电纺分子印迹纳米纤维的设计合成及其在阿魏酸和凯林控释递送中的医学应用研究

本研究针对天然活性成分阿魏酸(FA)和凯林(Khellin)稳定性差、生物利用度低等问题，通过设计实验(DoE)优化电纺工艺，成功制备了基于聚己内酯(PCL)/聚烯丙胺(PAM)的分子印迹(MI)纳米纤维。研究证实FA-MI纤维具有显著缓释效果(6小时释放58.1%)和皮肤渗透性(24小时渗透12.71%)，细胞实验显示250μg/ml浓度内无毒性，为天然药物递送提供了新型载体平台。

　　

在天然药物开发领域，阿魏酸(FA)和凯林(Khellin)这两种植物活性成分因其显著的药理活性备受关注。FA作为强效抗氧化剂，在抗炎、光防护方面表现突出，但其易分解的特性严重制约了临床应用；凯林作为传统药物成分，虽在白癜风治疗中展现潜力，却面临水溶性差、透皮效率低等瓶颈。如何实现这些活性成分的稳定递送，成为药物制剂领域亟待突破的关键问题。

开罗德国大学(German University in Cairo)药学与生物技术学院的研究团队创新性地将分子印迹技术(Molecular Imprinting)与电纺工艺相结合，通过系统优化成功构建了直径约500 nm的载药纳米纤维。这项发表在《Scientific Reports》的研究，不仅解决了天然药物递送的技术难题，更为靶向给药系统开发提供了新思路。

研究采用三大关键技术：1)基于中心复合设计(CCD)的电纺工艺优化，建立纤维直径预测模型；2)环境扫描电镜(ESEM)结合ImageJ软件进行形貌表征；3)体外释放与离体皮肤渗透实验(使用Sprague Dawley大鼠背部皮肤)，系统评估递送性能。细胞毒性采用MTT法测定，以小鼠黑色素瘤B16F10细胞系为模型。

【MI纤维制备】研究选用聚己内酯(PCL)作为纤维基质，聚烯丙胺(PAM)提供分子识别位点。通过DoE筛选发现，PCL浓度与模板/PAM比例是影响纤维形态的关键因素。优化后的FA-MI纤维直径556±247 nm，显著大于对照组(351±102 nm)，FTIR分析证实了药物成功负载。

【释放性能】pH 7.4条件下，FA-MI纤维展现出优异缓释特性：6小时累计释放58.1%，显著低于对照组(79.9%)。酸性环境(pH 5.5)下因氢键破坏导致释放加快。凯林纤维因水溶性差导致印迹效果不显著，但24小时皮肤渗透率达22.99%，仍优于传统制剂。

【生物相容性】MTT实验显示：FA-MI纤维在250μg/ml内无细胞毒性，500μg/ml时因FA的抗癌活性导致存活率下降；凯林纤维在125μg/ml内安全，更高浓度下也显示出剂量依赖性细胞生长抑制，这与两种成分已知的抗肿瘤效应相符。

【渗透特性】Franz扩散池实验证实：FA-MI纤维24小时皮肤渗透率为12.71±0.05%，凯林纤维为22.99±0.04%。这种差异既反映了分子印迹对FA的控释作用，也体现了凯林疏水性带来的渗透优势。

该研究通过分子印迹与电纺技术的创新结合，成功实现了天然活性成分的精准控释。特别值得注意的是，DoE方法的运用使纤维直径控制误差小于10%，展现了工艺优化的科学性。虽然凯林的印迹效果有待改进，但研究构建的PCL/PAM载体系统已显示出良好的生物相容性和递送效率。这些发现不仅为皮肤病局部治疗提供了新选择，其"天然药物-先进剂型"的开发模式，更为中药现代化提供了技术范本。未来通过优化印迹单体选择，有望进一步拓展该平台在靶向抗癌等领域的应用。