許海棠，廖華珍，周菊英，韋貽春，藍艷姣

載丹皮酚納米纖維膜的制備、表征及性能評價

許海棠，廖華珍，周菊英*，韋貽春，藍艷姣

廣西民族大學化學化工學院，林產化學與工程國家民委重點實驗室，廣西林產化學與工程重點實驗室/協(xié)同創(chuàng)新中心，廣西 南寧 530006

以丹皮酚、聚己內酯（polycaprolactone）、明膠（gelatin）為原料，利用靜電紡絲技術制備載藥纖維膜，并進行結構表征及性能評價。采用靜電紡絲儀制備了聚己內酯/丹皮酚纖維膜、聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜以及三層纖維膜（上下層為聚己內酯膜，中間層為聚己內酯＋明膠/丹皮酚膜）。通過掃描電子顯微鏡、傅里葉變換紅外光譜儀、X射線衍射儀、差示量熱掃描儀對單層纖維膜的形貌與結構進行表征。通過CCK-8實驗和溶血率測定法對載藥纖維膜的安全性進行初步評價；并測定了聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜的抗菌活性和抗氧化性；通過體外釋放實驗考察丹皮酚的釋放規(guī)律。丹皮酚成功負載于電紡纖維中，CCK-8實驗測得聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜（載藥量≤15%）對L929細胞存活率并無明顯影響，溶血率實驗測得樣品纖維膜的溶血率都低于1%。聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有良好的抑菌效果，其中對金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑為（19.93±0.10）mm。聚己內酯＋明膠/丹皮酚載藥纖維膜對羥自由基的清除力較強，當?shù)てし拥馁|量濃度為1.1 mg/mL，載藥纖維膜的清除率為78.72%。體外釋放實驗表明藥物的釋放先是經過一個快速釋放階段后進入緩慢釋放過程。3層纖維膜的緩釋效果最好，累積釋放率為94.58%。制備的丹皮酚纖維膜具有較好的生物相容性和抑菌活性及抗氧化活性，具有緩釋性，其在生物醫(yī)藥領域的應用值得進一步研究。

納米纖維膜；丹皮酚；聚己內酯；明膠；抑菌性；釋藥性；溶血率

丹皮酚又名牡丹酚，是從牡丹、芍藥的干燥根皮等中藥材中提取得到的有效成分。近年來，由于其治療特性，丹皮酚已成為一個研究熱點。體外和體內研究表明，丹皮酚具有廣泛的藥理活性，如抗炎活性[1]、抗菌活性[2]、抗氧化活性[3]、抗糖尿病活性[4]、抗過敏活性[5]、抗腫瘤活性[6]、抗動脈粥樣硬化活性[7]以及緩解疼痛[8]的能力等。丹皮酚展現(xiàn)了廣闊的應用前景，但是由于其水溶性低、穩(wěn)定性差、口服生物利用度低[9]，使其療效和應用都受到了限制，所以在改善其負載方式與提高生物利用度方面仍需探索。

傳統(tǒng)的口服、靜脈注射及噴霧吸入等給藥方式因不能確定具體的給藥部位且難以控制藥量等缺陷，可能達不到預期效果，而借助藥物納米載體可以有效彌補這方面的缺陷[10]。近年來，具有成本低、直徑小、比表面積大、易實現(xiàn)等優(yōu)點的靜電紡絲作為一種新型的可制備載藥納米纖維的技術，成為了研究熱點。由于電紡納米纖維的高孔隙率和優(yōu)良的連通性等特點，使其成為了多種藥物和生物活性物質的儲庫，可實現(xiàn)增加溶解度，提高生物利用度、甚至達到可控釋放或靶向遞送的目的，受到了科研工作者的關注[11]。Kiss等[12]研發(fā)了能速釋的姜黃素電紡纖維，使水溶性極低的姜黃素在2 min內溶出量達到（99.6±1.2）%。Rostami等[13]制備的載白藜蘆醇電紡纖維，為腸道靶向釋放，被腸道吸收的白藜蘆醇量（約為840 μmol/L），是其抑制腫瘤細胞增殖和誘導細胞凋亡的最低劑量（50 μmol/L）的16倍多。Yildiz等[14]以磺丁基醚-β-環(huán)糊精為基質制備的磺胺異唑電紡納米纖維，藥物的溶解度提升了10倍。由此可見，電紡納米纖維可望作為難溶性藥物的載體，有效提高藥物溶解度和生物利用度。因此，基于丹皮酚的性質，本課題組擬采用靜電紡絲技術制備可負載丹皮酚的纖維，以期提高其利用率，為相關新劑型的研究提供參考。

1 儀器與材料

MAGNA-IR550型傅里葉變換紅外光譜儀，美國Nicolet Magna公司；TAQ2000型差示掃描量熱儀，美國TA公司；D8-Advance型X射線衍射儀，布魯克AXS公司；Supra55 Sapphire型場發(fā)射掃描電子顯微鏡（SEM），德國卡爾蔡司公司；JDF04型靜電紡絲機，長沙納儀儀器科技有限公司；EnSpire型酶標儀，上海葉拓科技有限公司；UV 5100型紫外分光光度儀，上海元析儀器有限公司。

丹皮酚，質量分數(shù)99%，批號C10402579，麥克林試劑有限公司；明膠，批號11825056，阿拉丁試劑有限公司；聚己內酯，平均相對分子質量80 000，批號RQ1854-100g，上海瑞永生物科技有限公司；,-二甲基甲酰胺（DMF）、六氟異丙醇、二氯甲烷、無水乙醇、冰醋酸等分析純試劑均購于國藥集團化學試劑有限公司。

小鼠成纖維L929細胞購自南京科佰生物科技有限公司。

2 方法與結果

2.1 電紡溶液的配制

2.1.1 聚己內酯/丹皮酚紡絲液的配制 精密量取DMF 1 mL，二氯甲烷4 mL，置于小圓底燒瓶中，混勻；精確稱量0.75 g聚己內酯加入混合液中，常溫下磁力攪拌24 h。在上述溶液中分別加入質量分數(shù)（基于聚己內酯的質量）為7.5%、10.0%、12.5%、15.0%、20.0%的丹皮酚，繼續(xù)磁力攪拌3 h，得到均勻透明的不同載藥量的電紡溶液。

2.1.2 聚己內酯＋明膠/丹皮酚紡絲液的配制 精確稱取0.525 g聚己內酯和0.225 g明膠（聚己內酯-明膠7∶3）溶于5 mL六氟異丙醇中，滴入20 μL冰醋酸，常溫下磁力攪拌12 h。在上述混合液中分別加入質量分數(shù)（基于聚己內酯和明膠的總質量）為7.5%、10.0%、12.5%、15.0%、20.0%的丹皮酚，繼續(xù)攪拌3 h，得到均勻透明的不同載藥量的電紡絲溶液[15]。

2.2 載丹皮酚纖維膜的制備

用5 mL注射器吸取制得的電紡溶液，采用18G針頭，安裝在電紡儀上，打開電源，在電壓為16 kV，推進速度為0.6 mL/h，接收距離為15 cm的條件下制備聚己內酯/丹皮酚載藥纖維膜；在電壓為14 kV，推進速度為0.6 mL/h，接收距離為15 cm的條件下制備聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜[15]。

將所制得的纖維膜收集好放置在真空干燥箱中恒溫干燥24 h，溫度為45 ℃，揮干溶劑備用。

2.3 結構與形貌表征

2.3.1 SEM表征 將真空干燥好的纖維膜裁剪成1 cm×1 cm的方形，噴金處理后利用SEM來觀察形貌，電壓為2 kV。使用Nano Measurer軟件處理圖片，測量纖維直徑，作纖維直徑分布圖。

紡絲的SEM照片見圖1-A。從圖1-A-a、b可以看出，聚己內酯、聚己內酯/丹皮酚纖維表面平滑，無明顯的藥物晶體析出，相互連接形成具有孔隙的孔狀結構。從纖維直徑分布圖（圖1-B-a、b）可看出，聚己內酯纖維直徑分布在50～550 nm，平均直徑為（220±79）nm；聚己內酯/丹皮酚纖維直徑分布在50～400 nm，平均直徑為（190±59）nm。

從圖1-A-c、d可看到聚己內酯＋明膠纖維之間出現(xiàn)細絲連接，光滑性較差，這是因為明膠的親水性較強，與聚己內酯混溶后溶液粘度變大，在紡絲過程中，明膠分子帶有導電性，在電場的作用下進行移動從而使得電紡絲液變得不均勻[15-16]。從纖維直徑分布圖（圖1-B-c、d）可看出，聚己內酯＋明膠纖維的平均直徑為（1118±359）nm，比聚己內酯纖維直徑大很多，而載藥后的纖維平均直徑為 （1196±339）nm，二者的平均直徑相差不大。

2.3.2 傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectrum，F(xiàn)TIR）掃描分析 以溴化鉀為背景，采用傅里變換葉紅外光譜儀對丹皮酚及各纖維膜進行掃描測定，掃描范圍為500～4000 cm?1。所測樣品為各原料及載藥纖維膜，結果如圖2所示。

a-聚己內酯 b-聚己內酯/丹皮酚 c-聚己內酯＋明膠 d-聚己內酯＋明膠/丹皮酚

圖2中的丹皮酚FTIR圖，可觀察到丹皮酚的特征峰。其中，3225 cm?1處為O-H伸縮振動峰；3082～3000 cm?1為芳氫基的伸縮振動峰[17]。1629 cm?1處有1個強峰，這是由于C＝O伸縮振動形成；1206 cm?1處有C-O-C伸縮振動峰[18]。

聚己內酯纖維膜的FTIR圖中，2934 cm?1出現(xiàn)的是聚己內酯鏈段端基O-H的特征峰，在1724 cm?1出現(xiàn)的強峰是羰基的伸縮振動峰[19]。將聚己內酯/丹皮酚纖維膜的FTIR譜線與丹皮酚的FTIR譜線對比，可以看出，丹皮酚在3225、3082、2681、1931 cm?1等特征吸收峰均消失；將其與聚己內酯的FTIR譜線對比，沒有看到新的特征峰生成，說明丹皮酚和聚己內酯之間沒有發(fā)生化學作用，丹皮酚被包裹在聚己內酯中，導致部分特征峰被掩蓋。

圖2 各樣品的FTIR圖

從聚己內酯＋明膠的FTIR圖可以看到，在3437 cm?1處有1個強峰，為N-H和O-H伸縮振動疊加而成[20]。2934 cm?1出現(xiàn)的是聚己內酯鏈段端基O-H的特征峰，1640 cm?1附近是明膠的N-H變形振動吸收峰。在聚己內酯＋明膠/丹皮酚的FTIR譜線中，丹皮酚的特征峰消失了，沒有生成新的特征峰，保留的是聚己內酯和明膠的特征峰，說明在聚己內酯＋明膠/丹皮酚電紡纖維膜中，丹皮酚被包埋在纖維內部，與載體材料之間存在的是物理作用。

2.3.3 X射線衍射（X-ray diffraction，XRD）掃描分析 使用X射線衍射儀對丹皮酚及各載藥纖維膜進行測試，入射光源為Cu-K α射線，波長0.154 1 nm；光管電壓40 kV，光管電流40 mA；掃描范圍10°～90°（2），步長0.02°，結果如圖3所示。丹皮酚在11.7°～23.6°有多個強峰，峰型尖銳，提示丹皮酚是晶型結構[17]。聚己內酯在21.6°有1個強衍射峰，說明聚己內酯為半晶體結構[21]?？梢钥吹剑奂簝弱?丹皮酚衍射圖與聚己內酯的相似，無丹皮酚的衍射峰，說明丹皮酚被包埋在纖維內部。對比丹皮酚、聚己內酯＋明膠纖維膜與聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜的XRD譜線，發(fā)現(xiàn)丹皮酚的衍射峰在聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜中消失，說明丹皮酚被包埋于纖維內。

2.3.4 差示掃描量熱（differential scanning calorimetry，DSC）法分析 采用DSC法對丹皮酚及各纖維膜的熱性能進行測定，溫度條件為20～200 ℃。升降溫的速率均為10 ℃/min，整個實驗在氮氣保護下進行。圖4展示了丹皮酚以及各纖維膜的DSC曲線。從丹皮酚的DSC曲線可以看到，丹皮酚在60.78 ℃時，吸熱峰達到峰值，峰形尖銳，說明丹皮酚受熱易揮發(fā)。從聚己內酯和聚己內酯＋明膠的曲線可看出，溫度為40～60 ℃時，曲線出現(xiàn)了變化，此為發(fā)生了玻璃化轉變。將測得的數(shù)據(jù)計算可得，聚己內酯纖維膜的吸熱焓變值為70.4 J/g；加入明膠后，纖維膜的吸熱焓變值降至68.1 J/g。由此可見聚己內酯與明膠混合電紡之后，結晶度變低。聚己內酯的結晶度越低，表明聚己內酯與明膠的相容性越好，可以改善材料的性質。比較聚己內酯＋明膠和載丹皮酚纖維膜的DSC曲線，發(fā)現(xiàn)二者沒有明顯區(qū)別，說明丹皮酚被保護在載體內部，熱穩(wěn)定性得到了提高。

圖3 樣品的X-射線衍射圖

圖4 樣品的DSC譜圖

2.4 生物相容性測試

2.4.1 細胞毒性測定 取各纖維膜的浸出液來檢測其對L929纖維細胞的毒性大小。參照文獻方法[22]，在裝有1 mL MEM培養(yǎng)液的離心管中，放入經紫外線滅菌過的各纖維膜（5 mg），使其完全浸潤到培養(yǎng)液中，于37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h。

將小鼠成纖維L929細胞接種至96孔細胞培養(yǎng)板（每孔1×104個），置于37 ℃細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。細胞分為實驗組（聚己內酯/明膠組、載5%丹皮酚纖維膜組、載10%丹皮酚纖維膜組、載15%丹皮酚纖維膜和載20%丹皮酚纖維膜組）和空白對照組。待細胞貼壁后，實驗組分別加入各組纖維膜浸出液100 μL，以MEM培養(yǎng)液作為空白對照組，每組平行培養(yǎng)3孔，培育24 h之后，除去上清液，每個孔中加入200 μL CCK-8/MEM（10%）培養(yǎng)液，培育4 h后，用酶標儀于450 nm波長處檢測吸光度（）值[15]。根據(jù)公式計算相對細胞活性。

相對細胞活性＝實驗/對照

當前，為了評價載藥纖維膜的安全性，測定其細胞毒性是一項必要指標。利用載藥纖維膜浸出液培養(yǎng)L929纖維細胞的結果見表1。從表1可知，聚己內酯＋明膠纖維膜、載5%丹皮酚纖維膜和載10%丹皮酚纖維膜的相對細胞活性分別為98.12%、100.6%、100.9%，說明聚己內酯＋明膠基體和低載藥量的丹皮酚樣品中對L929纖維細胞幾乎沒有毒性。隨著丹皮酚載藥量的增大，相對細胞活性有所下降，15%載丹皮酚纖維膜的相對細胞活性為90.22%，而20%載丹皮酚纖維膜的相對細胞活性降幅明顯，僅為12.61%，這與藥物自身毒性有關。

表1 各納米纖維膜浸出液培養(yǎng)后的L929細胞相對活性(, n = 3)

本實驗中，L929纖維細胞在載丹皮酚量≤15%時的纖維膜浸出液中的相對細胞活性都超過90%，說明在一定載藥量范圍內，所制備的聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜具有優(yōu)良的細胞相容性。

2.4.2 溶血率的測定 取新鮮兔血5.0 mL，加入3.2%檸檬酸鈉抗凝。參照文獻方法[23]稍加改動：以轉速為1000 r/min，將抗凝全血離心10 min；棄去上清液，取0.4 mL紅細胞沉淀，加入無菌生理鹽水1.0 mL，混合，再次離心10 min，棄去上清液，加入0.5 mL的無菌生理鹽水稀釋紅細胞，得到紅細胞混懸液，備用。

將準備好的各纖維膜小圓片待測樣品置于離心管中，加入無菌生理鹽水，使得待測樣品質量濃度分別為100、200、500、800、1000 μg/mL。1 mL生理鹽水中加入20 μL紅細胞混懸液為陰性對照組；1 mL蒸餾水中加入20 μL紅細胞混懸液為陽性對照組；取各樣品溶液1 mL，分別加入20 μL紅細胞混懸液為樣品組。將各溶液輕輕振搖，混合均勻，置37 ℃旋轉式混勻儀培育2 h后，于1000 r/min的轉速離心5 min，吸取上清夜0.2 mL至96孔板中，采用酶標儀于545 nm處測定值，平行測定3次，根據(jù)公式計算溶血率。

溶血率＝(t－nc)/(pc－nc)

t、nc、pc分別為樣品組、陰性對照組和陽性對照組的值

血液相容性是評價醫(yī)藥材料生物相容性最重要的指標之一。任何一種生物材料或設備植入體內后，與血液成分間的相互作用會影響下游事件的走向[24]。因此，測定溶血率是評價材料安全性的一項重要指標。實驗結果顯示，基材和載藥纖維膜的溶血率都不到1%，表明聚己內酯、明膠和丹皮酚（試驗質量濃度范圍內）沒有溶血作用，安全性高。

2.5 生物活性的測定

2.5.1 抗菌活性 采取抑菌圈法。將活化好的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌菌液稀釋后（濃度為1×106CFU/mL），涂布在固體培養(yǎng)基上。各纖維膜打成8 mm薄膜圓片，經紫外燈照射消毒后，貼在涂有菌液的培養(yǎng)基上。取含有0.4 μg的環(huán)丙沙星濾紙片作為陽性對照組，聚己內酯＋明膠纖維膜作為陰性對照組。將培養(yǎng)皿放在生化培養(yǎng)箱內37 ℃培養(yǎng)24 h后，測量抑菌圈直徑，結果如表2和圖5所示。

從結果可知，聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑分別為15.96 mm和19.93 mm，都超過了15 mm，說明聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都具有較強的抗菌能力。而對金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑大于陽性對照的抑菌圈直徑，說明聚己內酯＋明膠/丹皮酚納米纖維膜保留了優(yōu)異的抑菌活性。

2.5.2 抗氧化活性 根據(jù)Fenton反應原理，參照文獻方法[25]測定丹皮酚和載藥纖維膜清除羥自由基的能力。取3組試管，樣品管組加入100 μL水楊酸溶液（9 mmol/L）和100 μL硫酸亞鐵溶液（9 mmol/L），再分別加入纖維膜溶出液，加水至1.4 mL，最后加入過氧化氫（8 mmol/L）100 μL，得到含丹皮酚終質量濃度為500～1100 μg/mL的系列樣品管，37 ℃下反應15 min，用紫外分光光度計于510 nm波長處測定值，記為1。將樣品溶液換成水，同樣操作得到0；將樣品管中的過氧化氫溶液換成水測得對照吸光值2。平行測定3次，羥自由基清除率用公式進行計算。

表2 聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌活性(, n = 3)

圖5 聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌圈

清除率＝(0－1＋2)/0

在初試驗中發(fā)現(xiàn)丹皮酚清除其他自由基的活性較弱，所以，本實驗以測定載藥纖維膜對羥自由基的清除率來評價其抗氧化性能，并與丹皮酚原料藥比較，結果見表3。從表3中可以看到，隨著丹皮酚質量濃度的增大，清除率呈上升趨勢，清除率與丹皮酚質量濃度呈正相關。當?shù)てし拥馁|量濃度為1.1 mg/mL時，原料藥的清除率為79.31%，載藥纖維膜的清除率為78.72%。經SPSS 17.0軟件分析，在實驗質量濃度范圍內，二者的清除能力相當，無顯著性差異。

表3 樣品對?OH的清除能力(, n = 3)

2.6 丹皮酚體外釋放研究

2.6.1 標準曲線的測定 精確稱取10.0 mg丹皮酚，加入磷酸鹽緩沖液（PBS，pH 7.4），溶解、定容，得到0.1 mg/mL的儲備液。稀釋成一系列質量濃度的標準溶液：4、6、8、10、12 μg/mL。采用紫外分光光度計，在274 nm處測定上述溶液的值，繪制標準曲線。

以值對丹皮酚溶液的質量濃度進行回歸，得到標準曲線方程為＝0.070 4＋0.007 8，2＝0.999 3，其中為值，為丹皮酚質量濃度。

2.6.2 丹皮酚飽和溶解度的測定 取過量的丹皮酚原料藥，置于盛有20 mL磷酸鹽緩沖溶液（pH 7.4）錐形瓶中，恒溫振蕩72 h，靜置后取上清液，經0.22 μm微孔濾膜濾過，用紫外分光光度計在274 nm處測定值，平行測定3次，測得丹皮酚的飽和溶解度為（825±13）μg/mL。

2.6.3 丹皮酚體外釋放測定 精密稱取載丹皮酚纖維膜，放進盛有50 mL磷酸鹽緩沖溶液（pH 7.4）的錐形瓶中，置于恒溫搖床中，設置溫度為37 ℃，振蕩頻率為100 r/min。定時從溶出介質中移取5.0 mL溶液作為待測樣品，同時補充同體積PBS溶液。測定待測樣品在274 nm處的值，參照文獻方法中的公式[26]，計算累積釋放率，并作釋放曲線圖。

2.6.4 丹皮酚釋放行為 圖6展示了丹皮酚原料藥和3種載丹皮酚纖維膜的體外藥物累積釋放率。從丹皮酚釋放曲線圖可以看出，丹皮酚原料藥在4 h基本釋放完全，累積釋放率達到93.46%。從2個載藥纖維膜的釋放曲線圖可看到，各濃度的聚己內酯/丹皮酚纖維膜和聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜在1 h內均存在突釋效應。明膠的加入，使得不同載藥量的纖維膜累積釋放率的差距增大，載藥量為15%的纖維膜的累積釋放率從31.26%提高到53.10%，但是突釋現(xiàn)象沒有得到改善。究其原因，可歸結為混紡中常見的問題。共混靜電紡絲法是在進行紡絲前將藥物與聚合物溶液混合，直接溶解再紡絲。在這種方法中，聚合物的理化性質、聚合物與藥物的相互作用決定了藥物在納米纖維中的分布以及藥物的釋放等。在共混靜電紡納米纖維的研究中發(fā)現(xiàn)，藥物突釋通常是由于2個原因造成，一是其直接與人體內環(huán)境接觸導致容易擴散；二是單軸纖維易于快速降解，從而造成難以控制給藥的局面。此外，溶解度差的藥物會導致其在聚合物溶液中分布不均勻，藥物向纖維表面的遷移，最終導致藥物初始突釋現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了解決突釋問題，本研究制備了3層載丹皮酚纖維膜：聚己內酯膜為上下層，聚己內酯＋明膠/丹皮酚膜作為中間層。每一層的紡絲時間都為2 h，紡絲參數(shù)同上，并研究了其釋藥行為，結果見圖6。比較3個載藥纖維膜的釋放曲線圖可知，3層載藥膜的丹皮酚累積釋放率比單層載藥膜的高得多。從三層膜載藥釋放圖可看出，釋放效果最好的纖維膜的中間層聚己內酯和明膠的比例為7∶3，在4 h時其藥物累積釋放率為20.62%，在前期沒有突釋效應；24 h時累積釋放率達到47.83%，接著緩慢釋放，120 h時累積釋放率可達94.58%，幾乎完全釋放，與原料藥比，具有緩釋性。

圖6 載藥纖維膜體外藥物累積釋放曲線(, n = 3)

3 討論

本實驗利用靜電紡絲技術制備了不同載體的載丹皮酚納米纖維膜，對其進行了表征、生物活性測試和體外藥物釋放行為研究。FTIR是表征丹皮酚是否與載體發(fā)生反應的有力測試手段，通過檢測對比丹皮酚的特征峰，發(fā)現(xiàn)載藥纖維膜的譜線中無丹皮酚的特征峰，與原材料紅外圖譜對比，也沒有生成新的峰，說明丹皮酚與載體沒有發(fā)生化學反應，只是被成功地包埋在纖維內部。分析TEM和XRD的表征結果與紅外光譜圖得到的結果一致。而DSC的檢測結果說明，丹皮酚負載在纖維內部，被載體所保護，提高了熱穩(wěn)定性。

隨著醫(yī)藥學與材料學的發(fā)展，生物材料在臨床上的應用越來越廣泛[27]。材料在應用于臨床前，需對其進行生物相容性的評價。本實驗中進行了細胞毒性實驗和溶血率的測試，結果顯示，聚己內酯＋明膠載體纖維膜是安全的生物材料。而載丹皮酚纖維膜隨著載藥量的增大，出現(xiàn)了細胞毒性，因此，我們要把載藥量控制在安全用藥范圍。在生物活性方面，聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜表現(xiàn)出很強的抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的作用；對羥自由基具有較強的清除能力，可望在醫(yī)學研究、生物醫(yī)藥及食品包裝等領域開拓新的應用。

從體外釋藥試驗結果來看，聚己內酯/丹皮酚和聚己內酯＋明膠/丹皮酚纖維膜最佳的載藥量都是15%，但是存在具有突釋效應和累積釋放率不高的缺點?？紤]到聚己內酯的疏水性，可以控制藥物釋放前期的突釋；而明膠的親水性又可以在后續(xù)的過程中促進丹皮酚的釋放。結合兩者的特性，本實驗設計制備了3層膜，通過摸索調控中間層2種材料之間的比例，在釋藥實驗中獲得了較為滿意的效果。下一步可對3層載丹皮酚纖維膜做更多的研究，比如各項表征、藥理活性及釋藥機制等，為開拓丹皮酚的臨床應用提供依據(jù)。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Preparation, characterization and performance evaluation of nanofiber membranes loaded with paeonol

XU Hai-tang, LIAO Hua-zhen, ZHOU Ju-ying, WEI Yi-chun, LAN Yan-jiao

Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products, State Ethnic Affairs Commission, Guangxi Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products, Guangxi Collaborative Innovation Center for Chemistry and Engineering of Forest Products, Guangxi Minzu University, Nanning 530006, China

To prepare drug-loaded fiber membrane by using electrospin technology, with paeonol, polycaprolactone, gelatin as raw materials and performe their structural characterization and performance evaluation.Polycaprolactone/ paeonol fiber membrane, polycaprolactone + gelatin/paeonol fiber membrane and three layers of fiber film (which polycaprolactone membrane as the upper and lower layers and polycaprolactone + gelatin/paeonol membrane as the middle layer) were prepared. The morphology and structure of the single layer fiber membrane were characterized by scanning electron microscope, Fourier transform infrared spectrum, X-ray diffraction, and differential scanning calorimetry. The security of the loaded fiber membrane was assessed by CCK-8 and hemolysis test. The antibacterial activity and antioxidant properties of polycaprolactone + gelatin/paeonol were evaluated. Therelease rule of paeonol from drug loaded fiber membrane was investigated.Paeonol was successfully loaded in the electrospun fibers. CCK-8 test indicated that the polycaprolactone + gelatin/paeonol fiber membrane (drug loading capacity ≤ 15%) showed no influence to the cell viability, and hemolysis test showed hemolysis ratio of samples was under 1%. The excellent antibacterial effect of polycaprolactone + gelatin/paeonol fiber membrane againstand, which the diameter of the bacteriostatic ring for.was (19.93 ± 0.10) mm. Polycaprolactone + gelatin / paeonol had a strong clearance of hydroxyl radicals, when the concentration of paeonol was 1.1 mg/mL, the clearance rate of the membrane was 78.72%.release experiments show that the release of the drug first goes through a rapid release and then enters the slow release. The fiber membrane with the best sustained-release effect was three layers, which the cumulative release rate was 94.58%.The prepared paeonol fiber membrane has good biocompatibility, bacteriactivity and oxidation resistance, and slow release, and its application in the field of biomedicine is worth further study.

nanofiber membrane; paeonol; polycaprolactone; gelatin; antibacterial; release; hemolysis rate

R283.6

A

0253 - 2670(2023)14 - 4493 - 08

10.7501/j.issn.0253-2670.2023.14.009

2023-02-01

國家自然科學基金項目（52063004）

許海棠，碩士生導師，正高級實驗師，研究方向為藥物新劑型與制劑新技術。E-mail: xhthellen@163.com

周菊英，博士生導師，教授，研究方向為松香基功能材料的制備與應用。E-mail: zhoujuying@126. com

[責任編輯 鄭禮勝]