DOI: 10.1016/j.colsurfb.2022.113030

由于其在伤口愈合、抗菌防御、止血和生物降解方面的能力，壳聚糖近年来在生物医学领域得到了越来越多的应用。同时，研究人员正致力于开发和使用昆虫壳聚糖作为来源，以解决传统虾和蟹壳聚糖的季节性、刺激性和区域性限制。在本研究中，首次采用低温间歇法从中华真地鳖中提取了一种新型昆虫壳聚糖（DCS），并与市售的药用壳聚糖（CS）进行了比较。首先，测定了DCS的脱乙酰度和分子量，并通过FT-IR、1H NMR、XRD和TGA-DTG对DCS进行了表征。在此基础上，将DCS与PVA和PEO混合以制备新型电纺纳米纤维膜。评估了纳米纤维膜的透气性、抗菌性能和生物相容性，以及膜的形状、结构和机械特性。最后，用大鼠全层皮肤缺损模型验证了纳米纤维膜促进伤口愈合的活性，以期为新型药物递送载体和伤口敷料的开发提供参考。

图1.中华真地鳖壳聚糖的提取和表征及其在电纺纳米纤维膜制备中的应用。

图2.DCS和CS的结构表征。（A）DCS和CS的FT-IR光谱及其特征吸收峰。（B）DCS和CS的1H NMR谱（特征峰包括：H2-H6和N-COCH3）。（C）DCS和CS在5°-60°扫描角下的XRD曲线。（D）DCS和CS在30-800℃范围内的TGA-DTG曲线。

图3.纳米纤维膜的形态学研究。（A）在不同DCS浓度条件下制备的纳米纤维膜的表面形态，放大倍数为10µm和4µm（红色圆圈：珠状结构；红色箭头：大纳米纤维；黄色箭头：扁平纳米纤维）。（B）在不同DCS浓度条件下制备的纳米纤维膜的直径分布频率图（n=100）。

图4.纳米纤维膜的性能研究和表征。（A）通过纹理分析仪拉伸2.0%DCS/PVA/EPO纳米纤维膜前后的照片。（B）不同浓度DCS制备的纳米纤维膜的应力-应变曲线。（C）纳米纤维膜的极限拉伸强度。（D）纳米纤维膜的断裂伸长率。（E）PVA/PEO和DCS/PVA/PEO纳米纤维膜的TGA-DTG曲线。（F）PVA、PEO、PVA/PEO和DCS/PVA/PEO的FT-IR光谱。（G）PVA、PEO、PVA/PEO和DCS/PVA/PEO的XRD曲线。（H）PVA/PEO和DCS/PVA/PEO在不同时期的水蒸气透过率。

图5.纳米纤维膜的抗菌活性评估。（A）对照、PVA/PEO和DCS/PVA/PEO组与金黄色葡萄球菌共培养不同时间后的琼脂平板图像。（B）PVA/PEO和DCS/PVA/PEO在不同时期对金黄色葡萄球菌的抑制率。（C）对照、PVA/PEO和DCS/PVA/PEO组与大肠杆菌共培养不同时间后的琼脂平板图像。（D）PVA/PEO和DCS/PVA/PEO在不同时期对大肠杆菌的抑制率。

图6.纳米纤维膜的生物相容性评估。（A）用CCK-8法测定了PVA/PEO和DCS/PVA/PEO对L-929细胞活力的影响。（B）在荧光显微镜下观察对照、PVA/PEO和DCS/PVA/PEO组的细胞形态（红色圆圈：圆形细胞；红色箭头：梭形或椭圆形细胞）。（C）Hoest 33258染色后计算对照组、PVA/PEO组和DCS/PVA/PEO组的细胞存活率。（D）Hoest 33258染色后对照组、PVA/PEO组和DCS/PVA/PEO组的活细胞/死细胞图像（黄色圆圈：亮蓝色死细胞；黄色箭头：浅蓝色正常细胞）。

图7.纳米纤维膜促进伤口愈合的体内评估。（A）在不同时间点用医用胶带（对照）、PVA/PEO和DCS/PVA/PEO处理的伤口照片。（B）对照组、PVA/PEO组和DCS/PVA/PEO组在不同时间点的伤口收缩率。（C）第9天和第15天伤口样本的H&E染色照片。（D）第9天和第15天Masson三色染色伤口样本的图像。