具有治疗特性的护肤产品的制造对于人类的健康趋势具有重要意义。本研究通过静电纺丝和电喷雾工艺开发了负载叶酸(FA)的高效亲水复合纳米纤维(NFs),用于组织工程或伤口愈合美容应用。分析了具有相同量叶酸的所得复合纤维的形态、化学和热特性、体外释放特性和细胞相容性。SEM显微照片表明所获得的纳米纤维为纳米级,平均纤维直径为75-270nm,孔隙率较好(34-55%)。TGA曲线表明FA抑制聚合物的降解并在高温下充当抗氧化剂。与静电纺丝工艺相比,电喷雾过程中发生了更多的FA与基质之间的物理相互作用。在人工酸性(pH5.44)和碱性(pH8.04)汗液溶液中对负载FA的电纺纤维进行8h的UV-Vis体外研究显示负载FA的电纺纤维具有快速释放特性,同时表明了聚合物-基体-FA相互作用和制备工艺对纳米纤维释放FA的影响。PVA-CHi/FA网具有最高的释放值,在碱性介质中为95.2%。在酸性介质中,PVA-Gel-CHi/sFA样品的释放率(92%)最高,遵循了一级和Korsmeyer-Peppas动力学模型。此外,L929细胞相容性试验结果表明,所有生成的NFs(含/不含FA)均无细胞毒性。相反,纤维中的FA有利于促进细胞生长。因此,纳米纤维是皮肤护理和组织工程应用的潜在候选材料。
图1.静电纺丝和静电喷雾工艺示意图。
图2.(a)PVA-Gel,(b)PVA-Gel/FA,(c)PVA-Gel/sFA,(d)PVA-CHi,(e)PVA-CHi/FA,(f)PVA-CHi/sFA,(g)PVA-Alg,(h)PVA-Alg/FA和(i)PVA-Alg/sFA纳米纤维的SEM图像(放大倍数:5kX,比例尺:1µm)。
图3.(a)PVA-Gel-CHi,(b)PVA-Gel-CHi/FA,(c)PVA-Gel-CHi/sFA,(d)PVA-Alg-CHi,(e)PVA-Alg-CHi/FA和(f)PVA-Alg-CHi/sFA纳米纤维的SEM图像(放大倍数:10kX,比例尺:1µm)。
图4.叶酸的FT-IR光谱。
图5.二元纳米纤维的FT-IR光谱(a)显示了PVA-Gel/sFA、PVA-Gel/FA和PVA-Gel的比较,(b)PVA-Chi/sFA、PVA-Chi/FA和PVA-Chi的光谱,(c)PVA-Alg/sFA、PVA-Alg/FA和PVA-Alg的光谱。
图6.三元纳米纤维的FT-IR光谱(a)显示了PVA-Alg/sFA、PVA-Alg/FA和PVA-Alg的比较,(a)PVA-Gel-Chi/sFA、PVA-Gel-Chi/FA和PVA-Gel-Chi的光谱,(b)PVA-Alg-Chi/sFA、PVA-Alg-Chi/FA和PVA-Alg-Chi的光谱。
图7.叶酸的TGA热分析图。
图8.纳米纤维的TGA热分析图。
图9.二元纳米纤维的UV-Vis释放(a)PVA-Gel/FA在pH5.44和8.04时的释放行为,以及PVA-Gel/sFA在pH5.44和8.04时的释放行为,(b)PVA-Chi/FA在pH5.44和8.04时的释放行为,以及PVA-Chi/sFA在pH5.44和8.04时的释放行为,而(c)分别显示了PVA-Alg/FA在pH5.44和8.04下的释放行为,以及PVA-Alg/sFA在pH5.44和8.04下的释放行为。
图10.三元纳米纤维的UV-Vis释放(a)显示PVA-Gel-Chi/FA在pH5.44和8.04下以及PVA-Gel-Chi/sFA在pH5.44和8.04下的释放行为,而(b)显示PVA-Alg-Chi/FA在pH5.44和8.04下以及PVA-Alg-Chi/sFA在pH5.44和8.04下的释放行为。
图11.通过MTT分析法测定所有纳米纤维对L929细胞活性的影响。