Page 105 - 《精细化工》2021年第12期

第 12 期 郝中乾，等: 负载活性组分的核壳结构纤维膜的制备及性能 ·2467·

1.2.3 载药纳米纤维膜的制备 滤纸吸干表面水分后纳米纤维膜的质量，mg。
用注射器分别取 5.0 mL 核层助纺剂溶液和 1.3.4 纳米纤维膜水蒸气透过率测试
5.0 mL 壳层助纺剂溶液或 5.0 mL 壳层纺丝溶液，通 将纳米纤维膜裁剪成 3 cm3 cm 的正方形薄
过注射泵分别注入到同轴针头的核层与壳层。选取 膜，在螺口瓶内装入 10 mg 去离子水，将薄膜用橡
的同轴静电纺丝条件如下：静电纺丝电压为 18 kV， 胶皮筋固定在瓶口，放入恒温恒湿箱中，设定温度
针头与接收器之间的距离为 20 cm，外轴进料速度 为 37 ℃，空气相对湿度为 70%，按式（2）计算水
为 0.06 mL/h，内轴进料速度为 0.03 mL/h。将得到 蒸气透过率 [11] ：
的同轴纤维膜置于 25 ℃下真空干燥 24 h。根据 Ss M  M
WVRT  0 1 （2）
含量（0、5%、10%、15%、20%）将得到的纤维膜 S  24 h
2
分别命名为 PP、PPS-1、PPS-2、PPS-3、PPS-4。 式中：WVRT 为水蒸气透过率，g/(m ·24 h)；M 0 为
用注射器分别取 5.0 mL 核层纺丝溶液（负载有 放入恒温恒湿箱前所有材料的总质量，g；M 1 为测试
2
PAE 成分）和 5.0 mL 壳层助纺剂溶液或 5.0 mL 壳 完所有材料的总质量，g；S 为螺口瓶瓶口面积，m 。
层纺丝溶液，通过注射泵分别注入到同轴针头的核 1.3.5 载药纳米纤维膜的缓释测试
层与壳层。选取的同轴静电纺丝条件如下：静电纺 称取 20 mg 样品，装入离心管内，并加入 2 mL
丝电压为 25 kV，针头与接收器之间的距离为 20 cm， PBS，放入恒温振荡器中，设置温度为 37 ℃，振荡
外轴的进料速度为 0.06 mL/h，内轴进料速度为 0.03 速率为 100 r/min。在固定时间内取出全部浸提液，
mL/h。将得到的载药同轴纤维膜置于 25 ℃下真空干 同时补充 2 mL PBS，利用高效液相色谱仪测定药物
燥 24 h。根据 Ss 含量（0、5%、10%、15%、20%） 释放量，药物累积缓释率按式（3）计算：
将得到的 载药纤维 膜分别命 名为 PP@PAE 、 m  m    m
C /?%  1 2 n  100 （3）
PPS@PAE-1、PPS@PAE-2、PPS@PAE-3、PPS@PAE-4。 m 0
1.2.4 载药纳米纤维膜的交联 式中：C 为药物累积缓释率，%；m 1 、m 2 …m n 为固
将纳米纤维膜置于 40 ℃的戊二醛蒸汽氛围中 定时间取出的浸提液中 PAE 的质量，g；m 0 为 20 mg
交联 2 d 后，放入真空干燥箱内，25 ℃下放置 2 d 样品中理论 PAE 质量，g。
除去残留的戊二醛。 1.3.6 抗菌实验
1.3 表征与性能测定 称取 0.4 g 蛋白胨、0.2 g 酵母粉、0.2 g NaCl，
1.3.1 纳米纤维膜形貌 加入到 40 mL 去离子水中制备液体 Luria-Bertani
在 10 kV 的加速电压下用 SEM 对纤维形貌进行 （LB）培养基。取部分液体培养基加入 0.6 g 琼脂
观察，并用 Nano Measurer 1.2 软件进行纤维直径统 制备固体培养基。在高压灭菌锅内灭菌 2 h 后，放
计。在静电纺丝过程中，用镊子夹住新鲜铜网，紧 置待培养基降至室温，分别将大肠杆菌和金黄色葡
贴接收器上方进行反复横向平移运动，以接取适量 萄球菌接种于液体 LB 培养基中，在 37 ℃的恒温振
电纺纤维，在 120 kV 的加速电压下，通过 TEM 对 荡箱内孵育 12 h 后，将菌液梯度稀释至 110 6
纤维的核壳结构进行表征。 CFU/mL。取 100 μL 稀释菌液接种于固体培养基上，
2
1.3.2 纳米纤维膜理化性能 将灭菌的纳米纤维膜裁剪成 8 mm 圆形薄膜贴在固
通过 KBr 压片法，利用 FTIR 对纳米纤维膜进 体培养基上，继续培养 12 h。
行测试；采用 100 N 测力传感器的万能试验机进行 1.3.7 细胞增殖测试
2
机械性能测定，将纳米纤维膜裁剪成 30 mm10 mm 将灭菌的纳米纤维膜裁剪成 8 mm 的圆形薄
的长方形薄膜，对每个薄膜分别测量 5 个不同位置 膜，在 48 孔板中取一组只加入培养基为空白组，取
取平均膜厚，拉伸速率为 10 mm/min；将纳米纤维 一组接种人胚皮肤成纤维细胞为控制组，在实验组
膜裁剪为 1 cm1 cm 的正方形薄膜，在膜上方滴 中加入纳米纤维膜后接种人胚皮肤成纤维细胞（每
3
10 μL 水滴，测定水滴接触膜后 10 s 的水接触角。 孔约 7.510 个细胞）。在第 1、3、5 和 7 d 时分别
1.3.3 纳米纤维膜溶胀率测试 在每个孔中加入 20 μL 的 MTT 和 100 μL 培养基继
将 10 mg 样品浸入 37 ℃的 PBS 中，按式（1）分 续孵育 4 h 后，取出孔中液体。加入 100 μL DMSO，
别计算纳米纤维膜在第 1、4、12 和 24 h 时的溶胀率。 摇匀放置 5~10 min 后测定 570 nm 处的吸光度，由
M  M 式（4）计算细胞增殖率：
S /%  w d  100 （1）
M d CP/%  OD 样品  OD 空白  100 （4）
式中：S 为溶胀率，%；M d 为干燥过的纳米纤维膜 OD 控制  OD 空白
的质量，mg；M w 为浸泡于 PBS 不同时间取出并用 式中：CP 为细胞增殖率，%；OD 样品为实验组在 570