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首页 > 学术中心 > 学术ASAP > Mater. Sci. Eng. C:溶菌酶在口腔粘附性电纺补片中的应用
 

Mater. Sci. Eng. C:溶菌酶在口腔粘附性电纺补片中的应用

 
发布日期:2020-04-15     来源:易丝帮
 

DOI:10.1016/j.msec.2020.110917

生物药剂向口腔粘膜的递送提供了一系列潜在的应用,包括用于治疗抗药性感染的抗菌肽,用于组织再生的生长因子,或作为用于全身递送的注射剂的替代物。针对该部位的现有制剂通常是非特异性的,并且几乎不能控制剂量。为了解决这个问题,研究了一种电纺双层粘膜粘附补片,用于将蛋白递送到口腔粘膜。溶菌酶用作模型抗菌蛋白,并通过乙醇/水混合物的静电纺丝将其掺入到聚(乙烯基吡咯烷酮)/Eudragit RS100聚合物纳米纤维中。所得纤维膜以临床期望的速率释放蛋白质,2小时后累积释放达到90±13%。双荧光纤维标记和共聚焦显微镜证实了溶菌酶和聚合物分布的均一性。实现了高包封效率和酶活性的保留(分别为93.4±7.0%和96.1±3.3%)。释放的溶菌酶抑制了口腔细菌鼠链球菌的生长,提供了保留生物活性的进一步证据,并说明了在治疗和预防口腔感染中的潜在应用。引入了附加的保护性聚(己内酯)背衬层,以促进单向递送,而不会损失酶活性,并且通过体外试验,所形成的双层补片显示出较长的停留时间,这说明其粘合性能得以保持。这项研究表明,药物递送系统具有将治疗性蛋白质递送至口腔粘膜的巨大潜力。

 

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图1.包含溶菌酶和以乙醇与水的不同混合物作为溶剂和安慰剂(P)的静电纺丝溶液在不含溶菌酶的97 v/v%乙醇中的电导率(A)。以5 s-1的剪切速率测量的静电纺丝溶液的粘度(B)。数据以3个独立重复实验的平均值±标准偏差表示,使用单向ANOVA和事后Tukey测试进行分析。 *,p<0.05; **,p<0.01; ***,p<0.001。


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图2.使用不同浓度乙醇制备的含有溶菌酶的安慰剂膜(a)和电纺纤维的扫描电子显微照片,左下方显示为v/v%(B-E)。纤维直径分布(F)。数据表示为中位数,四分位数范围,以及每种溶剂混合物制备的3个独立样品和每个样品的10个直径测量值的范围,使用单向ANOVA和事后Tukey测试进行分析。*,p<0.05;***,p<0.001。


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图3.使用不同浓度乙醇制备的含溶菌酶的电纺纤维和安慰剂膜(P)在水中的溶胀度。数据以3个独立样本的平均值±标准偏差表示,使用单向ANOVA和事后Tukey测试进行了分析。对于60 v/v%乙醇,只能进行2次相关测量,因此未计算标准偏差。


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图4.使用乙醇和水的不同混合物作为溶剂的电纺纤维的包封率和溶菌酶活性。数据以平均值±标准偏差表示,每种溶剂混合物含3个独立样品,使用单向ANOVA和事后Tukey测试进行分析。


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图5.包含FITC-PVP复合物和德克萨斯红色共轭溶菌酶的电纺纤维的共聚焦显微照片,显示了纤维内PVP(A,绿色)和溶菌酶(B,红色)的分布以及两种分布的重叠(C)。用97 v/v%乙醇(D)电纺的含溶菌酶膜的包封效率(EE)以及中心、中间和外部区域的活性。数据以平均值±标准偏差表示,每个区域有3个独立样本,使用单向ANOVA和事后Tukey测试进行分析。(要解释该图例中对颜色的引用,请参阅本文的网络版本。)


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图6.浸入PBS后,使用97 v/v%乙醇作为溶剂制备的电纺膜上的溶菌酶累积释放。数据表示为平均值±标准偏差,每个时间点有3个独立的样本。


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图7.热处理后形成的连续PCL背衬层薄膜的SEM显微照片(A)和补片的边缘,显示了PCL膜背衬层和含溶菌酶的PVP和RS100纤维的下层(B)。在65℃熔化15分钟(C)之前和之后,从具有PCL背衬层的补片中释放的溶菌酶活性。数据以3个独立样本的平均值±标准偏差表示,并使用Welch's t-检验进行分析。


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图8.在PBS、安慰剂膜洗脱液(P)、溶菌酶膜洗脱液(LP)、含安慰剂膜洗脱液的溶菌酶原液(P+L)和溶菌酶原液(L)(a)存在下,通过600 nm处的光密度随时间测量鼠链球菌的生长曲线。相对于PBS在15 h的生长抑制率(B)。数据以3个独立样本的平均值±标准偏差表示,使用单向ANOVA和事后Tukey测试分析15 h时的光密度。****,p<0.0001。

 


 
 
 

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