CN110478521B - 载药纳米纤维及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及皮肤外用制品,具体地,涉及载药纳米纤维及其制备方法和应用。该载药纳米纤维含辅助成分形成的纳米纤维及负载于纳米纤维上的黄藤素,相对于每克的黄藤素,辅助成分的含量为5‑75g。载药纳米纤维制备方法包括:将含有黄藤素和辅助成分的纺丝溶液进行静电纺丝,得载药纳米纤维。还涉及所述载药纳米纤维在制备抑制瘢痕的皮肤外用制品中的应用。载药纳米纤维以黄藤素作为活性组分,活性组分药效持续释放,促进愈合且消炎,调节细胞的生长和增殖行为,进而有效抑制瘢痕的形成和生长,可广泛用于皮肤外用制品中,尤其用于敷料。本发明采用共混静电纺丝法制备载药纳米纤维,制备工艺简单,所得载药纳米纤维连续均匀。
Description
技术领域
本发明涉及皮肤外用制品,具体地,涉及载药纳米纤维及其制备方法和应用。
背景技术
每年全世界有八千万人受到皮肤伤疤的影响,包括交通事故,火灾,军事行动引起的皮肤创伤。疤痕的形成加重了社会和医疗成本,并给病人带来经济上的损失和精神上的负担,并影响愈后的生活质量。疤痕主要是在皮肤创伤后的四周内形成和发展,在之后的六个月内以重建和修复为主。目前疤痕主要的治疗方案是在伤口愈合后,疤痕形成期进行药物或者物理的干扰和治疗,这样效果不佳,而且容易发生复发。
聚己内酯是一种半结晶性聚合物,是利用有机金属化合进行开环而得来的脂肪族聚酯。聚己内酯是一种与软硬组织均可以相容的生物材料,可降解并能被机体吸收。聚己内酯以其低成本,优越的可生物降解性,良好的生物相容性和力学性能,得到广泛的关注,并获得美国FDA的批准,可用于可降解组织工程支架以及可降解控释载体领域。聚己内酯可溶于多种氯仿、甲酸等有机溶剂,与较多高分子具有较好的相容性,在较宽的浓度范围内和工艺条件可用静电纺丝技术制备微纳米纤维,但成纤维细胞难以黏附和爬行。
明胶是一种常用的天然可降解的水溶性生物高分子材料。明胶原料来源丰富,生物相容性好,抗原性弱,易被组织吸收且不产生炎症反应,并且具有较好的生物可降解性。
专利CN201610584679.2公开了一种聚合物PLCL载药纳米纤维膜的制备方法:将聚乳酸和聚己内酯(PLLA:PCL=1:1)溶解在六氟异丙醇中,加入8-12%抗菌药物环丙沙星,搅拌溶解,得到纺丝液,然后进行静电纺丝,即得载药纳米纤维。专利CN201610361400.4公开了一种缓释维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的纳米纤维伤口敷料的制备方法:(1)向乳酸己内酯共聚物溶液中加入维生素E聚乙二醇琥珀酸酯;(2)待维生素E聚乙二醇琥珀酸酯溶解后,进行静电纺丝,所得的纳米纤维可以实现维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的缓释,具有良好的生物相容性和抗菌性能。但这两件专利申请中所制备的载药纳米纤维均不能够对瘢痕进行有效的治疗。
黄藤素是从传统中药植物黄藤中提取得到的水溶性生物碱,目前已可通过人工合成的方法得到,具有广谱抑菌抗病毒、清热解毒和良好消炎作用。黄藤素对多种革兰氏阳性和阴性细菌均有抑制作用,黄藤素还具有较强的抑制霉菌、淋球菌、支原体、衣原体等病原微生物的作用。但目前尚未发现以黄藤素作为活性组分的载药纳米纤维提高抑制瘢痕效果的专门研究。
发明内容
针对现有技术的问题,本发明目的在于提供黄藤素作为活性组分的载药纳米纤维,用于皮肤外用制品以提高抑制瘢痕的效果。
为了实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种载药纳米纤维,该载药纳米纤维含有辅助成分形成的纳米纤维以及负载于所述纳米纤维上的黄藤素,相对于每克的黄藤素,所述辅助成分的含量为5-75g。
第二方面,本发明提供了一种上述载药纳米纤维的制备方法,该制备方法包括:将含有黄藤素和辅助成分的纺丝溶液进行静电纺丝,得到载药纳米纤维。
第三方面,本发明提供了根据上述制备方法制得的载药纳米纤维。
第四方面,本发明提供了如前所述的载药纳米纤维在制备用于抑制瘢痕的皮肤外用制品中应用。
与现有技术相比,本发明的技术方案至少具有如下优点:
1.利用静电纺丝技术制备的黄藤素/聚己内酯/明胶纳米纤维膜,具有很好的生物相容性和降解性。明胶与聚己内酯共混纺丝提高了黄藤素与纤维基体的相容性,使黄藤素达到缓释的效果。
2.本发明的载黄藤素纳米纤维敷料可以杀灭创面上的细菌、霉菌和病毒,低伤口炎症反应;纳米纤维结构能够阻止外部细菌和病毒进入创口,且有利于成纤维细胞的黏附和增殖。
3.所述载黄藤素纳米纤维敷料与伤口接触时,黄藤素能快速释放到一定量,杀死伤口的细菌和病毒等;在伤口愈合过程中,黄藤素能持续稳定释放,防止伤口感染,降低伤口炎症反应。
4.本发明的载黄藤素纳米纤维敷料具有优良的透气性、吸湿和保湿作用,防止创面感染和缩短创面愈合时间,所述载黄藤素纳米纤维敷料具有仿细胞外基质的结构,优化的表面特性使细胞沿纤维膜二维方向爬行和生长,从而减少瘢痕的形成,在创面修复领域具有很好的应用前景。
5.本发明的载黄藤素纳米纤维敷料可用于浅表皮伤口,将敷料贴于创面时,敷料会紧贴创面层,将创面与外界隔绝,愈合过程中,伤口敷料会降解,伤口愈合后,未降解的敷料会自动脱落。
6.本发明的载黄藤素纳米纤维敷料,原料安全无毒且成本低,对人体和环境安全,整个工艺过程简单,易于规模化生产。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1A-图1E为实施例1-5得到的载药纳米纤维敷料的扫描电子显微镜观察结果(图1A)及直径分布(图1B)测试结果。
图2A-图2E为实施例1-5得到的载药纳米纤维敷料的直径分布图。
图3A-图3B为实施例1-3和实施例5所得样品的黄藤素体外溶出曲线图。
图4为实施例1-5(分别对应于图4A、4B、4C、4D、4E)和对比例1-2(4F、4G)所得兔耳瘢痕组织苏木精-伊红染色(HE)结果。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面,本发明提供一种载药纳米纤维,该载药纳米纤维含有辅助成分形成的纳米纤维以及负载于所述纳米纤维上的黄藤素,相对于每克的黄藤素,所述辅助成分的含量为5-75g。
本发明中所述及的黄藤素的分子式为C21H22N+O4,结构如下所示:
本发明中,在优选情况下,为了获得进一步提高的药效持续释放、促进伤口愈合和抑制瘢痕效果,相对于每克的黄藤素,所述辅助成分的含量为12.5-50g。
本发明中,对所述载药纳米纤维的辅助成分的选择没有特别的限定,可以为本领域常规选择。在优选情况下,为了获得进一步提高的药效持续释放、促进伤口愈合和抑制瘢痕效果,同时提高载药纳米纤维的亲水性,所述载药纳米纤维中的辅助成分为聚已内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、明胶、胶原蛋白和透明质酸中的至少一种。
为了获得更进一步提高的药效持续释放、促进伤口愈合和抑制瘢痕效果,同时进一步提高载药纳米纤维的亲水性,所述辅助成分优选为聚己内酯和明胶。更优选地,所述聚己内酯与所述明胶的重量比为2-10:1。
本发明中,对所述聚己内酯的选择没有特别的限定,可以为本领域常规选择。在优选情况下,所述聚己内酯的重均分子量为1.4-12万,优选为4.5-9万。
本发明中,所述的明胶为满足国家或行业标准的食用明胶和/或药用明胶。在优选情况下,凝冻强度为100-300g bloom,优选为150-250g bloom。凝冻强度的测试方法参照国家标准GB6783-2013食品添加剂(明胶)凝冻强度测定。
本发明优选实施方式中,载药纳米纤维的单丝直径为80-500nm,更优选为120-400nm,载药纳米纤维的接触角为0-130°,更优选为0-90°。
根据本发明的一种具体实施方式,本发明的载药纳米纤维为通过(共混)静电纺丝所得到的产物,也即将所有成分混合配制获得混合纺丝溶液再进行静电纺丝而获得的具有纳米纤维结构的载药纳米纤维集合(载药纳米纤维型敷料)。
第二方面,本发明提供一种载药纳米纤维的制备方法,该制备方法包括:将含有黄藤素和辅助成分的纺丝溶液进行静电纺丝,得到载药纳米纤维。
本发明中,所述的静电纺丝为共混静电纺丝法,对所述共混静电纺丝法的条件没有特别的限定,可以为本领域常规选择。优选情况下,静电纺丝的条件使得载药纳米纤维的单丝直径为80-500nm,更优选为120-400nm,载药纳米纤维的接触角为0-130°,更优选为0-90°。
在本发明优选的实施方式中,为了提高生产效率,获得更连续均匀的载药纳米纤维,静电纺丝法中的电源电压为8-25kV,优选为12-20kV。
在本发明优选的实施方式中,为了提高生产效率,获得更连续均匀的载药纳米纤维,静电纺丝法中的针头与接收基板之间的距离为8-25cm,优选为15-20cm。
在本发明优选的实施方式中,为了提高生产效率,获得更连续均匀的载药纳米纤维,静电纺丝法中的供料速度为0.2-0.8ml/h,优选为0.3-0.6ml/h。
在本发明优选的实施方式中,为了提高生产效率,获得更连续均匀的载药纳米纤维,静电纺丝法中的针头内径为0.19-0.7mm,优选为0.3-0.5mm。
在本发明优选的实施方式中,为了提高生产效率,获得更连续均匀的载药纳米纤维,静电纺丝法中的温度为20-40℃,优选为25-35℃。
在本发明优选的实施方式中,为了提高生产效率,获得更连续均匀的载药纳米纤维,静电纺丝法中的相对湿度为10-50%,优选为35-45%。
在本发明优选的实施方式中,静电纺丝的时间为12-48h,优选为22-25h。由此获得的载药纳米纤维的厚度通常为100-300μm。
本发明中,所述纺丝溶液的制备方法没有特别的限定,可以为本领域常规选择的条件。在优选情况下,将黄藤素和辅助成分分别与溶剂配制成一定浓度的溶液再混合制成纺丝溶液,以纺丝溶液的质量为基准,黄藤素的含量为1.5-9.5重量%,优选为2-8重量%。所述配制和混合过程中优选采用搅拌的方式,更优选为磁力搅拌,磁力搅拌的时间为0.5-3h,优选为1-2h。
在优选情况下,为了避免纺丝液中存在的气泡对纺丝干扰,获得稳定的纺丝过程,所述纺丝溶液经超声脱气后再进行共混静电纺丝,所述超声脱气的条件为超声清洗机中于温度20-40℃水浴中超声10-30min消除气泡。
在本发明优选的实施方式中,所述溶剂为C1-2有机酸。
在本发明更优选的实施方式中,所述溶剂为甲酸和/或乙酸。
在本发明更进一步优选的实施方式中,所述溶剂为甲酸和乙酸,甲酸与乙酸的体积比为1:1-5,优选为1:2-4。
在本发明的一种实施方式中,当所述辅助成分为聚己内酯和明胶时,聚己内酯和明胶可以以溶液的形式使用,聚己内酯溶液和明胶溶液的质量比可以为4-9:1。所述聚己内酯溶液中聚己内酯的含量通常为15-22重量%。所述明胶溶液中明胶的含量通常为7-10重量%。
本发明的制备方法中,黄藤素与辅助成分的具体选择和配比如前所述,在此不再赘述。
第三方面,本发明提供了上述方法制得的载药纳米纤维。
本发明中,对载药纳米纤维的直径没有特别的限定,广义上讲,纳米纤维的单丝直径低于1000nm均可,如80-500nm。在优选情况下,所述纳米纤维的单丝直径为120-400nm。
本发明中,对纳米纤维的接触角没有特别的限定,广义上讲,接触角为0-130°均可。在优选情况下,所述纳米纤维的接触角为0-90°。
第四方面,本发明提供了所述载药纳米纤维在制备用于抑制瘢痕的皮肤外用制品中应用。
本发明中所述皮肤外用制品应作广义的理解,如化妆用品,医疗外用制品,包括将所述载药纳米纤维用于若干形式和剂型。在优选情况下,共混静电纺丝后,为了除去产物的溶剂,可以进行干燥,如真空干燥,具体在25-45℃真空干燥36-50h,优选在28-32℃真空干燥40-48h。
其中,所述瘢痕可以为由各种创伤所形成的瘢痕,例如,烧烫伤、刮伤、擦伤、由炎症所述引起的皮肤溃烂所形成的瘢痕,还可以为外科手术后愈合过程中所形成的瘢痕等等。本发明所述的瘢痕优选为外科手术后愈合过程中所形成的瘢痕。
以下将通过实施例和对比例对本发明进行详细描述。以下实施例和对比例中,
聚己内酯购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司,重均分子量为8万;明胶购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,凝冻强度为240g bloom;黄藤素购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,纯度98%。
在本发明的实施例中载药纳米纤维的有关数据按以下测试方法获得:
载药纳米纤维的单丝直径:
纳米纤维利用日本HITACHI公司的S-4800型扫描电子显微镜进行观察。在观察之前,所有样品在真空下喷金以提高样品的导电性能。电纺丝的平均直径利用PhotoshopCS2软件计算所得。随机选取200条纳米纤维利用Photoshop中的标尺工具测量其直径。所有样品直径的平均值即为电纺丝的直径分布。
药物释放率:
将含0.5mg载有黄藤素的纳米纤维膜投入50mL带盖试剂瓶中,瓶中加入20mL含有0.1mol/L PBS(PH=7.4)作为释放介质,于恒温水浴振荡器中以转速为100r/min,分别于设定的时间0.5、1、2、3、4、8、12、24、48、96、192h取样,每次取出1mL样品溶液,再向介质中补充1mL的新鲜介质,进而用紫外分光光度计并根据标准曲线对药物的含量进行检测,从结果计算药物的累积释放率。
接触角测试:
将载药纳米纤维纺于载玻片上,利用蒸馏水躺滴法测定纤维膜的水接触角大小,比较载药前后纤维膜的亲疏水性。接触角测定范围为0-180°,分辨率为±0.1°。每个样品选取3个点测定,并通过计算平均值即得到样品的接触角。
动物实验评价:
将载药纳米纤维样品用直径为1cm的打孔器制成圆片,并置于超净台中紫外消毒15min,待用。
将新西兰雌兔(2.5±0.2kg)适应性饲养1周后,分组,每组6只,用30g/l戊巴比妥钠(30mg/kg)作耳缘静脉麻醉,兔耳腹侧面皮肤碘伏、乙醇消毒,严格无菌操作技术下,在兔耳腹侧中段沿长轴避开可见血管,用皮肤打孔器作直径1cm大小创面,创面间隔1cm以上,去掉兔耳全层皮肤并用刮勺彻底刮除软骨膜,每耳6处。将纤维样品覆盖于创面,并用Tegaderm透明敷料(3M公司)覆盖各个创面。
术后第1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20d观察创面愈合情况,并记录伤口愈合的时间即为愈合天数。术后第14、28、56在30g/l戊巴比妥钠1.0ml/kg(30mg/kg)作耳缘静脉麻醉麻醉条件下,每只兔耳随机切取1个标本,切口在创面边缘,垂直于兔耳皮肤表面,深达软骨表面。将每个标本4%多聚甲醛固定24h,常规脱水,透明,包埋,切片,然后分别进行HE染色每组有12个标本。
瘢痕指数:显微镜下用测微尺测量瘢痕的相对增生厚度,瘢痕最高点与兔耳软骨表面之间的垂直距离为a,正常皮肤与软骨表面的垂直距离为b,则瘢痕增生指数HI=a/b。瘢痕指数超过2为明显的瘢痕组织增生。
实验中所得数据的统计学意义统一采用方法Student's Test方法处理,结果均以均数±标准差来表示。
抑菌实验
取金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌斜面新鲜培养物,采用麦氏比浊法配制成浓度为5×106-5×107cfu/ml试验菌悬液,称取一定质量的纳米纤维样品放入含上述试验菌悬液的试管中,放入37℃恒温水浴摇床内培养18h,稀释适当倍数(104-105)后,吸取一定量菌悬液至琼脂培养基培养皿中均匀涂布,置37℃生化培养箱,培养24h后,对平板进行计数。按下式计算细菌减少率。抑菌率(%)=(菌落总数-存活菌落数)/菌落总数×100%
实施例1
将聚己内酯溶于乙酸/无水甲酸(体积比3:1)的混合溶剂中,配制成浓度20重量%的溶液。将明胶溶于乙酸/无水甲酸(体积比3:1)的混合溶剂中,配制成浓度8重量%的溶液。聚己内酯溶液和明胶溶液按照质量比9:1混合得到混合溶液,磁力搅拌2h,加入2重量%的黄藤素(即,相对于100g的聚己内酯和明胶溶质,加入2g的黄藤素),磁力搅拌1h,得到聚己内酯/明胶/黄藤素纺丝溶液,为均一混合溶液。所得纺丝溶液超声脱气(条件为35℃,10min,下同)后,进行静电纺丝,在铝箔纸上收集载药纳米纤维膜24h。纺丝条件如下:电源电压20kV,针头与接收基板之间的距离20cm,供料速度0.3ml/h,针头内径0.4mm,温度30℃,相对湿度40%。将收集的载药纳米纤维,于30℃真空干燥(真空度为10Pa,下同)48h,制得载药纳米纤维敷料样品。
该载药纳米纤维扫描电子显微镜照片如图1A所示,直径分布统计结果如图2A所示,可见纤维直径均匀,表面光滑,无药物析出。纳米纤维的平均直径和接触角见表1。
载药纳米纤维敷料样品的黄藤素在0-200小时的释放率如图3A所示;可见,在最初的0.5h,76%的黄藤素从纤维膜中突释放出来,达到最小抑菌浓度,杀死伤口的微生物和病毒,防止伤口感染;随后释放速率逐渐减小,在96h达到平台,减小愈合过程中的炎症,促进伤口愈合。也即,在伤口形成的初期,药物的快速释放可以防止过度炎症的产生,促进伤口愈合,后期的缓慢持续释放,可以调控成纤维细胞的活性,抑制增生性瘢痕的形成。
兔耳瘢痕模型实验如图4A(左)所示,4周后可观察到疤痕呈粉红色,表面较平,有凸点;兔耳瘢痕组织HE染色结果如图4A(右)所示,可以看出:表皮层厚度较薄,真皮层成纤维细胞数量减少,密度较低,炎症细胞较少。平均愈合天数和瘢痕指数如表1所示。
纳米纤维对金黄素葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率结果见表2,可见载药纤维膜对革兰氏阳性菌和阴性菌都具有较好的抑制作用。
实施例2
将聚己内酯溶于乙酸/无水甲酸(体积比2:1)的混合溶剂中,配制成浓度22重量%的溶液。将明胶溶于乙酸/无水甲酸(体积比4:1)的混合溶剂中,配制成浓度7重量%的溶液。聚己内酯溶液和明胶溶液按照质量比6:1混合得到混合溶液,磁力搅拌2h,加入5重量%的黄藤素(即,相对于100g的聚己内酯和明胶溶质,加入5g的黄藤素),磁力搅拌1h,得到聚己内酯/明胶/黄藤素纺丝溶液,为均一混合溶液。所得纺丝溶液超声脱气后,进行静电纺丝,在铝箔纸上收集载药纳米纤维膜24h。纺丝条件如下:电源电15kV,针头与接收基板之间的距离15cm,供料速度0.6ml/h,针头内径0.5mm,温度25℃,相对湿度45%。将收集的载药纳米纤维,于30℃真空干燥48h,制得载药纳米纤维敷料样品。
该载药纳米纤维扫描电子显微镜照片如图1B所示,直径分布统计结果如图2B所示,可见纤维直径均匀,表面光滑,无药物析出。纳米纤维的平均直径和接触角见表1,比实施例1的接触角小,亲水性增加。
载药纳米纤维敷料样品的黄藤素在0-200小时的释放率如图3A所示;可见在最初的0.5h,71%的黄藤素从纤维膜中突释放出来,比实施例1的突释百分比降低,随后药物释放开始变慢,抑菌消炎作用更强,并在96h达到平台。
兔耳瘢痕模型实验如图4B(左)所示,4周后可观察到疤痕呈淡红色,面积比实施例1的更小,表面较平,无明显凸点;兔耳瘢痕组织HE染色结果如图4B(右)所示,可以看出:成纤维细胞密度低,排列较规则,无明显的旋涡。平均愈合天数和瘢痕指数如表1所示。
纳米纤维对金黄素葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率结果见表2,可见载药纤维膜对革兰氏阳性菌和阴性菌都具有较好的抑制作用。
实施例3
将聚己内酯溶于乙酸/无水甲酸(体积比4:1)的混合溶剂中,配制成浓度18重量%的溶液。将明胶溶于乙酸/无水甲酸(体积比2:1)的混合溶剂中,配制成浓度10重量%的溶液。聚己内酯溶液和明胶溶液按照质量比4:1混合,磁力搅拌2h,加入8重量%的黄藤素(即,相对于100g的聚己内酯和明胶溶质,加入8g的黄藤素),磁力搅拌1h,得到聚己内酯/明胶/黄藤素纺丝溶液,为均一混合溶液。所得纺丝溶液超声脱气后,进行静电纺丝,在铝箔纸上收集载药纳米纤维膜24h。纺丝条件如下:电源电压12kV,针头与接收基板之间的距离15cm,供料速度0.5ml/h,针头内径0.3mm,温度35℃,相对湿度35%。将收集的载药纳米纤维,于30℃真空干燥48h,制得载药纳米纤维敷料样品。
该载药纳米纤维扫描电子显微镜照片如图1C所示,直径分布统计结果如图2C所示,可见纤维直径均匀,表面光滑,无药物析出。纳米纤维的平均直径和接触角见表1,比实施例1,2的接触角小,亲水性增加。
载药纳米纤维敷料样品的黄藤素在0-200小时的释放率如图3A所示;可见,在最初的0.5h,55%的黄藤素从纤维膜中突释放出来,比实施例1和2的突释百分比降低,并在192h还有药物释放出来,未达到平台,持续8天以上的药物释放可以防止细菌和病毒感染,并在伤口愈合的整个过程中起到消炎作用。
兔耳瘢痕模型实验如图4C(左)所示,4周后可观察到疤痕呈粉红色,疤痕面积小于实施例1,2,表面平整,无凸点;兔耳瘢痕组织HE染色结果如图4C(右)所示,可以看出,成纤维细胞较少,排列规则,细胞之间空隙较大,无结节和旋涡状。平均愈合天数和瘢痕指数如表1所示。
纳米纤维对金黄素葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率结果见表2。纳米纤维膜对革兰氏阳性菌和阴性菌都具有非常好的抑制作用。
实施例4
按照实施例3的方法制备载药纳米纤维敷料,不同的是,将明胶替换为等重量的聚己内酯,制得载药的载药纳米纤维敷料样品。
该载药纳米纤维扫描电子显微镜照片如图1D所示,直径分布统计结果如图2D所示,可见纤维直径均匀,表面光滑,无药物析出。纳米纤维的平均直径和接触角见表1,维疏水性明显增加。
载药纳米纤维敷料样品的黄藤素在最初的10h,约50%的黄藤素从纤维膜中突释放出来,但24小时便达到平台,药物最终释放率为59%。
兔耳瘢痕模型实验如图4D(左)所示,4周后可观察到有一定的瘢痕增生,色泽发红,无凸点,但有较明显组织隆起;兔耳瘢痕组织HE染色结果如图4D(右)所示,可以看出,表皮层和真皮层较实施例1,2,3厚,成纤维细胞数量增多,排列不规则且较致密,有较多的毛细血管。
纳米纤维对金黄素葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率结果见表2。
实施例5
按照实施例3的方法制备载药纳米纤维敷料,不同的是,将明胶/聚己内酯替换为“聚乳酸/聚已内酯”,将混合溶剂替换为六氟异丙醇,制得载药的纳米纤维敷料样品。
该载药纳米纤维扫描电子显微镜照片如图1E所示,直径分布统计结果如图2E所示,可见纤维直径均匀,表面光滑,无药物析出。纳米纤维的平均直径和接触角见表1,纳米纤维疏水性明显增加。
载药纳米纤维敷料样品的黄藤素在0-100小时的释放率如图3B所示;可见,在最初的10h,约50%的黄藤素从纤维膜中突释放出来,但24小时便达到平台,药物最终释放率为56%,药物释放的时间较短,主要分布在纤维的表层。
兔耳瘢痕模型实验如图4E(左)所示,4周后可观察到增生性瘢痕有一定减小,色泽发白,有一定组织隆起,无凸点。兔耳瘢痕组织HE染色结果如图4E(右)所示,可以看出较明显的瘢痕增生,表皮层较厚,真皮层含有较多成纤维细胞,排列致密且无规则,有漩涡和胶原结节明显。
对比例1
用直径2cm的Tegaderm透明敷料(3M公司)覆盖兔耳创面。
平均愈合天数、瘢痕指数见表1。
兔耳瘢痕模型实验如图4F(左)所示,4周后可观察到伤口处疤痕组织增生最为显著,组织明显高于周围,真皮层非常厚,大量成纤维细胞,毛细血管,有凸点;兔耳瘢痕组织HE染色结果如图4F(右)所示,可以看出,大量的成纤维细胞和炎症细胞,胶原含量丰富,排列不规则,可观察到同心圆图形和结节。
Tegaderm透明敷料对金黄素葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌的没有抑菌作用(见表2)。
对比例2
按照实施例3的方法制备载药纳米纤维敷料,不同的是,未加入黄藤素,制得没有载药的纳米纤维敷料样品。该纳米纤维敷料样品的平均单丝直径和接触角见表1。
平均愈合天数和瘢痕指数如表1所示。
兔耳瘢痕模型实验如图4G(左)所示,4周后可观察到对比例2伤口处出现明显瘢痕增生,较硬且颜色发白,兔耳瘢痕组织HE染色结果如图4G(右)所示,可以看出大量的成纤维细胞和炎症细胞,胶原含量丰富,排列不规则,可观察到同心圆图形和结节。
未载药纳米纤维对金黄素葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌无抑制效果(见表2)。
表1
接触角结果表明,随着明胶占纳米纤维百分含量的增加,接触角越来越小,亲水性越来越强,未添加明胶的纳米纤维呈疏水性。各组的愈合时间数据表明:愈合天数实施例3<实施例2<实施例1<实施例5<实施例4<对比例2<对比例1,愈合天数越小,说明敷料促进伤口愈合的效果越强,实施例1-3与对比例1组比差异有统计学意义(P<0.01),实施例4,5与对比例1组比差异有统计学意义(P<0.05)。各组的疤痕指数数据表明:疤痕指数实施例3<实施例2<实施例1<实施例5<实施例4<对比例2<对比例1,瘢痕指数越小,说明敷料抑制增生性瘢痕效果越佳,实施例1-5与对比例1组比差异有统计学意义(P<0.01)。
表2
抑菌实验数据表明,黄藤素对三种导致伤口感染的微生物具有很好的抑制作用,随着黄藤素含量的增加,实施例1-3,抑菌率增加,而未添加药物的敷料不具备抗菌性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (25)
1.一种载药纳米纤维,其特征在于,该载药纳米纤维含有辅助成分形成的纳米纤维以及负载于所述纳米纤维上的黄藤素,相对于每克的黄藤素,所述辅助成分的含量为5-75g;
其中,所述辅助成分为聚己内酯和明胶。
2.根据权利要求1所述的载药纳米纤维,其中,相对于每克的黄藤素,所述辅助成分的含量为12.5-50g。
3.根据权利要求1所述的载药纳米纤维,其中,所述聚己内酯与所述明胶的重量比为1.5-10:1。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的载药纳米纤维,其中,所述聚己内酯的重均分子量为1.4-12万;
和/或,所述明胶的凝冻强度为100-300g bloom;
和/或,载药纳米纤维的单丝直径为80-500nm,载药纳米纤维的接触角为0-130°。
5.根据权利要求4所述的载药纳米纤维,其中,所述聚己内酯的重均分子量为4.5-9万。
6.根据权利要求4所述的载药纳米纤维,其中,所述明胶的凝冻强度为150-250gbloom。
7.根据权利要求4所述的载药纳米纤维,其中,载药纳米纤维的单丝直径为120-400nm。
8.根据权利要求4所述的载药纳米纤维,其中,载药纳米纤维的接触角为0-60°。
9.一种权利要求1-8任意一项所述的载药纳米纤维的制备方法,其中,该制备方法包括:将含有黄藤素和辅助成分的纺丝溶液进行静电纺丝,得到载药纳米纤维。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其中,所述纺丝溶液中,以纺丝溶液的质量为基准,黄藤素的含量为1.5-9.5重量%。
11.根据权利要求9所述的制备方法,其中,所述纺丝溶液中使用的溶剂为C1-2有机酸。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其中,所述有机酸为甲酸和/或乙酸。
13.根据权利要求9所述的制备方法,其中,静电纺丝的条件使得载药纳米纤维的单丝直径为80-500nm,载药纳米纤维的接触角为0-130°。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其中,静电纺丝的条件使得载药纳米纤维的单丝直径为120-400nm。
15.根据权利要求13所述的制备方法,其中,静电纺丝的条件使得载药纳米纤维的接触角为0-90°。
16.根据权利要求13-15中任意一项所述的制备方法,其中,静电纺丝的条件包括:电源电压为8-25kV;
和/或,针头与接收基板之间的距离为8-25cm;
和/或,供料速度为0.2-0.8ml/h;
和/或,针头内径为0.19-0.7mm;
和/或,温度为20-40℃;
和/或,相对湿度为10-50%;
和/或,时间为12-48h。
17.根据权利要求16所述的制备方法,其中,其中,电源电压为12-20kV。
18.根据权利要求16所述的制备方法,其中,针头与接收基板之间的距离为15-20cm。
19.根据权利要求16所述的制备方法,其中,供料速度为0.3-0.6ml/h。
20.根据权利要求16所述的制备方法,其中,针头内径为0.3-0.5mm。
21.根据权利要求16所述的制备方法,其中,温度为25-35℃。
22.根据权利要求16所述的制备方法,其中,相对湿度为35-45%。
23.根据权利要求16所述的制备方法,其中,其中,时间为22-25h。
24.根据权利要求9-23中任意一项所述的制备方法得到的载药纳米纤维。
25.权利要求1-8和24任意一项所述的载药纳米纤维在制备抑制瘢痕的皮肤外用制品中的应用。
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