CN112353780A - 一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统 - Google Patents
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Abstract
为了解决以往给药系统中只能负载一种药物的单一性,也避免几种药物负载到同一载药材料中使得药物的释放速率不能得到有效调控的局限性,本发明提供了一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统,用于体内口服或体外给药,能够实现同种药物或不同药物分别负载到同一载药系统中的两个具有不同纳米结构的纳米材料中,不仅进一步提高载药系统的比表面积和药物负载率,延长一次用药的持续给药时间,降低患者的用药次数,还可以实现分别调控药物释放速度,提高用药精准性;充分发挥药物的协同增效作用,充分发挥制剂材料的药物缓控释功能,进而达到更为理想的治疗效果。
Description
技术领域
本发明涉及生物医用材料领域,特别涉及一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统。
背景技术
随着纳米医学的发展,研究重点日渐趋向于纳米材料,其中研究最为广泛的是改性化或修饰化的具有特定医学功能的纳米纤维和纳米粒。当今药剂学已进入给药系统(Drug delivery systems, DDS)时代,各种各样的材料及技术都被用于新型给药系统的研究开发之中。基于现代科技特别是材料学与药学的发展,药剂学的应用正朝着纵深方向不断发展。载药纤维,即以纤维为载体的新型中间药物剂型,就是在这种背景下出现的。目前,许多研究正在试图将载药纤维加工成能够通过特定途径进行给药的DDS,如:透膜给药、阴道与耳廓等局部给药、经口给药、植入给药、注射给药DDS等。与此同时,静电纺丝纳米纤维膜作为能够给药的纳米剂型材料应运而生,相关研究日益增多。该技术是一种自上至下的纳米材料制造技术,材料利用率非常高,能够实现最大程度的原子经济性和零污染排放。以一种或多种具有特性性能的生物材料作为基材,制备而成的纳米纤维和纳米粒,具备高药物负载率、高孔隙率和高比表面积。将其用于药物缓释,可赋予药物理想的溶解度和释放速率。静电纺纳米纤维膜与纳米粒在纳米医学领域中的应用愈加广泛且深入,能够应用于如药物缓释材料、癌症治疗、诊疗一体化、组织工程材料等领域,前景日益凸显。与此同时,将纳米纤维和纳米粒复合形成双重载药纳米复合结构的研究,能够进一步提高载药系统的比表面积和药物负载率,延长一次用药的持续给药时间,降低患者的用药次数,还能够实现分别调控药物释放的时间和速度,提高用药精准性,以及实现更多的可控功能,该方面的研究尚未见有相关报道,也即本发明的发明内容。
发明内容
为了解决以往给药系统中只能负载一种药物的单一性,也避免几种药物负载到同一载药材料中使得药物的释放速率不能得到有效调控的局限性,本发明的技术方案是提供一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统,能够使得同种药物或不同药物分别负载到同一载药系统中的两个具有不同纳米结构的纳米材料中,不仅能够进一步提高载药系统的比表面积和药物负载率,延长一次用药的持续给药时间,降低患者的用药次数,还可以实现分别调控药物释放速度,充分发挥药物的协同增效作用,充分发挥制剂材料的药物缓控释功能,进而达到更为理想的治疗效果。
所述一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统,其特征在于,双重纳米结构分别由静电纺纳米纤维膜和纳米粒/球/片/晶组成,可用于体内口服或体外给药;所述纳米粒/球/片/晶是指纳米球或纳米片或纳米晶;所述药物缓控释平台系统为载药纳米粒/球/片/晶与载药纳米纤维膜通过特定工艺和技术复合而成的药物缓控释系统,纳米粒/球/片/晶均匀的固定或分散在载药纳米纤维膜中。
所述静电纺纳米纤维膜,采用具有良好生物相容性的高分子有机材料为主体纺丝原料,如:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(chitosan)、甲壳素(chitin)、乙基纤维素(EC)、丙烯酸树脂、聚己内酯(PCL)及其共聚物PLCL、聚乳酸(PLA)及其共聚物PLGA、胶原蛋白、明胶、丝素蛋白等其中的一种或几种(均为医药级),根据具体应用适当添加不影响纺丝性能的医药级辅料,所有材料经溶剂溶解后通过静电纺丝形成纳米纤维膜。
所述静电纺纳米纤维膜,采用具有良好生物相容性、吸附性能高等具有特定性能的无机材料作为性能增强材料,如:石墨烯、碳纳米管材料等中的一种或几种。
所述静电纺纳米纤维膜,为载药静电纺纳米纤维膜,根据相似相容原理、以共混纺丝载药的方式负载与高分子相容性好的药物,药物可为:抗厌氧菌感染药物甲硝唑(MNZ)、广谱抗菌药氯霉素(CAP)、抗炎药物酮洛芬(KET)、癌症化疗药物阿霉素(DOX)、天然抗癌药物紫杉醇(PTX)、支气管哮喘药物异丙基肾上腺素盐酸盐或克仑特罗、生长因子、动植物来源中药如牛黄、紫草素、姜黄素、麻黄碱、青蒿素等中的一种或几种。
所述静电纺纳米纤维膜,如用于体外给药,在主体材料中添加0% ~ 2%(w/v)的药物渗透促进剂,如:氮酮、醇类、表面活性剂、薄荷油、桉叶油等中的一种或几种。
所述载药静电纺纳米纤维膜,载药后的单根纤维直径为100 ~ 500 纳米,膜厚度为 500 ~ 2000 微米。
所述静电纺纳米纤维膜,如采用具有高水溶性的高分子材料,可采用戊二醛蒸气交联的方式降低其水溶性,避免材料过速降解,方法为:在棕色干燥器皿里倒入适量 25%的戊二醛水溶液,将需要交联的纳米纤维膜悬空放置其中,戊二醛蒸气中交联1~2天后,将样品取出,进行溶剂挥发除去残留戊二醛后置于室温下真空保存。
所述纳米粒/球/片/晶,统称为纳米粒。
所述纳米粒,若是纳米球,则粒子直径范围为10 ~ 200 纳米,若是纳米片或纳米晶,则在一个维度上如厚度小于100 nm。
所述纳米粒,其特征在于,可采用有机纳米粒、有机/无机杂化纳米粒中的一种或两种,如:氧化石墨烯纳米片、银纳米粒与几丁质纳米晶、壳聚糖/碳酸钙纳米球、海藻酸/碳酸钙纳米球、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米球,脂质体纳米球等复合后的纳米粒等。
所述纳米粒,为载药纳米粒,药物可为:抗厌氧菌感染药物甲硝唑(Metronidazole)、广谱抗菌药氯霉素(CAP)、抗炎药物酮洛芬(KET)、癌症化疗药物阿霉素(DOX)、天然抗癌药物紫杉醇(PTX)、支气管哮喘药物异丙基肾上腺素盐酸盐或克仑特罗、生长因子、动植物来源的中药如牛黄、紫草素、姜黄素、麻黄碱、青蒿素等中的一种或几种。
所述纳米粒,如用于体外给药,在主体材料中添加0% ~ 2%(w/v)的药物渗透促进剂,如:氮酮、醇类、表面活性剂、薄荷油、桉叶油等中的一种或几种。
所述具有复合结构的药物缓控释平台系统,由载药纳米粒与载药纳米纤维膜通过特定工艺和技术复合而成,可采用三种技术手段:原位生成法,浸渍法和浸轧法中的一种或两种,使载药纳米粒在载药纳米纤维膜上原位生长、或被“捕捉”到纳米纤维膜的孔隙中,最终纳米粒均匀地固定或分散在载药纳米纤维膜中,形成复合载药体系。
本发明所述一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统还提供了具体的制备方法,包括:
步骤(1):制备载药静电纺纳米纤维膜;
步骤(2):制备载药纳米粒子;
步骤(3):采用三种方法分别是原位生成法,浸渍法和浸轧法中的一种或两种将载药纳米纤维膜和载药纳米粒进行复合,得到具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统;
步骤(4):后处理。
以一种用于抗菌抗炎敷料的具有复合结构的药物缓控释平台系统为例,载药纳米纤维膜为载抗炎药物——酮洛芬(KET)的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/丙烯酸树脂EudragitL100-55/酮洛芬(KET)静电纺纳米纤维膜,纳米粒为载广谱抗菌药——氯霉素(CAP)的海藻酸钠(CA)/碳酸钙(CaCO3)/氯霉素(CAP)纳米粒,对本发明的制备方法进一步描述,具体制备方法和步骤为:
所述步骤(1),制备载药静电纺纳米纤维膜。具体的,不同材料的纳米纤维膜的制备方法不同,以载抗炎药物——酮洛芬(KET)的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/丙烯酸树脂EudragitL100-55/酮洛芬(KET)静电纺纳米纤维膜为例。其中,丙烯酸树脂Eudragit L100-55除了作为基材支架作用,还具备pH响应作用,能够在弱酸pH>5.5条件下促进药物快速释放。以无水乙醇为溶剂同时可作为药物渗透促进剂,分别配制纺丝液和药物溶液,聚乙烯吡咯烷酮和Eudragit L100-55的纺丝液浓度为25%(w/v),酮洛芬的浓度为5%(w/v),然后将三者混合,混合体积比为1:1:1,磁力搅拌器搅拌1h混合均匀后,将混合后的含药纺丝液装入静电纺丝机所配套的5 ~ 10 mL注射器中,将注射器安装到注射泵上并设定好溶液流速。将内径为 0.2 ~ 1.0 mm 的平口针头装套在注射器上,针头另一端与高压发电器的正极相连,使用接地的铝箔作为纤维接收器。纺丝环境一般为:温度 25℃、1atm、相对湿度为 40% ~60%。确定其他纺丝工艺参数,设定电压为 15 ~ 20kV,流速为 0.5 ~ 2.5 mL/h,注射器针头与接收器距离为 10~30cm,进行纺丝制得载药纳米纤维膜。对于易于水解的纳米纤维膜进行交联处理,具体方法为:在棕色干燥器皿里倒入适量10 mL 25%的戊二醛水溶液,将纳米纤维膜放置在培养皿上的多孔陶瓷架上,将干燥器密封并在室温下储存,用戊二醛蒸气中交联24~48 h后,将样品取出,置于真空干燥箱中干燥24 ~ 72 h,除溶剂和多余水分。载药后的单根纤维直径为100 ~ 500 纳米,膜厚度为 500 ~ 2000 微米;
所述步骤(2),制备载药纳米粒子。具体的,不同材料的纳米粒子制备方法不同,以载广谱抗菌药——氯霉素(CAP)的海藻酸钠(CA)/碳酸钙(CaCO3)/氯霉素(CAP)纳米粒为例。分别配制海藻酸钠、碳酸钠和药物溶液,将1.0 g海藻酸钠加入1L蒸馏水中,分散均匀后再加热至60~70℃溶解,配制成1.0 g/L的海藻酸钠匀质溶液,室温下配制0.5 mol/L碳酸钠和0.1 mol/L氯化钙溶液,利用无水乙醇和水作为溶剂对氯霉素进行溶解,浓度5%(w/v)。取10mL海藻酸钠溶液,加入5 mL碳酸钠溶液,再加入5 mL氯霉素溶液,三者混合后并磁力搅拌30min。取50 mL氯化钙溶液,先加入12.5mL氯霉素溶液,混合均匀后,在快速搅拌条件下再逐滴加入上述海藻酸钠和碳酸钠的混合溶液中并持续搅拌1~2 h,得到载药纳米粒直径范围为10 ~ 200 纳米。或采用微流控技术制备该纳米微球,可以得到尺寸更小、更均匀载药纳米粒子。如单独提取纳米粒子,那么在8000r/min的转速下离心10 min,移去上清液,将所得产物放入30℃真空恒温干燥箱中干燥,即得到海藻酸钠/碳酸钙/氯霉素纳米粒。如制备本发明中的具有双重纳米复合结构的药物缓控释系统,则需进行下一步(3);
所述步骤(3),采用三种方法分别是原位生成法,浸渍法和浸轧法中的一种或两种将载药纳米纤维膜和载药纳米粒进行复合,得到具有双重纳米复合结构的药物缓控释系统,具体的,原位生成法,适用于双纳米结构系统负载同一种药物的情况,在纳米粒生成之前,预先将纳米膜置于溶液体系中,纳米粒在纳米膜上原位生成。具体的,基于本例和结合步骤(1)(2),如果负载同一种药物,那么可预先将纳米膜置于纳米粒的生成溶液系统中,在纳米粒生成后,将原位生成纳米粒的纳米膜小心取出,形成湿态的具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统;浸渍法与原位生成法相似,但略有不同,适用于双纳米结构系统负载不同种类药物的情况,且纳米粒子的尺寸接近纳米纤维空隙的大小为宜。具体的,基于本例和结合步骤(1)(2),在纳米粒生成后,由于纳米粒以肉眼不可见的悬浮状态处于反应溶液体系中,此时将载药纳米纤维膜小心置于溶液体系底部,并快速从容器底部迁移出液面外,形成湿态的具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统,采用该方法,大于90%的载药纳米粒子被“捕捉”并负载到纳米纤维膜上;浸轧法的适用性更强,可直接使用反应生成的纳米粒悬浮液,也可以采用干燥后的纳米粒再次加溶剂配制成均一悬浮液,该方法对纳米粒的尺寸要求较低,但对纳米粒压强耐受力有要求,在压辊的设置压力下不变形。具体的,基于本例和结合步骤(1)(2),在载药纳米粒子生成后,将载药纳米纤维膜浸于纳米粒悬浮液中1~2 min,再用胶辊轧车轧去多余的溶液,根据情况采取一浸一轧或二浸二轧或二浸一轧,形成湿态的具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统;
所述步骤(4),后处理。具体的,将步骤(3)中形成的复合载药体系或放入30~40℃真空恒温干燥箱中干燥48~72 h,或置于冻干机中真空冷冻干燥48~72 h,取出后经紫外灭菌后真空储存。具体的,基于本例和步骤(1)(2)(3),得到聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/丙烯酸树脂Eudragit L100-55/酮洛芬(KET)静电纺纳米纤维膜与海藻酸钠(CA)/碳酸钙(CaCO3)/氯霉素(CAP)纳米粒的复合载药系统,简写为PVP-Eudragit-KET@CA-CaCO3-CAP。对该药物缓控释系统进行性能测试,包括扫描电镜形貌表征、透射电镜表征、载药系统的细胞毒性测试、生物相容性测试、药物体内外释放动力学分析、疗效分析等。
有益效果
由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比,具有以下优点和积极效果。
(1)本发明中具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统与单一结构的药物缓控释给药系统相比,能够将同一种药物分别负载到不同的纳米材料中,也可将不同药物分别负载到不同的纳米材料中,实现分别调控药物释放的时间和速度,根据病情实现分级释放,提高用药精准性。
(2)本发明中一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统,其双重纳米复合结构与单一纳米结构药物缓控释系统相比,进一步提高了载药系统的比表面积和药物负载率,能够延长一次用药的持续给药时间,降低患者的用药次数。
(3)本发明中一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统,通过不同的材料及其配比、通过载入不同的药物,可以实现主动给药和被动给药相结合、快速给药和缓释给药相结合、诊疗一体化等功能,具有非常高的适用性和实用性,能够用于体内口服或体外给药,在口服给药、黏膜给药、伤口敷料、经皮给药等药物缓控释系统中具有非常高的市场应用价值。
(4)本发明中一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统,可以实现一种材料载西药、一种材料载中药,促进中西医结合医学的应用。
附图说明
图1为本发明中载药纳米纤维和载药纳米粒双重纳米复合结构的表面(自上而下俯视)示意图;
图2为本发明中载药纳米纤维和载药纳米粒双重纳米复合结构的侧面示意图;
图1和图2中,1指载药静电纺纳米纤维膜,2指载药纳米粒。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进一步描述,这些实施例只为清楚公开本发明,但本发明的保护范围并不仅限于此。
本发明中,若非特指,所有的百分比均为重量单位,所有的设备和原料等均为可从市场购得或是本行业常用等级原料。本发明相关测试均是按照国家标准或行业标准进行测试。
实施例1:用于口服给药的具有癌症治疗功能的双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统
静电纺纳米纤维膜由载癌症化疗药物紫杉醇的PCL/PLGA/紫杉醇复合纳米纤维膜组成;纳米粒为载有化疗药物阿霉素(DOX)的海藻酸钠/碳酸钙/阿霉素的复合纳米粒。载药纳米纤维膜和载药纳米粒二者经纳米粒原位生成法复合,得到具有癌症治疗功能的双重纳米复合结构的药物缓控释系统。将该载药系统置于体内癌变病灶区,可实现两种药物的分别释放和分级释放。海藻酸钠/碳酸钙/阿霉素组成的纳米粒更加易于降解,阿霉素更快被释放出来并实现病灶区第一级快速给药治疗;PCL/PLGA/紫杉醇复合纳米纤维膜由于降解速度较慢,能够实现病灶区的第二级长期释放给药。
实施例2:用于口腔黏膜快速给药的双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统
静电纺纳米纤维膜由载哮喘药物异丙基肾上腺素盐酸盐的丙烯酸树脂Eudragit /乙基纤维素(EC)/肾上腺素盐酸盐的复合纳米纤维膜组成;纳米粒为载哮喘药物克仑特罗的壳聚糖/海藻酸钠/碳酸钙/克仑特罗的复合纳米粒;载药纳米纤维膜和载药纳米粒二者经纳米粒原位生成法复合后,得到用于口腔黏膜快速给药的双重纳米复合结构的药物缓控释系统,可以实现两种材料协同给药、快速给药,用于舌下给药,药物吸收迅速,给药方便,避免口服首过作用强,显著提高生物利用度。
实施例3:用于妇科炎症治疗的、具有栓塞给药功能的双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统
静电纺纳米纤维膜由载有治疗或预防厌氧菌引起的系统或局部感染的药物甲硝唑的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/聚乙烯醇(PVA)/甲硝唑复合纳米纤维膜组成;纳米粒为氧化石墨烯/纳米银复合纳米载药系统。二者通过浸轧工艺复合后,得到用于妇科炎症治疗的、具有阴道黏膜快速给药功能的双重纳米复合结构的药物缓控释系统,可以实现两种材料协同给药,调控给药释药速率,用于阴道黏膜给药,给药方便,提高妇科炎症治疗疗效。
实施例4:用于口服给药的具有抗炎抗感染作用的双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统
静电纺纳米纤维膜由载抗炎药物——酮洛芬(KET)的乙基纤维素/聚乙烯吡咯烷酮/壳聚糖/酮洛芬复合纳米纤维膜组成;纳米粒为载有抗炎中药——姜黄素的磷脂-壳聚糖/姜黄素的自组装纳米粒。载药纳米纤维膜和载药纳米粒二者经浸渍法复合后,得到用于口服给药的具有抗炎抗感染作用的双重纳米复合结构的药物缓控释系统,可实现两种材料协同释药给药,调控给药释药速率,促进中西医结合医学的应用,实现较好的抗炎抗感染作用。
实施例5:具有促进皮肤组织愈合、抗感染修复功能的双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统
静电纺纳米纤维膜由载成纤维细胞生长因子的聚乙烯吡咯烷酮/明胶/成纤维细胞生长因子复合纳米纤维膜组成;纳米粒为载有抗炎中药——紫草素的磷脂-壳聚糖/姜黄素的自组装纳米粒。载药纳米纤维膜和载药纳米粒二者经浸渍法复合后,得到具有促进皮肤组织愈合、抗感染修复功能的双重纳米复合结构的药物缓控释系统,该复合材料具有优异的生物相容性,同时可实现两种材料协同释药给药,调控给药释药速度,加速皮肤组织愈合。
本发明所述的实施例1~5仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域中工程技术对本发明的技术方案作出的各种变型和改进,均应落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有双重纳米复合结构的药物缓控释平台系统,其特征在于,双重纳米结构分别由静电纺纳米纤维膜和纳米粒/球/片/晶组成,所述纳米粒/球/片/晶是指纳米球或纳米片或纳米晶;所述药物缓控释平台系统为载药纳米粒/球/片/晶与载药纳米纤维膜通过特定工艺和技术复合而成的药物缓控释系统,用于体内口服或体外给药,如口服给药、黏膜给药、伤口敷料、经皮给药等。
2.如权利要求1所述的静电纺纳米纤维膜,其特征在于,采用具有良好生物相容性的高分子有机材料为主体纺丝原料,如:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(chitosan)、甲壳素(chitin)、乙基纤维素(EC)、丙烯酸树脂、聚己内酯(PCL)及其共聚物PLCL、聚乳酸(PLA)及其共聚物PLGA、胶原蛋白、明胶、丝素蛋白等其中的一种或几种(均为医药级),采用具有良好生物相容性、吸附性能高等具有特定功能的无机材料作为性能增强材料,如:石墨烯、碳纳米管材料等中的一种或几种,根据具体应用适当添加不影响纺丝性能的医药级辅料,所有材料经溶剂溶解后通过静电纺丝技术形成纳米纤维膜。
3.如权利要求1所述的静电纺纳米纤维膜,其特征在于,为载药静电纺纳米纤维膜,根据相似相容原理、以共混纺丝载药的方式负载与高分子具有良好相容性的药物和药物渗透促进剂,药物可为:抗厌氧菌感染药物甲硝唑(MNZ)、广谱抗菌药氯霉素(CAP)、抗炎药物酮洛芬(KET)、癌症化疗药物阿霉素(DOX)、天然抗癌药物紫杉醇(PTX)、支气管哮喘药物异丙基肾上腺素盐酸盐或克仑特罗、生长因子、动植物来源中药如牛黄、紫草素、姜黄素、麻黄碱、青蒿素等中的一种或几种;如用于体外给药,添加0% ~ 2%(w/v)的药物渗透促进剂,如:氮酮、醇类、表面活性剂、薄荷油、桉叶油等中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的纳米粒/球/片/晶,统称为纳米粒,其特征在于,可采用有机纳米粒、有机/无机杂化纳米粒中的一种或两种,如:氧化石墨烯纳米片、银纳米粒与几丁质纳米晶、壳聚糖/碳酸钙纳米球、海藻酸/碳酸钙纳米球、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米球,脂质体纳米球等复合后的纳米粒等。
5.如权利要求1所述的载药纳米粒,其特征在于,药物可为:抗厌氧菌感染药物甲硝唑(Metronidazole)、广谱抗菌药氯霉素(CAP)、抗炎药物酮洛芬(KET)、癌症化疗药物阿霉素(DOX)、天然抗癌药物紫杉醇(PTX)、支气管哮喘药物异丙基肾上腺素盐酸盐或克仑特罗、生长因子、动植物来源的中药如牛黄、紫草素、姜黄素、麻黄碱、青蒿素等中的一种或几种;如用于体外给药,添加0%~2%(w/v)的药物渗透促进剂,可为:氮酮、醇类、表面活性剂、薄荷油、桉叶油等中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种具有双重复合结构的药物缓控释平台系统,其特征在于,由载药纳米粒与载药纳米纤维膜通过特定工艺和技术复合而成,可采用三种技术手段:原位生成法,浸渍法和浸轧法中的一种或两种,使载药纳米粒在载药纳米纤维膜上原位生长、或被“捕捉”到纳米纤维膜的孔隙中,最终将纳米粒均匀地固定或分散在载药纳米纤维膜中,形成复合载药体系。
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---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112957527A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-15 | 武汉理工大学 | 一种导电神经导管及其制备方法 |
CN115364041A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-22 | 辽宁大学 | 三维氧化石墨烯电场敏感载药系统及三维氧化石墨烯电场敏感载药水凝胶 |
CN115364041B (zh) * | 2022-08-19 | 2024-05-31 | 辽宁大学 | 三维氧化石墨烯电场敏感载药系统及三维氧化石墨烯电场敏感载药水凝胶 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010106063A2 (de) * | 2009-03-16 | 2010-09-23 | Justus-Liebig-Universität Giessen | Mit therapeutika und diagnostika beladene kompositmaterialien umfassend polymernanopartikel und polymerfasern |
US20150017224A1 (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | Delicarta S.P.A. | Method for producing a tissue paper sheet material containing an adjuvant substance for the treatment of allergic rhinitis, and the product obtained |
KR20150007808A (ko) * | 2013-07-12 | 2015-01-21 | 인하대학교 산학협력단 | 나노섬유 및 나노입자를 포함하는 인공피부 및 충전제용 복합지지체, 및 이의 제조방법 |
CN105079883A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-25 | 华南理工大学 | 一种多级纳米纤维复合可载药牙周组织材料及其制备方法 |
US20150352209A1 (en) * | 2013-01-11 | 2015-12-10 | National Institute For Materials Science | Nanofiber having self-heating properties and biologically active substance release properties, production method for same, and nonwoven fabric having self-heating properties and biologically active substance release capabilities |
KR20160037149A (ko) * | 2016-03-21 | 2016-04-05 | 한국과학기술원 | 다결정 나노섬유, 마이크로입자 및 나노입자로 구성된 복합 금속산화물 감지소재, 이를 이용한 가스센서 및 그 제조 방법 |
CN107447366A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-12-08 | 东华大学 | 一种pH敏感载药缓释纳米纤维膜及其制备方法和应用 |
WO2018033744A1 (en) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | Globalacorn Ltd. | Carrier |
CN107789675A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-13 | 无锡中科光远生物材料有限公司 | 一种用于减轻植入材料异物反应的多重药物纤维膜的制备方法 |
CN107837399A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-27 | 圆容生物医药无锡有限公司 | 一种双组分纳米仿生释药载体 |
CN110354102A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-22 | 东华大学 | 一种双相经皮给药系统及其制备方法 |
-
2020
- 2020-11-12 CN CN202011259544.1A patent/CN112353780A/zh active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010106063A2 (de) * | 2009-03-16 | 2010-09-23 | Justus-Liebig-Universität Giessen | Mit therapeutika und diagnostika beladene kompositmaterialien umfassend polymernanopartikel und polymerfasern |
US20120148493A1 (en) * | 2009-03-16 | 2012-06-14 | Justus-Liebig-Universitat Giessen | Composite Materials Loaded with Therapeutic and Diagnostic Agents Comprising Polymer Nanoparticles and Polymer Fibers |
US20150352209A1 (en) * | 2013-01-11 | 2015-12-10 | National Institute For Materials Science | Nanofiber having self-heating properties and biologically active substance release properties, production method for same, and nonwoven fabric having self-heating properties and biologically active substance release capabilities |
US20150017224A1 (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | Delicarta S.P.A. | Method for producing a tissue paper sheet material containing an adjuvant substance for the treatment of allergic rhinitis, and the product obtained |
KR20150007808A (ko) * | 2013-07-12 | 2015-01-21 | 인하대학교 산학협력단 | 나노섬유 및 나노입자를 포함하는 인공피부 및 충전제용 복합지지체, 및 이의 제조방법 |
CN105079883A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-25 | 华南理工大学 | 一种多级纳米纤维复合可载药牙周组织材料及其制备方法 |
KR20160037149A (ko) * | 2016-03-21 | 2016-04-05 | 한국과학기술원 | 다결정 나노섬유, 마이크로입자 및 나노입자로 구성된 복합 금속산화물 감지소재, 이를 이용한 가스센서 및 그 제조 방법 |
WO2018033744A1 (en) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | Globalacorn Ltd. | Carrier |
CN107447366A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-12-08 | 东华大学 | 一种pH敏感载药缓释纳米纤维膜及其制备方法和应用 |
CN107837399A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-27 | 圆容生物医药无锡有限公司 | 一种双组分纳米仿生释药载体 |
CN107789675A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-13 | 无锡中科光远生物材料有限公司 | 一种用于减轻植入材料异物反应的多重药物纤维膜的制备方法 |
CN110354102A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-22 | 东华大学 | 一种双相经皮给药系统及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
方滕姣子: ""双重递送miRNA-2861和FK506的PLGA/Gelatin复合电纺纳米纤维支架促骨再生的研究"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)医药卫生科技辑》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112957527A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-15 | 武汉理工大学 | 一种导电神经导管及其制备方法 |
CN112957527B (zh) * | 2021-03-23 | 2021-11-23 | 武汉理工大学 | 一种导电神经导管及其制备方法 |
CN115364041A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-22 | 辽宁大学 | 三维氧化石墨烯电场敏感载药系统及三维氧化石墨烯电场敏感载药水凝胶 |
CN115364041B (zh) * | 2022-08-19 | 2024-05-31 | 辽宁大学 | 三维氧化石墨烯电场敏感载药系统及三维氧化石墨烯电场敏感载药水凝胶 |
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