论文部分内容阅读
经皮给药系统(Transdermal drug delivery system, TDDS)是药物通过皮肤吸收进入血液循环达到治疗或预防疾病的一种药物控释系统,具有避免肝脏首过效应和胃肠道对药物的破坏、延长药物作用时间、减少毒副作用和提高病人耐受性等优点[1]。透皮效率和载药量是TDDS研发面临的关键问题。本课题组之前的研究证明,负载醇质体(Ethosomes, Eth)的电纺丝素(Silk fibroin, SF)纳米纤维膜兼具出色的透皮效率与皮肤亲和性的优点。然而,受制于静电纺丝技术,该体系的载药量十分有限,难以满足临床治疗的需要。本研究基于Eth-SF 复合纳米纤维膜,引入静电喷雾聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone, PVP)微球,尝试构建负载电喷Eth-PVP微球(EPM))的Eth-SF复合纳米纤维双相经皮给药膜,主要研究内容和结果如下:
(1)Eth-PVP电喷微球(EPM)的制备与表征。复合电喷溶液中PVP的最佳浓度为10%,Eth含量为40%时微球形貌较好,表面光滑、粒径均一。XRD、FTIR及热重分析结果证明Eth负载于电喷微球之中,并具有较强的热稳定性。CCK-8试剂盒检测及活死细胞染色结果显示,与皮肤成纤维细胞共培养时,EPM 浓度低于 2mg/mL 对细胞生长无明显毒性,表明这种电喷微球拥有良好的生物相容性。
(2)EPM/Eth-SF复合丝素纳米纤维双相经皮给药膜的制备与表征。Eth 的含量≦40%时复合纳米纤维膜表面光滑、直径随着 Eth 含量的增加而略有增加。FTIR 红外图谱表明 Eth 成功负载于丝素纳米纤维膜中,XRD 及热重分析结果表明复合纳米纤维膜具有较强的热稳定性,Eth与丝素分子之间的相互作用改变了丝素纳米纤维的衍射峰强度。细胞相容性实验表明细胞在复合纳米纤维膜上具有良好的生长形态与增殖表现,Eth(≦40%)的加入对细胞的生长无不良影响。
(3)双相经皮给药膜的体外透皮释药性能研究。以盐酸阿霉素(Dox)和异硫氰酸荧光素标记的牛血清白蛋白(fBSA)为模型药的体外研究表明,相比一步电纺法制备的Eth-SF给药膜,EPM/Eth-SF双相经皮给药膜拥有更高效的透皮性能,能够有效促进小分子药物Dox和大分子药物fBSA的渗透皮肤深达真皮层。双相经皮给药体系中促进透皮的关键因素是Eth及其在纤维基材上的分布情况,Eth分布在浅表位置有利于药物透皮吸收。
(4)双相经皮给药膜的皮肤亲和性及药效学评价。皮肤刺激性实验表明双相经皮给药膜的皮肤亲和性佳,不会引起过敏和炎症反应。进一步以消炎镇痛药物盐酸青藤碱(Sinomenine hydrochloride, SH)为模型药进行的药效学评价结果显示,小鼠醋酸致扭体及甲醛致痛反应得到显著抑制,证实本研究所构建的双相经皮给药膜可高效透皮递送药物并达到一定治疗效果。
综上所述,本研究制备的EPM/Eth-SF复合丝素纳米纤维双相经皮给药膜具有良好的皮肤亲和性,与一步电纺法制备的 Eth-SF 给药膜相比,不仅透皮释药性能更出色,而且还具有灵活调节载药量的优势,是更具应用潜力的给药方案。
(1)Eth-PVP电喷微球(EPM)的制备与表征。复合电喷溶液中PVP的最佳浓度为10%,Eth含量为40%时微球形貌较好,表面光滑、粒径均一。XRD、FTIR及热重分析结果证明Eth负载于电喷微球之中,并具有较强的热稳定性。CCK-8试剂盒检测及活死细胞染色结果显示,与皮肤成纤维细胞共培养时,EPM 浓度低于 2mg/mL 对细胞生长无明显毒性,表明这种电喷微球拥有良好的生物相容性。
(2)EPM/Eth-SF复合丝素纳米纤维双相经皮给药膜的制备与表征。Eth 的含量≦40%时复合纳米纤维膜表面光滑、直径随着 Eth 含量的增加而略有增加。FTIR 红外图谱表明 Eth 成功负载于丝素纳米纤维膜中,XRD 及热重分析结果表明复合纳米纤维膜具有较强的热稳定性,Eth与丝素分子之间的相互作用改变了丝素纳米纤维的衍射峰强度。细胞相容性实验表明细胞在复合纳米纤维膜上具有良好的生长形态与增殖表现,Eth(≦40%)的加入对细胞的生长无不良影响。
(3)双相经皮给药膜的体外透皮释药性能研究。以盐酸阿霉素(Dox)和异硫氰酸荧光素标记的牛血清白蛋白(fBSA)为模型药的体外研究表明,相比一步电纺法制备的Eth-SF给药膜,EPM/Eth-SF双相经皮给药膜拥有更高效的透皮性能,能够有效促进小分子药物Dox和大分子药物fBSA的渗透皮肤深达真皮层。双相经皮给药体系中促进透皮的关键因素是Eth及其在纤维基材上的分布情况,Eth分布在浅表位置有利于药物透皮吸收。
(4)双相经皮给药膜的皮肤亲和性及药效学评价。皮肤刺激性实验表明双相经皮给药膜的皮肤亲和性佳,不会引起过敏和炎症反应。进一步以消炎镇痛药物盐酸青藤碱(Sinomenine hydrochloride, SH)为模型药进行的药效学评价结果显示,小鼠醋酸致扭体及甲醛致痛反应得到显著抑制,证实本研究所构建的双相经皮给药膜可高效透皮递送药物并达到一定治疗效果。
综上所述,本研究制备的EPM/Eth-SF复合丝素纳米纤维双相经皮给药膜具有良好的皮肤亲和性,与一步电纺法制备的 Eth-SF 给药膜相比,不仅透皮释药性能更出色,而且还具有灵活调节载药量的优势,是更具应用潜力的给药方案。