DOI: 10.3390/pharmaceutics13091527
活性伤口敷料应该满足伤口治疗的主要目标,即加快伤口愈合并降低感染率。本研究开发了含有三种活性成分的新型多功能纳米纤维伤口敷料:氯霉素(CAM)、β-葡聚糖(βG)和壳聚糖(CHI),其中βG和CHI分别是从酿酒酵母细胞壁和虾壳中分离出来的形成纳米纤维的活性生物聚合物。为了评估每种活性成分对纳米纤维形态特征和生物活性的影响,制备了含有βG和CHI、仅βG、仅CHI和仅共聚物聚环氧乙烷(PEO)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)的纳米纤维。所有四种纳米纤维配方均采用1%CAM制备。无针NanospiderTM技术可成功生产包含所有三种活性成分的无缺陷纳米纤维。含有CAM的纳米纤维具有突释CAM的能力以及较高的吸收性能。含所有活性成分(βG、CHI和CAM)的纳米纤维显示出浓度依赖性抗炎活性,同时保持了CAM的抗菌活性。优异的抗炎性能,加上较强的吸收能力和抗菌作用,这些多功能纳米纤维有望成为局部治疗感染以及渗出性伤口(如烧伤伤口)的理想敷料。
图1.每种纳米纤维配方的代表性SEM图像。纤维直径分布是通过测量每批300根纤维直径来确定的。总平均直径显示在直径分布上方(n=3)。(A):βG-CHI-nf,(B):βG-CHI-CAM-nf,(C):βG-nf,(D):βG-CAM-nf,(E):CHI-nf,(F):CHI-CAM-nf,(G):Copol-nf,(H):Copol-CAM-nf。缩写:βG(β-葡聚糖),CHI(壳聚糖),Copol(共聚物:聚环氧乙烷和羟丙基甲基纤维素),CAM(氯霉素),nf(纳米纤维)。
图2.在Franz扩散装置中进行6h测试期间,纳米纤维中氯霉素的累积释放(%)。缩写:βG(β-葡聚糖),CHI(壳聚糖),Copol(共聚物:聚环氧乙烷和羟丙基甲基纤维素),CAM(氯霉素),nf(纳米纤维)。结果表示为平均值±SD(n=3)。
图3.(A)HaCaT细胞和(B)巨噬细胞(RAW264.7)在37℃下孵育24h并暴露于纳米纤维(以125、250和1000µg/mL的浓度溶解)和氯霉素(CAM)(浓度为1.25、2.5和10µg/mL)后的相对细胞活性(%)。结果表示为平均值±SD(n=3)。缩写:βG(β-葡聚糖),CHI(壳聚糖),Copol(共聚物:聚环氧乙烷和羟丙基甲基纤维素),CAM(氯霉素),nf(纳米纤维)。
图4.与作为阳性对照的标准30µg氯霉素盘和作为阴性对照的不含CAM的纳米纤维相比(*),含氯霉素的纳米纤维(每根纤维含有30µg氯霉素)的抗菌活性。结果表示为平均抑菌圈(mm)±SD(n=3)。缩写:βG(β-葡聚糖),CHI(壳聚糖),Copol(共聚物:聚环氧乙烷和羟丙基甲基纤维素),CAM(氯霉素),nf(纳米纤维)。
图5.与未处理的细胞相比,暴露于三种不同浓度(12.5、25和100µg/mL)的纳米纤维24h后,LPS诱导巨噬细胞(RAW264.7细胞)的NO产量(%)。缩写:βG(β-葡聚糖),CHI(壳聚糖),Copol(共聚物:聚环氧乙烷和羟丙基甲基纤维素),CAM(氯霉素),nf(纳米纤维)。结果表示为平均值±SD(n=3)。与未处理的LPS刺激巨噬细胞相比,标有*的制剂具有统计学显著性(p<0.05)。