摘要
细菌感染和炎症的发生是临床上阻碍伤口愈合的重要原因。因此抗菌伤口敷料的开发对解决伤口的愈合困难问题具有重要意义。虽然抗生素可大幅度减少伤口的感染,甚至极大地促进了外科的发展,但是抗生素的滥用会导致耐药菌的出现,从而增加了医疗负担。因此,降低耐药菌的发生率成为抗生素抗菌伤口敷料的重要指标之一。多种药物或生物活性物质的组合已成为一种可有效降低耐药菌发生率,并促进伤口愈合的治疗方法。同轴纳米纤维可同时装载多种药物和/或生物活性物质,可更好地满足伤口愈合的需求。此外,静电纺丝纳米纤维可模仿细胞外基质,为细胞的附着和增殖提供良好的环境。基于此,本论文采用静电纺丝技术制备了双载药的同轴纳米纤维膜并探究其物理、化学及生物学性能。主要研究内容包括以下几个部分: (1)制备了装载环丙沙星(CIP)的聚己内酯(PCL)为核层以及装载盐酸四环素(TH)的壳聚糖(CS)为壳层的同轴PCL-CIP/CS-TH纳米纤维膜,并研究了其纳米结构、抗菌性能和药物释放规律。虽然同轴复合纤维膜能抑制大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的生长,但是内外两层都存在药物的突释现象,并在24h内释放完成,内层的CIP未达到预期的缓慢释放的效果。 (2)制备了以PCL为核层,明胶(GEL)为壳层的同轴PCL-CIP/GEL-TH纳米纤维膜,并探究了其最佳的工艺参数以改善内层药物的突释现象。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱仪、荧光显微镜等对双载药纳米纤维膜的结构、物理化学性质、药物释放规律、抗菌性质和体外细胞毒性进行了检测。结果表明,PCL-CIP/GEL-TH可长效释放CIP达5天,累积药物释放率为80.71%。同时,快速释放TH(12h),累积药物释放率达83.51%。两种药物的协同作用表现出较强的抗菌活性,可满足伤口愈合不同时期的要求。此外,PCL-CIP/GEL-TH对人皮肤成纤维细胞(hSFCs)表现出良好的生物相容性。 (3)制备了在PCL/GEL内外两层分别装载姜黄素(Cur)和TH的同轴PCL-Cur/GEL-TH纳米纤维膜,在满足抑菌性能的同时兼具抗炎、抗氧化的功能。并对其纳米结构、物理化学性能进行了表征,探究其体外药物释放规律、抗菌活性、抗氧化活性及体外生物相容性。结果表明PCL-Cur/GEL-TH的物理化学性能可匹配伤口敷料的要求,内层的Cur缓慢释放,累积释放120h的释放率为87.52%。外层的TH释放率在8h时达到最高,为87.47%。PCL-Cur/GEL-TH不仅能有效抑菌,而且具有优异的抗氧化功能,其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除活性达45.93%。此外,PCL-Cur/GEL-TH对人永生角质形成细胞(HaCaT)具有良好的生物相容性。 本研究制备的PCL/GEL同轴纳米纤维膜为药物的装载和顺序递送提供了载体,对降低耐药菌发生率,促进细菌感染型伤口的愈合具有潜在的应用价值。