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              Mater. Sci. Eng. C:溶菌酶在口腔粘附性電紡補片中的應用

               
              發布日期:2020-04-15     來源:易絲幫
               

              DOI:10.1016/j.msec.2020.110917

              生物藥劑向口腔粘膜的遞送提供了一系列潛在的應用,包括用于治療抗藥性感染的抗菌肽,用于組織再生的生長因子,或作為用于全身遞送的注射劑的替代物。針對該部位的現有制劑通常是非特異性的,并且幾乎不能控制劑量。為了解決這個問題,研究了一種電紡雙層粘膜粘附補片,用于將蛋白遞送到口腔粘膜。溶菌酶用作模型抗菌蛋白,并通過乙醇/水混合物的靜電紡絲將其摻入到聚(乙烯基吡咯烷酮)/Eudragit RS100聚合物納米纖維中。所得纖維膜以臨床期望的速率釋放蛋白質,2小時后累積釋放達到90±13%。雙熒光纖維標記和共聚焦顯微鏡證實了溶菌酶和聚合物分布的均一性。實現了高包封效率和酶活性的保留(分別為93.4±7.0%和96.1±3.3%)。釋放的溶菌酶抑制了口腔細菌鼠鏈球菌的生長,提供了保留生物活性的進一步證據,并說明了在治療和預防口腔感染中的潛在應用。引入了附加的保護性聚(己內酯)背襯層,以促進單向遞送,而不會損失酶活性,并且通過體外試驗,所形成的雙層補片顯示出較長的停留時間,這說明其粘合性能得以保持。這項研究表明,藥物遞送系統具有將治療性蛋白質遞送至口腔粘膜的巨大潛力。

               

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              圖1.包含溶菌酶和以乙醇與水的不同混合物作為溶劑和安慰劑(P)的靜電紡絲溶液在不含溶菌酶的97 v/v%乙醇中的電導率(A)。以5 s-1的剪切速率測量的靜電紡絲溶液的粘度(B)。數據以3個獨立重復實驗的平均值±標準偏差表示,使用單向ANOVA和事后Tukey測試進行分析。 *,p<0.05; **,p<0.01; ***,p<0.001。


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              圖2.使用不同濃度乙醇制備的含有溶菌酶的安慰劑膜(a)和電紡纖維的掃描電子顯微照片,左下方顯示為v/v%(B-E)。纖維直徑分布(F)。數據表示為中位數,四分位數范圍,以及每種溶劑混合物制備的3個獨立樣品和每個樣品的10個直徑測量值的范圍,使用單向ANOVA和事后Tukey測試進行分析。*,p<0.05;***,p<0.001。


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              圖3.使用不同濃度乙醇制備的含溶菌酶的電紡纖維和安慰劑膜(P)在水中的溶脹度。數據以3個獨立樣本的平均值±標準偏差表示,使用單向ANOVA和事后Tukey測試進行了分析。對于60 v/v%乙醇,只能進行2次相關測量,因此未計算標準偏差。


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              圖4.使用乙醇和水的不同混合物作為溶劑的電紡纖維的包封率和溶菌酶活性。數據以平均值±標準偏差表示,每種溶劑混合物含3個獨立樣品,使用單向ANOVA和事后Tukey測試進行分析。


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              圖5.包含FITC-PVP復合物和德克薩斯紅色共軛溶菌酶的電紡纖維的共聚焦顯微照片,顯示了纖維內PVP(A,綠色)和溶菌酶(B,紅色)的分布以及兩種分布的重疊(C)。用97 v/v%乙醇(D)電紡的含溶菌酶膜的包封效率(EE)以及中心、中間和外部區域的活性。數據以平均值±標準偏差表示,每個區域有3個獨立樣本,使用單向ANOVA和事后Tukey測試進行分析。(要解釋該圖例中對顏色的引用,請參閱本文的網絡版本。)


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              圖6.浸入PBS后,使用97 v/v%乙醇作為溶劑制備的電紡膜上的溶菌酶累積釋放。數據表示為平均值±標準偏差,每個時間點有3個獨立的樣本。


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              圖7.熱處理后形成的連續PCL背襯層薄膜的SEM顯微照片(A)和補片的邊緣,顯示了PCL膜背襯層和含溶菌酶的PVP和RS100纖維的下層(B)。在65℃熔化15分鐘(C)之前和之后,從具有PCL背襯層的補片中釋放的溶菌酶活性。數據以3個獨立樣本的平均值±標準偏差表示,并使用Welch's t-檢驗進行分析。


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              圖8.在PBS、安慰劑膜洗脫液(P)、溶菌酶膜洗脫液(LP)、含安慰劑膜洗脫液的溶菌酶原液(P+L)和溶菌酶原液(L)(a)存在下,通過600 nm處的光密度隨時間測量鼠鏈球菌的生長曲線。相對于PBS在15 h的生長抑制率(B)。數據以3個獨立樣本的平均值±標準偏差表示,使用單向ANOVA和事后Tukey測試分析15 h時的光密度。****,p<0.0001。

               


               
               
               

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