具有电致释药特性的电纺PLAGOQ纤维支架及其在伤口敷料中的应用

　　Pharmaceutics：具有电致释药特性的电纺PLA/GO/Q纤维支架的制备及其在伤口敷料中的应用
　　DOI: 10.3390/pharmaceutics13070957
　　利用外部电刺激将药物分子控制并局部递送至靶组织的新型方法使得电响应性药物递送系统兼具可行性和可取性，同时可减少了副作用。以聚乳酸（PLA）和氧化石墨烯（GO）为基体，采用静电纺丝法制备了新型微支架基质。槲皮素（Q）是一种天然黄酮类化合物，为了研究其作为伤口敷料模型药物的应用潜力，将该化合物负载到纤维基质中。并对其理化性质、电触发能力、抗菌性能和生物相容性进行了研究。所制备的PLA/GO/Q支架表面均匀、光滑且无珠，直径在1107nm（10％PLA/0.1GO/Q）至1243nm（10％PLA）范围内。体外释放试验表明，与传统的药物释放方法相比，在适当的电场作用下，Q的释放速度要快得多（高达8640倍）。例如，10s的电刺激足以确保10％PLA/1％GO/Q超细纤维支架在10Hz和50Hz下完全释放所负载的Q。抗菌试验表明，该支架对细菌膜的生长有抑制作用。当然，这些材料可以负载更有效的药物用于抗癌、抗感染和抗骨质疏松治疗。在这些支架上培养的L929成纤维细胞均匀分布，10％PLA/0.5％GO/Q超细纤维支架的存活率最高，为82.3％。此外，在PLA/GO基质中添加Q可刺激IL-6在24h时的产生，这可能与暴露的成纤维细胞中的急性炎症反应有关。总体而言，上述结果证实了开发出电触发释放生物活性剂的氧化石墨烯基支架的可能性，其通过外部控制释放速率以确保个性化释放。
　　图1.设计理念、制备和方法的示意图。
　　图2.10％PLA（A），10％PLA/0.1％GO（B），10％PLA/0.5％GO（C），10％PLA/1％GO（D），10％PLA/0.1％GO/Q（E），10％PLA/0.5％GO/Q（F），10％PLA/1％GO/Q（G）的SEM图像及其直径分布。
　　图3.原始Q（A，a）、GO（A，b）及其混合物的FTIR光谱：10％PLA（B，a），10％PLA/0.1％GO（B，b），10％PLA/0.5％GO（B，c），10％PLA/1％GO（B，d），10％PLA/0.1％GO/Q（B，e），10％PLA/0.5％GO/Q（B，f），10％PLA/1％GO/Q（B，g）。（C）在PLA、PLA/1％GO和PLA/1％GO/Q三种样品上记录的视频图像；（D）在PLA/1％GO/Q上记录的3500、1770和1630cm-1的FTIR图。
　　图4.所有超细纤维支架的DSC热图（a，b）。
　　图5.支架的溶胀动力学。
　　图6.PLA膜的WVP（a）以及WVP与厚度的关系图（b）。
　　图7.载药超细纤维支架在无电刺激（a）和两种不同频率值：10Hz（b），50Hz（c）的电刺激下的累积释放图。支架的电控Q释放。
　　图8.10％PLA、10％PLA/0.1％GO、10％PLA/0.5％GO、10％PLA/1％GO、10％PLA/0.1％GO/Q、10％PLA/0.5％GO/Q和10％PLA/1％GO/Q样品上金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的对数减少（A）、种群减少（B）和恢复率（C）。
　　图9.在10％PLA支架上培养1天（a）、3天（b）和7天（c）的L929成纤维细胞的MTT活力测定；数据表示为平均值±SD。
　　图10.L929成纤维细胞与样品直接相互作用后24小时的荧光显微镜图像（a）以及成纤维细胞在超细纤维支架上的SEM图像（b）：（A）10％PLA（比例尺50µm，放大倍数2000×），（B）10％PLA/0.1％GO（比例尺50µm，放大倍数2000×），（C）10％PLA/0.5％GO（比例尺50µm，放大倍数2000×），（D）10％PLA/1％GO（比例尺50µm，放大倍数2000×），（E）10％PLA/0.1％GO/Q（比例尺50µm，放大倍数2000×），（F）10％PLA/0.5％GO/Q（比例尺100µm，放大倍数1000×），（G）10％PLA/1％GO/Q（比例尺50µm，放大倍数2000×）。
　　图11.IL-6释放。