基于多层多孔聚己内酯/聚乳酸/ZIF-8复合纤维的抗菌双药递送平台：实现高负载与长效协同杀菌

《International Journal of Pharmaceutics》：Antibacterial dual-drug delivery fiber system via a multi-layered porous Poly(caprolactone)/poly lactic acid/ZIF-8 composites

本文开发了一种新型多层多孔纤维双药递送平台（PFZL），通过蒸汽诱导相分离（VIPS）技术构建多孔聚己内酯（PCL）纤维核心，结合聚乳酸（PLA）涂层与原位生长沸石咪唑酯框架-8（ZIF-8）外壳，成功共载左氧氟沙星（levofloxacin）和溶菌酶（lysozyme）。该平台突破传统系统限制，实现57.9 wt%的高载药量与28天的长效协同释放，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈分别达42 mm和59 mm，细胞活性超过94%，为伤口愈合和植入器械涂层提供了安全高效的抗菌解决方案。

　　

材料

革兰阴性菌大肠杆菌（KCTC 1039）和革兰阳性菌表皮葡萄球菌（KCTC 13172）购自韩国典型菌种保藏中心（KCTC）。实验使用磷酸盐缓冲盐水（PBS，pH 7.4）、左氧氟沙星、溶菌酶、氯化钠（NaCl）、胰蛋白酶大豆肉汤（TSB）、LB肉汤、六水合硝酸锌（≥99.0%）、2-甲基咪唑（≥98.0%）、甲醇（≥99.5%）、聚乙二醇（PEG）等试剂。

多孔PCL纤维的制备

图3a–c展示了不同相对湿度（RH）条件下制备的多孔PCL纤维。电纺过程中RH升高会导致PCL表面产生更多、更大的孔洞。在RH 60%条件下制备的PCL纤维平均直径为3.32 ± 0.62 μm，表面呈现凹凸不平，孔洞尺寸范围为0.11至0.43 nm。多项研究指出，电纺过程中相对湿度增加会提高表面孔隙率。此外，电纺过程中的湿度条件对纤维形貌具有关键调控作用。

结论

本研究通过整合多孔PCL纤维、PLA扩散屏障和原位生长的ZIF-8，开发了一种新型多层双药递送平台（PFZL），实现了左氧氟沙星和溶菌酶的协同递送。该结构成功克服了传统给药系统的局限性，获得了57.9 wt%的高载药量及平衡的双药组成（57.1%左氧氟沙星和42.9%溶菌酶）。溶菌酶在24小时内呈现快速释放，随后转为持续释放；左氧氟沙星则通过PLA降解和孔道扩散呈现更缓释的动力学特征。该双相释放特性通过溶菌酶的初始膜破坏作用与左氧氟沙星的细胞内杀菌机制产生协同抗菌效果，为长效抗菌治疗提供了新策略。