交流エレクトロスピニングの周波数・波形依存性と薬物溶解促進への応用

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Int J Pharm.2020 Jul;586:119593. S0378-5173(20)30577-9. doi: 10.1016/j.ijpharm.2020.119593.Epub 2020-07-02.

交流エレクトロスピニングの周波数・波形依存性と薬物溶解促進への応用

Frequency and waveform dependence of alternating current electrospinning and their uses for drug dissolution enhancement.

Balázs Farkas
Attila Balogh
Attila Farkas
György Marosi
Zsombor Kristóf Nagy

PMID: 32622813 DOI: 10.1016/j.ijpharm.2020.119593.

抄録

交番電流エレクトロスピニング(ACES)において、周波数や波形の違いによる効果を初めて調べました。実験では、非晶質固体分散体の重要なマトリックスとして、ポリビニルピロリドン-酢酸ビニル共重合体であるPVPVA64を選択したが、ACESで処理したことはなかった。ACESは、広い周波数範囲（40〜250Hz）で、異なる波形（正弦波、方形波、三角波、鋸歯波）を用いても、繊維形態に大きな変化を与えることなく操作できることが証明されている。それにもかかわらず、特に高周波数では繊維形成過程の劣化が観察された。開発したPVPVA64系繊維は、少量の添加剤（ポリエチレンオキサイド（PEO）とドデシル硫酸ナトリウム（SDS））を含むことで、難溶性の降圧剤であるスピロノラクトン（SPIR）の優れた担体として機能した。非晶質に分散されたSPIRとAC電気紡績繊維の大きな表面積の結果として、即時の薬物放出を達成することができました。

The effect of different frequencies and waveforms was investigated for the first time on alternating current electrospinning (ACES). PVPVA64, a polyvinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer was selected for the experiments as an important matrix for amorphous solid dispersions but never processed with ACES. It has been proved that ACES could be operated in a wide range of frequencies (40-250 Hz) and using different waveforms (sinusoidal, square, triangle, saw tooth) without significant changes in fiber morphology. Nevertheless, deterioration of the fiber formation process could be also observed especially at high frequencies. The developed PVPVA64-based fibers containing small amounts of additives (polyethylene oxide (PEO) and sodium dodecyl sulfate (SDS)) served as an excellent carrier for spironolactone (SPIR), a poorly soluble antihypertensive drug. As a result of the amorphously dispersed SPIR and the large surface area of the AC electrospun fibers immediate drug release could be achieved.