靜電紡絲技術(shù)制備大黃素-芒硝殼聚糖納米微球及特性研究

（青島濱海學(xué)院 山東·青島 266555）

剖宮產(chǎn)是經(jīng)腹切開子宮娩出胎兒的手術(shù)方式，在產(chǎn)科領(lǐng)域中占據(jù)及其重要的地位。剖宮產(chǎn)術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率也隨之上升，尤其是因子宮切側(cè)破壞原有肌肉以及靜脈、淋巴通路等，會導(dǎo)致切口愈合不良的癥狀，會出現(xiàn)切口出現(xiàn)紅腫、硬結(jié)、滲液、裂開的現(xiàn)象，導(dǎo)致術(shù)后長期不規(guī)則陰道流血、貧血以及術(shù)后感染等癥狀。大黃和芒硝是臨床常用中藥，二者常相須為用。研究發(fā)現(xiàn)，于術(shù)后48h采用中藥大黃、芒硝外敷腹壁切口，有非常好的愈合療效。大黃的有效成分為大黃素，可抑制炎性滲出和白細(xì)胞游走，抑制蛋白質(zhì)和核酸的合成，對多數(shù)革蘭陽性菌和部分革蘭陰性菌均有抑制作用；芒硝的主要成分為硫酸鈉（Na2SO4·10H2O），有清熱消腫、吸收皮下積液中水分與瘀血的療效。二者配伍外敷可促進(jìn)局部血流，改善微循環(huán)，達(dá)到消腫抗炎作用，但外服存在藥物利用率低等問題。

殼聚糖（CTS）是一種天然的高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性，以殼聚糖為載體材料應(yīng)用于緩控釋給藥系統(tǒng)的研究已引起國內(nèi)外許多科學(xué)家的高度重視。殼聚糖能打開細(xì)胞連接，促進(jìn)藥物通過上皮組織轉(zhuǎn)運；具有正電荷的性質(zhì)，能與粘膜的負(fù)電荷相互作用，提高粘附性和降低清除，提高生物利用度5～10倍，殼聚糖作為藥物載體可以控制藥物釋放，延長藥物療效、降低藥物毒副作用，提高難溶性藥物的溶出，增加藥物的穩(wěn)定性，還可大大加強制劑的靶向給藥能力。

靜電紡絲是一種以天然或合成高分子化合物為基底材料，簡單高效地合成纖維的一項技術(shù)。通過靜電紡絲技術(shù)制備的納米微球有較高的孔隙率和較大的比表面積，在藥物載體領(lǐng)域的應(yīng)用受到了研究者們的廣泛關(guān)注。

因此，本研究以殼聚糖為基質(zhì)材料，以大黃素-芒硝為復(fù)合藥物，利用靜電紡絲技術(shù)制備殼聚糖雙載藥納米微球，充分發(fā)揮納米微球均一性、高穩(wěn)定性、高分散性、比表面積大等優(yōu)點；應(yīng)用電子顯微鏡觀察、紅外光譜分析、熱重分析及差熱分析以及X-射線衍射分析等對微球進(jìn)行表征，旨在為剖宮產(chǎn)術(shù)后愈合不良的治療提供更多的參考。

1 材料與方法

1.1 原料與儀器

1.1.1 原料

大黃素（上海源葉生物技術(shù)有限公司），芒硝（湖北盛天恒創(chuàng)生物科技有限公司），殼聚糖（CS，分子量120KDa，山東福瑞達(dá)醫(yī)藥有限公司）。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

靜電紡絲機（ET-23553H，北京永康樂業(yè)科技發(fā)展有限公司），管式爐（GSL-1200X，合肥科晶材料技術(shù)有限公司），EL204型電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司），磁力攪拌器（上海司樂儀器有限公司），氣浴恒溫振蕩器（常州市凱航儀器有限公司），F(xiàn)T-IRAvater-360傅里葉變換紅外光譜儀（美國賽默飛世爾科技有限公司），NanoZS90型馬爾文激光粒度儀（英國馬爾文儀器有限公司），CM30透射式電子顯微鏡（荷蘭皇家飛利浦公司），DSC7020差熱掃描分析儀（北京賽思蒙儀器有限公司），粉末X-射線衍射儀（荷蘭帕納科公司），海爾冰箱（青島海爾集團(tuán)公司），光學(xué)顯微鏡（日本奧林巴斯株式會社），流式細(xì)胞儀（美國BD公司）。

2 大黃素-芒硝殼聚糖納米微球的制備和特性研究

2.1 溶液制備

室溫下，大黃素濃度2 g/mL，芒硝4 g/mL的濃度備成100ml的溶液，并將CTS溶于其中，放于螺口錐形瓶中，加入一個磁轉(zhuǎn)子，掙緊瓶蓋。將錐形瓶置于數(shù)顯恒溫磁力攢拌器中在50℃水浴加熱，同時500rpm的轉(zhuǎn)速攢拌。攢拌充分后取出錐形瓶于室溫下靜置冷卻，得到透明、均一、澄清的聚合物溶液，所得溶液即為靜電紡絲前驅(qū)體溶液。

2.2 靜電紡絲

將靜電紡絲前驅(qū)體溶液注入到50mL螺口注射器中，裝上點膠針頭（規(guī)格20G，內(nèi)徑為化60mm，外徑為化91 mm），將注射器安裝到微量注射累上，調(diào)節(jié)接收裝置與注射器針頭之間的距離，將高壓直流電源的正極連接到注射器針頭上并將高壓直流電源的負(fù)極連接到接收裝置的接收屏上。打開微量注射累電源，調(diào)節(jié)輸出電壓為15kV，紡絲推注速度為1.2mL/h，接收距離為15cm，環(huán)境參數(shù)為溫度保持22～25℃，相對濕度保持30%～40%。當(dāng)紡絲前驅(qū)體溶液開始從注射器針頭流出來的時候，打開高壓直流電源的電源開關(guān)，開始進(jìn)行靜電紡絲實驗。靜電紡絲實驗完成后，將高壓直流電源輸出電壓調(diào)回零點，關(guān)閉高壓直流電源的電源開關(guān)，再關(guān)閉微量注射累電源，然后取下接收屏，將接收屏的鋁箱與注射器針頭接觸，去除殘留在接收裝置和注射器針頭的電荷，把接收得到大黃素-芒硝殼聚糖納米微球取下保存起來，用于后續(xù)分析和測試。

2.3 大黃素-芒硝殼聚糖納米微球的形態(tài)表征與粒度分布

取少量混懸液滴在鋁箔（錫紙）上，均勻攤開，自然晾干，剪下一小塊鋁箔用導(dǎo)電膠固定在樣品臺上噴金70 s，利用掃描電子顯微鏡觀察。取噴干后的大黃素-芒硝殼聚糖納米微球，用導(dǎo)電膠固定在樣品臺上噴金70s后利用掃描電子顯微鏡觀察。

2.4 紅外光譜分析

取適量大黃素-芒硝殼聚糖納米微球粉末，采用KBr壓片法，在400～4000 cm-1波數(shù)范圍內(nèi)用FT-IR Avater-360掃描檢測紅外光譜。

2.5 熱重及差式掃描熱分析

取適量大黃素-芒硝殼聚糖納米微球粉末于樣品保持器的左側(cè)孔，并將等量Al2O3放于右側(cè)孔，在40℃～600℃范圍內(nèi)用DSC7020差熱掃描分析儀以2℃/min為升溫速率檢測各樣品的熱重及差示熱分析圖譜。

2.6 X-射線衍射分析

取適量大黃素-芒硝殼聚糖納米微球粉末，在2角度為2～60°范圍內(nèi)用X-射線衍射儀以0.02°2/s的速度記錄各樣品的X-射線衍射圖譜。

3 結(jié)果與分析

3.1 大黃素-芒硝殼聚糖納米微球的形態(tài)特征

透射電子顯微鏡圖像中可以看出制得的大黃素-芒硝殼聚糖納米微球平均粒徑(215±2.3)nm，形態(tài)圓整成類球形，顆粒分散性良好。

3.2 紅外光譜分析

紅外光譜顯示大黃素在3350～3650 cm-1（-OH）處有寬而散的吸收峰以及伸縮振動峰（1630 cm-1）。芒硝表現(xiàn)為在3380 cm-1處的峰，此為伸縮振動帶重疊而形成的寬峰，以及跟大黃素相同的伸縮振動峰。在大黃素-芒硝殼聚糖納米微球的圖譜中發(fā)現(xiàn)伸縮振動峰（1630 cm-1）消失，而產(chǎn)生了新的1640cm-1（C=O）和1578cm-1（NH）峰，證明偶聯(lián)物有酰胺鍵的形成，微球結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

3.3 熱重分析及差熱分析

DSC圖譜中顯示大黃素在280.12℃處有尖銳的放熱峰，對應(yīng) TG圖譜中該溫度下有 45.7%的重量損失，說明在280.12℃下，大黃素受熱分解并釋放出大量的熱量。在芒硝的DSC曲線上發(fā)現(xiàn)在100℃及316.21℃溫度下有兩個吸熱峰，對應(yīng)的TG曲線上發(fā)現(xiàn)有兩個重量損失區(qū)間，分別是100℃水分受熱揮發(fā)的極小的重量損失，在316.21℃下芒硝的受熱分解重量損失區(qū)間，重量損失約34.6%。大黃素-芒硝殼聚糖納米微球的DSC-TG圖譜顯示類似的曲線走向只顯示出了一個平緩上升的趨勢，沒有尖銳的吸熱峰和放熱峰的發(fā)現(xiàn)，在245℃下有相同的重量損失。

3.4 X-射線衍射分析

在 X-射線衍射圖譜中發(fā)現(xiàn)大黃素在2=20°時有一個寬的衍射峰。在芒硝圖譜中，分別都顯示出了一系列尖銳的高強度的衍射峰，但是在大黃素-芒硝殼聚糖納米微球的曲線上并沒有衍射峰的出現(xiàn)。

4 結(jié)論

剖宮產(chǎn)切口愈合不良是術(shù)后比較常見的并發(fā)癥，術(shù)后密切觀察病情，檢查切口是否有血腫、水腫、硬結(jié)及滲出，若出現(xiàn)紅腫或擠壓切口時有滲出，則可能發(fā)生切口愈合不良。大黃、芒硝聯(lián)合配伍有清熱解毒、活血祛瘀之功效，并具有消炎止血、促進(jìn)微循環(huán)等多種作用，利用大及芒硝黃軟堅及補斂作用，外敷局部切口，使毛細(xì)血管開放增多，改善微循環(huán)，促進(jìn)切口膿液吸收，達(dá)到消腫、消炎、生肌的目的，促進(jìn)腹切口愈合不良的愈合。構(gòu)建大黃素-芒硝新型促進(jìn)子宮切口愈合并預(yù)防感染的膠原蛋白外敷海綿，充分發(fā)揮其快速止血，防止粘連，加速傷口愈合等功效，減少預(yù)防術(shù)后并發(fā)癥。

在本研究中，用靜電紡絲的方法設(shè)計并制備了大黃素-芒硝殼聚糖納米微球，以提高其生物利用度并增加藥物療效。大黃素-芒硝殼聚糖納米微球形態(tài)圓整，顆粒分散性良好，粒徑大小大致在200～230nm左右；紅外光譜分析大黃素-芒硝殼聚糖納米微球的圖譜中發(fā)現(xiàn)伸縮振動峰（1630 cm-1）消失，而產(chǎn)生了新的1640cm-1（C=O）和1578cm-1（NH）峰，證明偶聯(lián)物有酰胺鍵的形成；X-射線衍射圖譜發(fā)現(xiàn)制備合成的大黃素-芒硝殼聚糖納米微球沒有顯示出一系列衍射峰，隨著劑型的改變，從晶態(tài)變成了無定形態(tài)；熱重分析及差熱分析大黃素-芒硝殼聚糖納米微球的DSC-TG圖譜顯示沒有尖銳的吸熱峰、放熱峰和衍射峰出現(xiàn)，用靜電紡絲技術(shù)可制得無裂縫且均勻的大黃素-芒硝殼聚糖納米微球。