DOI:10.1016/j.carbpol.2020.116477

复杂的纳米结构与碳水化合物聚合物的结合为促进新型药物传输系统的发展提供一个强大的平台。在这项研究中，以醋酸纤维素（CA）为关键纤维形成的聚合物基质，以酮洛芬（KET）为模型药物，制备了具有离散药物分布的三层核-壳型纳米纤维F2。离散分布的特征是通过改进的三轴静电纺丝技术在CA/KET核心层和PVP/KET外层之间插入无药的CA空白层。与传统的核-壳纳米纤维F1相比， 具有药物离散分布的三层纳米纤维F2在第一阶段的精确释放所设计的药物量，第二阶段以较长时间调控药物缓慢释放，从而获得精准的两相控释方式。尽管具有相同的成分（药物、可溶性PVP和不溶性CA）和相似的线性形态，但核-壳纳米纤维F1和三层纳米纤维F2在提供双阶段释放方面表现出明显的差异。两种类型纳米纤维的不同结构-性能关系在控制双阶段药物控释曲线的准确性方面产生了不同的效果。论文对于含有空白CA中间层的三层核-壳结构准确调控药物分子释放行为的机理进行了分析。

图1.该图显示碳水化合物聚合物充当了先进技术和生物医学应用的纽带，并为实现不同的新策略提供了有力的支持。

图2.改进的三轴静电纺丝示意图，用于创建具有离散药物分布的三层核-壳纳米纤维（a）和本研究中应用的自制喷丝头（b）。

图3.改进的同轴和三轴静电纺丝工艺的实现：（a）数字图片，显示了三种工作流体与喷丝头的连接方式；（b）典型改进的同轴静电纺丝工艺用于制备纳米纤维F1，左上插图显示了核-壳复合泰勒锥；（c）典型改进的三轴静电纺丝工艺用于产生具有离散药物分布的纳米纤维F2；（d）典型的三层核-壳泰勒锥。

图4.制备的纤维F1（a和b）和F2（c和d）的SEM图像。

图5.制备的纤维F1（a）和纳米仓库F2（b）的TEM图像。

图6.原料粉末（KET、PVP和CA）、核-壳纳米纤维F1和三层核-壳纳米纤维F2的XRD图谱。

图7.原料粉末（KET、PVP和CA）、核-壳纳米纤维F1、三层核-壳纳米纤维F2和原料的分子式的ATR-FTIR光谱。

图8.制备的纳米纤维的双阶段释放性能：（a）KET在整个时间段内随时间的累积释放百分比；（b）第一阶段的药物释放；（c）第二阶段从核-壳纳米纤维F1中释放KET的动力学；（d）第二阶段从三层核-壳纳米纤维F2中释放KET的药物释放动力学。

图9.（a）具有离散药物分布的三层纳米纤维的起源，以及（b）多种药物释放机制的组合，以更好地应用双阶段药物控释。