DOI:10.1016/j.carbpol.2020.116428

以壳聚糖为基材的电纺纳米纤维是克服舌下给药相关挑战的有希望的候选材料，但针对评估纳米纤维舌下给药的粘着性能的研究还很有限。本研究旨在阐明壳聚糖/聚环氧乙烷（PEO）纳米纤维的粘着性能，重点是壳聚糖的脱乙酰化程度（DDA，53-96％）对其形态和粘着性能的影响。利用石英晶体微天平和耗散监测技术，研究了壳聚糖与牛颌下腺黏液的分子间相互作用，以及纳米纤维与离体猪舌下黏膜的粘附作用。壳聚糖DDA的增加改善了纳米纤维在水中的形态稳定性，但不影响粘着性能的改变。研究表明壳聚糖/PEO纳米纤维具有出色的粘着性能，所具备的强粘着性能归因于其溶胀能力。

图1.由含各种DDA的壳聚糖制备的壳聚糖/PEO纳米纤维的形态。A）由含各种DDA（53％、71％、82％或96％）的壳聚糖制备的电纺壳聚糖/PEO纳米纤维的代表性SEM图像。放大10,000倍。B）由含各种DDA的壳聚糖制备的电纺壳聚糖/PEO纳米纤维的尺寸分布。给出了平均直径±标准偏差（SD）。N=3，n=100，其中N代表单个纤维垫的数量，n是每个纤维垫测得的单个纤维的数量。

图2.用含不同DDA的壳聚糖制备的电纺壳聚糖/PEO纳米纤维的FTR和ATR组成分析。A）乙酸、PEO、壳聚糖53、壳聚糖96和由含不同DDA（53％、71％、82％或96％）的壳聚糖组成的电纺壳聚糖/PEO纳米纤维的代表性FTIR光谱，B）在壳聚糖53、壳聚糖96和由含不同DDA的壳聚糖制备的壳聚糖/PEO纳米纤维的1700-1500 cm-1区域的ATR光谱和代表性FTIR。N=2，n=2，其中N代表单个样本的数量，n是每个样本的测量数量。

图3.由含不同DDA的壳聚糖静电纺丝制备的壳聚糖/PEO纳米纤维的水稳定性。暴露于水中3小时后，由含不同DDA（53％、71％、82％或96％）的壳聚糖静电纺丝制备的壳聚糖/PEO纳米纤维的代表性SEM图像（干燥）和重量损失，放大10,000倍。重量损失以平均值±SD表示，N=3，其中N是测试的单个纳米纤维垫的数量。

图4.相对于对照（等渗缓冲液，pH6.8），由含不同DDA的壳聚糖制备的壳聚糖/PEO纳米纤维与TR146细胞单层的体外相容性评估。相对生存力以平均值±SD表示，N=3，n=3，其中N代表细胞传代数，n是每次传代测试的样品数。

图5.通过QCM-D技术，评估牛颌下腺黏蛋白与DDA升高的壳聚糖的相互作用。A）通过NHS功能化，将粘蛋白从牛下颌腺吸附到QCM-D传感器上期间，频率（ΔF）和耗散（ΔD）变化的代表性QCM-D测量。显示了第五个（圆形）、第七个（正方形）和第九个（三角形）泛音。B）将建立的粘蛋白层暴露于各种DDA的壳聚糖（53-96％）后的代表性QCM-D测量。箭头指示引入了壳聚糖并随后进行漂洗。C）壳聚糖（DDA为53-96％）对粘蛋白层的吸附的代表性ΔD/ΔF图（第五泛音）。颜色的解释在D）中给出，它显示了图5C所示的ΔF/ΔD图的线性区域的斜率。结果表示为平均值±SD。N=2，n=2，其中N代表单个样本的数量，n是每个样本的重复次数。

图6.电纺壳聚糖/PEO纳米纤维对离体猪舌下黏膜的粘附力。A）使用电皮刀获得离体猪舌下黏膜的组织切片。图像显示了上皮去除后的离体猪舌下黏膜的薄层（左）和猪舌腹侧（右）。B）实验装置，通过质地分析仪记录了来自安装在玻璃支架上的离体猪舌下黏膜的壳聚糖/PEO纳米纤维的粘附作用。C）由含不同DDA（53％、71％、82％或96％）的壳聚糖制备的电纺壳聚糖/PEO纳米纤维的粘附作用。空白探针、泡棉胶带和疏水膜作为对照。结果表示为平均值±SD。N＝4-5，n＝1-4，其中N表示生物学重复的次数，n是每个单独组织的测量次数。

图7.壳聚糖/PEO纳米纤维的润湿和溶胀促进离体猪舌下黏膜的粘附。A）电纺壳聚糖96/PEO纳米纤维对离体猪舌下组织或皮肤的粘附作用，无论是在PBS中干燥还是湿润。N=2，n=3-5，其中N代表生物学重复的次数，n是每个单独组织的测量次数。*p＜0.05，**p＜0.005。B）离体猪舌下黏膜或皮肤上PBS的接触角测量。结果表示为平均值±SD。N=3，n=2-3，其中N代表生物学重复的次数，n是每个组织的测量次数。C）暴露于水中15分钟前后，壳聚糖96/PEO纳米纤维或疏水膜圆盘（直径10 mm）溶胀的代表性图像（侧视图）。白条标记了圆盘在接触水之前和之后的厚度。样品的溶胀以平均值±SD表示。N=3，其中N表示重复次数。