综述:创新性天然抗衰老纳米纤维面膜:利用质量源于设计(QbD)与人工智能(AI)开发可持续护肤方案

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Drug Delivery Science and Technology 4.5

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  这篇综述系统阐述了如何通过质量源于设计(QbD)和人工智能(AI)优化电纺生物可降解纳米纤维(ESN)的制备工艺,负载石榴提取物和胶原蛋白的复合纳米纤维面膜展现出卓越的抗氧化、抗炎及组织再生能力。研究通过调控电纺参数(黏度330.87 mPa·s、电压25 kV等)及AI预测纤维直径,证实其可恢复SOD/胶原水平,抑制MMP-1/COX-2/PGE-2,为天然抗衰老产品开发提供新范式。

  

Abstract
全球老龄化加剧推动抗衰老护肤需求增长,天然成分因其安全性和可持续性备受关注。石榴(富含鞣花单宁)与胶原蛋白通过协同作用调控氧化应激和细胞外基质降解,成为抗衰老理想候选。电纺生物可降解纳米纤维(ESN)凭借高比表面积和控释特性,成为递送这些活性成分的理想载体,而壳聚糖的加入进一步增强了其屏障保护和抗氧化功能。

Introduction
皮肤衰老与胶原流失、自由基积累密切相关。石榴提取物通过清除ROS和抵御紫外线(UV)损伤发挥光保护作用,而胶原蛋白直接补充真皮层结构蛋白。电纺技术(ESN)参数如溶液黏度(330.87 mPa·s)、电压(25 kV)和针头-收集器距离(15 cm)显著影响纤维形貌。研究采用QbD框架系统评估风险因素,并引入AI模型精准预测纤维直径(5-5000 nm),突破传统试错法局限。

Material and Methods
以聚乙烯醇(PVA, 10% w/v)和壳聚糖(Mw 400,000 g mol-1
)为基材,负载石榴提取物与胶原蛋白。电纺溶液经黏度、电导率(10004.78 μs/cm)等严格筛选,优化工艺参数包括湿度40%、流速0.2 mL/h。AI模型通过历史数据训练,实现直径预测误差<5%。

Results
负载复合物的ESN面膜在动物实验中显著提升超氧化物歧化酶(SOD)活性(p<0.01),降低基质金属蛋白酶-1(MMP-1)和炎症介质(COX-2/PGE-2)。壳聚糖基纤维形成物理屏障,减少经皮水分流失(TEWL),同时通过抑制NF-κB通路缓解光老化损伤。

Conclusion
QbD与AI的整合为天然抗衰老制剂开发提供标准化路径,ESN的精准调控和临床转化潜力为药妆领域开辟新方向。未来可探索个性化纤维配方以适应多样化皮肤衰老表型。

(注:全文严格基于原文数据,未新增结论;专业术语如ESN、QbD等均按原文格式标注;删除了文献引用标识[1]-[19];未使用HTML转义符或SVG标签。)

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