الكتروريسي نانوالياف فيبرويين ابريشم-بتاسيكلودكسترين براي رهايش كنترل شده دارو

Electrospinning of Silk Fibroin/Β-Cyclodextrin Nanofibers for Controlled Drug Release

فيبرويين ابريشم، به‌عنوان پليمر طبيعي به‌طور گسترده­اي بصورت ماتريسي مناسب در سامانه­‌هاي رهايش كنترل شده دارو استفاده مي‌شود. فيبرويين ابريشم پليمري زيست‌سازگار با تجزيه‌پذيري آهسته داراي خواص مكانيكي و فرايندپذيري عالي است. در اين پژوهش، داربست نانوليفي جديد از فيبرويين ابريشم حاوي B-سيكلودكسترين با قابليت حبس مولكولي، از الكترو­ريسي محلول‌هاي همگن فيبرويين و B-سيكلودكسترين در حلال اسيد فرميك تهيه و اثر وجود سيكلودكسترين بر خواص نانوالياف توليد شده و مقدار رهايش دارو بررسي شده است. شكل‌شناسي، ساختار ميكروسكوپي، تركيب شيميايي و رفتار گرمايي تركيب اين داربست نانوليفي به‌وسيله­ ميكروسكوپ الكتروني پويشي (SEM) و طيف‌بيني زيرقرمز تبديل فوريه (FTIR) و گرماسنج پويشي تفاضلي (DSC) بررسي شد. نتايج تصاوير SEM نشان داد، نانوالياف بدون دانه و يكنواخت تهيه شدند و ميانگين قطري نانوالياف به‌طور مشخص تحت تاثير نسبت مخلوط قرار دارد، به‌طوري كه با افزايش مقدار B-سيكلودكسترين قطر الياف كاهش يافته است. اين مشاهدات با نتايج حاصل از گرانروي بررسي شد. نتايج بررسي­‌ها نشان داد، گرانروي محلول‌هاي فيبرويين-B-سيكلودكسترين با افزايش مقدار B-سيكلودكسترين كاهش مي­‌يابد. نتايج حاصل از DSC نيز وجود دارو را درون حفره سيكلودكسترين تاييد كرد. در ادامه رهايش ساليسيليك اسيد به‌عنوان مدل دارويي براي بررسي اثر وجود B-سيكلودكسترين در اين داربست در بافر فسفات با pH برابر4/7 در دماي37 درجه بدن انسان بررسي شد. نتايج حاصل از بررسي رهايش نشان داد، قابليت حبس مولكول‌هاي دارو با افزايش مقدار B-سيكلودكسترين افزايش يافته كه به كاهش سرعت آزادسازي دارو منجر شد.

Silk fibroin (SF) as an important natural polymer has been extensively used as a suitable matrix in controlled drug release systems because of its biocompatibility feature, slow degradation rate and unique mechanical properties. In this study, a new B-cyclodextrin/silk fibroin nanofibrous membrane (B-CD/SF) with the function of molecular capture was successfully prepared by electrospinning of homogeneous solutions of B-CD and SF in formic acid. The effects of cyclodextrin on the nanofibers properties and its drug release properties were investigated. The morphology, microscopic structure, chemical composition and heat treatment of the B-CD/SF nanofibrous membrane were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and differential scanning calorimetry (DSC). Scanning electronic microscopy images showed that defect free mats with a uniform structure were generated, and the average diameter of the nanofibers was mainly affected by weight ratio of the blend. The result revealed that increasing the B-CD content in the blends lowered the average fiber diameter. In this report these observations are discussed with respect to the viscosity data of the electrospinning solutions which have been decreased with increasing B-cyclodextrin concentration. Differential scanning calorimetry results showed that drug was loaded into the B-cyclodextrin cavities. In vitro drug delivery profile of salicylic acid, as a drug model, was examined by UV spectroscopy at body temperature (37?C) in phosphate buffer saline (pH 7.4). The molecular capturing ability of B-cyclodextrin /silk fibroin composite was improved with the amount of B-cyclodextrin in composite nanofibrous membrane which resulted in lower drug release.