聚合物纳米杂化物是当前的一个热门话题，可用于许多功能性应用，包括pH敏感的口服结肠靶向药物递送系统。近期，上海理工大学余灯广教授&刘萍教授等采用三流体静电纺丝制备了一种全新的Janus core@shell（JCS）纳米结构，其中含有三种聚合物和一种模型药物5-氟尿嘧啶（5-FU）。在结构杂化物中，pH敏感性聚合物醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯位于共同的壳层中，5-FU负载乙基纤维素（EC）和聚环氧乙烷（PEO）并排排列在核层中。JCS纤维具有精细的线性形态和多腔结构，外壳厚度约为24nm。由于EC和5-FU之间的次级分子间相互作用，药物以无定形状态存在于纤维中。体外粘附实验表明，JCS纤维可以牢固地粘附在肠膜上。体外溶出度测试显示JCS纤维在酸性条件下仅释放出7.8%±3.5%的负载5-FU。体内灌胃给药验证了JCS纤维以协同方式有效促进5-FU的吸收，效果优于双层核壳Janus纳米纤维，比作为对照的药物溶液高出近四倍。本方案以JCS纳米结构为强大的支撑平台，为开发新型多功能纳米材料开辟了一条新的途径。

图1.用于结肠靶向延长药物吸收应用的三聚体Janus核@壳结构杂化物

图2.自制的体外粘附实验装置

图3.用于构建JCS纳米结构的喷丝头的合理设计：A）示意图显示三个金属毛细管的内部排列，B）整个喷丝头及其三个入口的数码照片，C）喷嘴公共出口的数码照片

图4.静电纺丝过程：A）用于构建JCS纳米纤维F8的三流体静电纺丝示意图；B和C）分别是复合泰勒锥以及弯曲鞭动区域的数字照片。D）关于三流体静电纺丝降级为双流体过程以及JCS结构相应转变为Janus核壳结构的图

图5.纳米纤维的SEM和TEM图像以及直径分布：A和D）F6；B和E）F7；以及C和F）F8

图6.物理状态、相容性和亲水性：A）XRD图谱；B）FTIR光谱；C）分子式；以及D至G）多孔膜F3、F6、F7和F8的动态WCA

图7.粘膜粘附测试结果：A）不同分子量的PEO纳米纤维（空白作为对照）和B）在不同条件下处理的纳米纤维F8

图8.体外溶出曲线：A）纳米纤维F6-F8的累积药物释放曲线，B）F6-F8达到一定药物释放百分比所需的时间

图9.根据Peppas方程对F6-F8药物释放数据的回归分析：A）药物溶解3-10小时，B）药物溶解5-10小时

图10.SD大鼠口服游离药物和三种不同纳米纤维制剂后的血浆药物浓度时间分布

图11.不同结构性质的比较，揭示了Janus核壳纳米结构提高药物吸收率的机理

该工作以“Electrospun Janus core (ethyl cellulose//polyethylene oxide) @ shell (hydroxypropyl methyl cellulose acetate succinate) hybrids for an enhanced colon-targeted prolonged drug absorbance”为题发表在《Advanced Composites and Hybrid Materials》（DOI:10.1007/s42114-023-00766-6）上。

论文链接：https://doi.org/10.1007/s42114-023-00766-6