延長釋放時間。體外釋藥實驗表明，從夾層結構膜中釋放80wt% BCH約需144h，而從均質結構膜中釋放相同量BCH僅需72h。更有趣的是，由于熱敏性形狀記憶效應，封裝的BCH能夠以受控的方式釋放，并且BCH的釋放速率可以通過在釋放之前拉伸和固定原纖維膜來加快。總之，本研究為設計和制備可靠、智能的DDS，即三明治結構膜提供了一種簡便的策略，這可以提高BCH的利用率，并智能地避免細菌感染。

圖1.SSDDS的制備和基于SME的變形的示意圖。

圖2.BCH釋放后從變形到形狀恢復的全過程。

圖3. SMPU（a）和SMPU-BCH納米纖維（b）的掃描電鏡圖像，SMPU（c）和SMPU-BCH納米纖維（d）的直徑分布，SSDDS（e）和BDDS（f）的橫截面掃描電鏡圖像。

圖4.SSDDS（a）和BDDS（b）的水接觸角；SSDDS（c）和BDDS（d）的EDS譜

圖5.不同DDSs的示意圖。

圖6.原始BDDS和SSDDS（a），伸長率為0％、50％、100％的變形BDDSs（b）和SSDDSs（c）的藥物釋放曲線，以及BDDS和SSDDS的累積釋放曲線（d）。

圖7.四種仿真模型：（a）零階仿真，（b）一階仿真，（c）Higuchi仿真和（d）Korsemeyer-Peppas仿真。

圖8.BDDS（a，d），對照組（b，e）和SSDDS（c，f）分別針對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的菌落生長。

圖9.純SMPU（a）和BDDS（b）膜上的大腸桿菌的SEM圖像。