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淀粉包覆铜纳米粒子/芦丁/PVP纳米纤维杂化支架的制备与表征

学术动态    2022-06-07 15:17

DOI: 10.1016/j.jddst.2022.103401

 

芦丁具有抗病毒、抗癌、抗炎和心脏病保护活性,但溶解度差严重限制了其活性。为了解决这个问题,本研究制备了芦丁负载聚乙烯吡咯烷酮(PVP)电纺纳米纤维释放体系,并探究了其潜在应用。在静电纺丝之前,还将淀粉包覆的铜纳米颗粒添加到聚合物前体溶液中以增加芦丁的活性。以淀粉为绿色封端剂,采用化学还原法合成了直径约36nm的水溶性单分散淀粉保护的零价铜纳米粒子。通过透射电子显微镜和能量色散X射线分析(EDX)对所得的淀粉包覆铜纳米粒子进行了表征。研究发现,淀粉涂层对铜纳米颗粒有着显著的保护作用。将含有芦丁和淀粉包覆铜纳米颗粒的PVP溶液以不同重量百分比进行静电纺丝。利用扫描电子显微镜、能量色散光谱和拉曼光谱对纳米纤维进行表征,证实了铜纳米粒子嵌入PVP纳米纤维中。使用标准MTT法比较了含淀粉封端铜纳米颗粒和芦丁的纳米纤维对L929小鼠成纤维细胞的细胞毒性。利用Franz扩散池和透析膜法对芦丁-铜负载纳米纤维进行体外释放研究。此外,还测定了纳米纤维的电导率和热性能。与PVP纳米纤维相比,包含淀粉包覆铜纳米颗粒和芦丁的纳米纤维没有表现出细胞毒性。

 

图1.淀粉包覆铜纳米粒子的TEM图像,比例尺为200nm(A)和500nm(B)

 

图2.铜纳米粒子的XRD图

 

图3.所有配方的剪切应力-剪切速率图

 

图4.F1、F2、F3、F4、F5、F6和F7配方的SEM图像

 

图5.纳米纤维F6配方的EDX图谱(EDX映射分析)

 

图6.纳米纤维F6配方的拉曼测量

 

图7.纯芦丁、纯PVP、铜纳米粒子、芦丁纳米纤维以及含有芦丁和铜纳米粒子的纳米纤维的DSC热谱图

 

图8.含有芦丁的最佳纳米纤维(F4)以及含有芦丁和铜纳米颗粒的最佳纳米纤维(F6和F7)的体外释放曲线

 

图9.芦丁(A)和芦丁-淀粉包覆铜纳米粒子(B)对L929小鼠成纤维细胞系的细胞毒性。通过MTT法评估暴露于芦丁的细胞的活性。C:未处理的对照细胞。数字1和2分别表示铜纳米粒子的含量为1%和0.5%,不含芦丁