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文章导读
草药来源于天然植物,因其安全性能高,在医学领域广受欢迎。然而,如何以有效和方便的方式应用草药给研究人员带来了巨大的挑战。基于此,本研究提出一个新的概念:基于电纺聚合物的混合膜可以作为载体,用于促进活性草药提取物混合物的输送。本研究将商业中药-连花清瘟颗粒与细丝成形聚合物聚乙烯吡咯烷酮 K60,以及提供甜味的三氯蔗糖共溶,制备了电纺纳米纤维前驱体。同时,研究用手持式静电纺丝设备将前驱体溶液转移到固体纳米纤维中,即负载莲花清瘟有效成分的药物膜,实现了直接口含给药。
来自上海理工大学的余灯广教授针对开创中药现代化和有效输送草药提取物的概念进行了深入研究,并将科研成果发表于 Membranes 期刊。
研究理论
中成药“连花清瘟颗粒”可用于治疗流感,特别针对症状表现为发烧、畏寒、肌肉疼痛、鼻塞、流涕、咳嗽、头痛、咽干、喉咙痛、舌头发红、舌苔发黄或油腻的患者。在新型冠状病毒肺炎的常规治疗中,“连花清瘟颗粒”可用于治疗轻型、普通型引起的发热、咳嗽、乏力。然而“连花清瘟颗粒”味苦且伴随刺激性气味,会引发如胃肠道不良反应、恶心、腹泻、呕吐、腹痛、腹胀、口干、皮疹、瘙痒和头晕等不良反应,很多患者对服药很抗拒。因此,转移“连花清瘟颗粒”的新技术应旨在实现更有效和更合规地向患者输送药物。
与传统剂型相比,电纺药物纳米纤维 (通常作为非织造膜收集) 在提供有效和方便的药物递送方面具有一系列优势,包括纳米纤维的小直径、膜的巨大表面和具有高孔隙率的 3D 网状结构。同时,这些有利的性质可以实现协同作用,促进负载药物分子的快速溶解。
研究方案
在这项工作中,作者开发了一种手持式静电纺丝工艺,以实现中药的现代化。聚乙烯吡咯烷酮 (Polyvinylpyrrolidone, PVP) 被用作成丝聚合物基质,活性草药提取物组成的商业中成药“连花清瘟颗粒”被用作模型药物,一种更甜的三氯蔗糖也被共同加载到工作液中 (用来掩盖原始商业 LQK 产品的苦味)。作者采用手持式电纺丝工艺制备了一种新型纳米纤维膜形式的药物膜,如图 1 所示。
图 1. 方案显示从 (1) 合理选择匹配的原料,到 (2) 使用手持式静电纺丝方便地实施绿色制剂,以及 (3) 纳米纤维和转化的药物膜的系统表征。
随后,作者使用光学显微镜、扫描电子显微镜检测其形貌、X 射线衍射和傅里叶变换红外测量组分的物理状态对膜进行了表征,并通过模拟舌头湿润环境的方法评估了所制备的负载“连花清瘟颗粒”的复合膜的功能性能,如图 2 所示。结果表明,电纺复合膜可成为快速、方便地口服活性草药提取物的潜在候选材料。
图 2. 模拟口腔湿润环境,纤维复合膜快速崩解。
研究结果
作者利用手持式静电纺丝设备以 PVP K60 作为药物载体,与成丝聚合物基质制备了含有中药“连花清瘟颗粒”中活性草药提取物的混合膜。电纺“连花清瘟颗粒”负载膜被证明是线性纳米纤维,其直径为 860±140 nm。X 射线衍射和傅里叶变换红外测量实验表明,由于二次相互作用,静电纺丝工艺成功地将结晶草本成分和三氯蔗糖转化为无定形状态。本文两个自创的实验证明,制备的口服可分散膜在促进“连花清瘟颗粒”快速崩解和溶解方面显示出所需的功能,这可以增加患者的便利性。甜味和方便的给药方式能够提高患者对“连花清瘟颗粒”的依从性。
研究总结与反思
本研究开创了中药现代化和有效输送草药提取物的概念。通常中药和草药提取物因其源于天然草药而被认为对人体安全,然而它们的有效性和便利性有待提高,电纺聚合物纳米复合膜是将它们转化为更有效剂型的有效策略。由于从草药中提取活性成分的过程,液体和糊状剂型在传统中成药中非常常见,这些剂型可以固化成固体纳米纤维,以便于封存和运输,并延长活性成分的稳定性。目前的方案将来可以进一步扩展到制备含有中成药和生物活性化学小分子的剂型中,实现新的中西医结合疗法。
原文出自 Membranes 期刊
Guo, S.; Jiang, W.; Shen, L.; Zhang, G.; Gao, Y.; Yang, Y.; Yu, D.-G. Electrospun Hybrid Films for Fast and Convenient Delivery of Active Herb Extracts. Membranes 2022, 12, 398.
Membranes 期刊介绍
主编:
Spas D. Kolev, The University of Melbourne, Australia
期刊主题涵盖非生物膜和生物膜科学及技术,包括膜动力学、膜的制备和表征及其在化工、环境、能源、医学和食品工业中的应用等方向,也包括膜化学、物理、工程和生物学等研究领域。
2021 Impact Factor:4.562
2021 CiteScore:3.7
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GMT+8, 2024-12-19 13:57
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