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#化学每日一文# 长春大学勾东霞等:载刺五加/桂皮紫萁海藻酸钠/羧甲基壳聚糖水凝胶伤口敷料的制备及其性能研究
引用本文:张莉弘,窦信,邱鹏,等. 载刺五加/桂皮紫萁海藻酸钠/羧甲基壳聚糖水凝胶伤口敷料的制备及其性能研究[J]. 化学试剂, 2022, 44(11): 1577-1584。
DOI: 10.13822 /j.cnki.hxsj.2022.0230

背景介绍
伤口敷料是一类用于伤口修复的医用材料,其主要作用是吸收伤口渗出液防止感染周围正常皮肤,保护伤口免受细菌及尘粒等外源污染。水凝胶类敷料具有透气、维持伤口湿润环境等优势,已经成为一种新兴的伤口敷料。传统水凝胶敷料的制备多是基于化学合成类聚合物,生物相容性较差。同时,在制备中残留的化学试剂不仅会刺激伤口,还可能存在毒性。因此,使用天然高分子材料制备水凝胶敷料是目前研究的方向。羧甲基壳聚糖(CMCS)作为一种具有羧甲基官能团的水溶性壳聚糖,具有良好的抗菌性、无毒性、生物降解性和生物相容性,广泛应用于制备伤口修复的水凝胶。

文章亮点
1.选择海藻酸钠(SA)与羧甲基壳聚糖(CMCS)为原料,通过化学交联的方式制备水凝胶,负载1%刺五加/桂皮紫萁有效成分,制备载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶伤口敷料;
2. 不仅改善海藻酸钠水凝胶的力学性能,而且提高其对伤口修复的能力;
3. 为开发更安全、更高效的水凝胶敷料提供理论基础,在药物载体、生物医学等领域具有广阔的应用前景。

内容介绍
1实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.2.1 SA/CMCS水凝胶的制备
将SA加入NaCl溶液,常温搅拌均匀制得3%SA溶液,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)混合溶液,4 ℃活化3 h;制备3%CMCS水溶液,混匀两种液体制备水凝胶。
将制备的SA/CMCS水凝胶负载1%刺五加/桂皮紫萁有效提取物,得到载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶。
1.2.2 抗拉伸强度的测定
室温下使用电子万能实验机对SA/CMCS水凝胶抗拉伸强度进行测试。将水凝胶制成10 mm×7 mm的矩形长条,置于电子万能实验机上测定抗拉伸强度,拉伸速度为500 mm/min。
1.2.3 SA/CMCS水凝胶制备条件的优化
1.2.3.1 单因素试验
以抗拉伸强度为指标,考察NaCl浓度(0.1%、0.5%、0.9%、1.3%、1.7%)、EDC/NHS添加量(1.5%、2.25%、3%、3.75%、4.5%)、m(SA)∶m(CMCS)=3:7、2:3、1:1、3:2、7:3,对SA/CMCS水凝胶抗拉伸强度的影响。
1.2.3.2 响应面试验
以抗拉伸强度为响应值,优化SA/CMCS水凝胶制备条件。基于单因素实验结果,选择每个相关变量的3个水平进行中心组合设计(Box-Behnken),以分析响应模式并建立模型。
1.2.4 傅里叶红外光谱测定(FT-IR)
室温下使用傅立叶变换红外光谱仪对干燥的水凝胶样品进行测试。以KBr作为背景,按质量比1 : 180的比例加入烘干的水凝胶和KBr混合研磨,磨匀后的粉末放入压片机,将压片后的样品进行测量。扫描范围400~4000 cm-1。
1.2.5 孔隙率测定
1.2.6 溶胀曲线的测定
1.2.7 体外药物累计释放测定
1.2.8 抑菌性测定
使用液体抑菌的方法测定水凝胶的抑菌率。选择大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,采用细菌的吸光度(OD值)法研究水凝胶的抗菌性能。
1.2.9 抗炎性测定
使用Raw264.7小鼠巨噬细胞测定NO释放量,评价水凝胶的抗炎作用。
1.2.10 细胞存活率测定
使用Raw264.7小鼠巨噬细胞测定水凝胶细胞相容性。
2结果与讨论
2.1 载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶制备的最优条件
2.1.1 单因素试验
SA与CMCS质量比、NaCl浓度、EDC/NHS添加量均可影响水凝胶的抗拉伸强度。
2.1.2 响应面回归模型的建立与分析
根据单因素试验的结果,设计响应面试验,因素水平见表1,响应面试验结果见表2。
2.2 载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料的FT-IR分析
空白和载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料的FT-IR如图3所示。
2.3 载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料的孔隙率分析
空白和载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料的孔隙率结果如图4所示。
2.4 载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料的溶胀度分析
水凝胶溶胀度能反映出水凝胶的吸水能力和孔结构。水凝胶中亲水性官能团,如羟基、氨基和酰胺基团使水凝胶吸收大量的水,导致水凝胶膨胀。在溶胀期间,水凝胶的交联网络结构能够防止水凝胶完全被破坏[23]。SA/CMCS水凝胶的溶胀曲线结果如图5所示。
2.5 载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料药物释放分析
载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料在PBS中的累计释放曲线如图6所示,0~10 h刺五加/桂皮紫萁提取物的释放量随着时间的增加而均匀增加,释放速度基本恒定,呈零级释药状态,在10 h时释放率为(79.3±1.7)%;随着释放时间的延长,提取物的释放速率降低,趋近于0,当24 h时,药物累计释放率达到(93.34±2.4)%。
2.6 载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料抑菌、抗炎作用分析
空白和载刺五加/桂皮紫萁水凝胶敷料的抑菌作用评价如图7a和7b所示。
2.7 载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料生物相容性分析
在Raw264.7小鼠巨噬细胞上评价两种水凝胶敷料的生物相容性。
3结论
本文以水凝胶抗拉伸强度为响应值,优化出SA/CMCS水凝胶最佳制备条件为:NaCl浓度0.8%,EDC/NHS添加量2.25%,m(SA)∶m(CMCS)=1:1,此条件下水凝胶抗拉伸强度为0.884 MPa。在最佳条件下制备负载1%刺五加/桂皮紫萁提取物的水凝胶,FT-IR表明SA/CMCS水凝胶敷料已成功负载提取物,且未改变提取物的有效成分结构。SA/CMCS水凝胶敷料具有良好的吸收伤口组织液的作用,空白和载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶伤口敷料的溶胀度分别为(133±2.7)%和(135±3.6)%,孔隙率分别为(94.4±1.8)%和(90.5±1.2)%。载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料对提取物具有良好的缓释作用,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和NO的释放均具有较好的抑制作用,且具有良好的生物相容性。本研究结果表明,载刺五加/桂皮紫萁SA/CMCS水凝胶敷料具有良好的机械强度、理化性能和抑菌抗炎功能,具有开发成为新型伤口敷料的潜力。

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高频晨起感恩词



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什么是正能量?
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所有的正面情绪和无私大爱之心都是正能量,如平静、乐观、从容、淡定、开心、欢喜、包容、感恩、和谐、慈悲、 善良、 谦卑、自信、放下……

意思就是放下负面的、随缘、诚信、无私大爱、无私奉献、光明磊落、勇敢坚强、团结互助,责任心和使命感等等,其中无私大爱之心是正能量的根本。

什么是负能量?

所有的负面情绪和自私自利之心都是负能量,如消极、恐慌、担心、着急、生气、忧愁、悲伤、烦恼、抱怨、贪心、发怒、执著、牵挂、愚痴、傲慢、怀疑、憎恨、欺上瞒下、推脱责任等等,其中自私自利之心是产生负能量的最根本的原因。

以下是大家对接能量好处的总结:

1、消减负能量对人体的负性作用。

2、能活化人体细胞、增强组织的活力,提高人体自身的免疫功能,开启人体自然愈合能力,改善疾病,恢复人体的青春活力,延缓衰老进程。

3、修复大脑因焦虑、紧张、愤怒、沮丧、悲伤、痛苦等负性情绪,可能引起大脑结构的变化。增加我们的幸福感和提高生活质量,活化大脑细胞, 增加记忆能力、促使思维敏捷、开发智慧。

4、能够强身健体,修复身体的亚健康状态,提升五脏六腑的功能。净化血液、调和阴阳,全身的经络得以疏通,达到固本培元,元气充盈则百邪不入。

5、可以提升生命气质,塑造健康、美丽的体态。可以使一个人的气质沉静下来,使人在举手投足之间呈现出优雅、恬静、柔和的美感。

6、可以美容,身心的净化渗透到全身每个细胞,透出自然光泽,散发着由内而外自然纯净的美,自然祛斑养颜。

7、可以开启内心无限的潜质,可以引发内心强大的智慧和力量,可以培育定力,不容易受到内在情绪和外在环境的影响,回归安详、自在的心灵花园。

大自然规律是这样平衡的:

你向宇宙这个大自然散发怎样的能量,你感召来的也是同样的能量。因为宇宙这个大空间当中,存在各种层次级别的能量。

所以说,命运都是自己所造。心是一切的根源……

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一个人,信念变了,德行就变了;
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所以,改变命运真正靠的是自己的正能量,厚德载物。内心善良、柔和、宽厚,那是多么昂贵的化妆品都装扮不出来的。

相由心生,境由心转。学会调整心态,是人生中最大的价值。

善心,善语,善行,必得善果!

物以类聚,人以群分!根据“吸引法则”。

你是什么人,就能吸引到怎样的人。你拥有正能量的气场,自然能与同样气场的人为伍。

真正的危机,不是金融危机,而是道德与信仰的危机。

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谁的福报越多,谁的能量越大。与智者为伍,与良善者同行。


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