利用全因子实验设计模型优化角蛋白载药pH响应型纤维的释药性能

为研究纤维基载药羊毛角蛋白支架的肠道抗癌释药性能，该文选择5-氟尿嘧啶(5-FU)作为药物模型，使用全因子矩阵实验设计，在不同酸碱环境下，通过在两水平上优化多个显著性因子的参数，提高pH敏感性释放性能。这种全因子实验设计方法既可用于确定复合生物功能系统的主要效应，也可用于研究多因素相互作用的影响。扫描电子显微镜(SEM)图像显示，在15 kV静电纺丝电压下，可得到具有均匀结构的复合纳米纤维基质；同时，傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实羊毛角蛋白在1 630和1 550 cm^-1处有特征峰。使用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)检测药物缓释性能，测试结果表明：羊毛角蛋白与聚L-丙交酯(Poly-L-lactide, PLLA)的比例是影响药物缓释性能的主要因素。通过全因子矩阵实验设计优化后，在120 h内，含有50%羊毛角蛋白的复合载药纳米纤维在pH值为7.4的环境中释放了48.5%的药物，而在pH值为6.0的环境中释放了83.7%的药物。证明通过优化调整操作因子，实现了羊毛角蛋白纤维支架的pH响应性显著提高。