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中药是中国特有的优势资源,但中药本身成分复杂,很多具有毒性。而纳米控释系统具有提高药物分散性和稳定性,降低药物毒副作用等优点,逐渐被用于制备药物新剂型。静电纺丝技术(简称电纺)制备的纤维直径小,比表面积大,在载药释药领域展现出巨大的应用潜力。但目前静电纺丝技术在中药制剂上大部分均集中于成分单纯的植物中药的纳米纤维制备,在矿物、动物中药以及复方中药递送领域的研究空白;相应的表征技术手段更是缺乏。本论文对含中药纳米纤维的电纺制备过程及其纤维性能进行了实验探究,探索静电纺丝技术制备含中药超细纤维的制备工艺和纤维性能。主要研究内容如下:
(1)选择植物中药龙血竭作为研究对象,通过电纺制备聚丙烯腈(PAN)多孔纤维作为药物载体,制备龙血竭-PAN纤维膜。采用SEM、UV-VIS、FT-IR、XRD、OCA、药物体外释放行为研究等对PAN多孔纤维膜和龙血竭-PAN纤维膜进行表征分析。制备的PAN多孔纤维膜生物相容性能得到改善,作为伤口敷料具有吸水性能。龙血竭-PAN纤维膜与市售龙血竭制剂进行药物体外释放行为对比,复合纤维膜中龙血竭的溶出性能得到大幅度提高。
(2)选择矿物中药白矾作为研究对象,采用蒸馏水加无水乙醇的双溶剂体系,与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合利用电纺制备白矾-PVP混合纤维。采用SEM、FT-IR、XRD、DSC等进行白矾-PVP纤维样品的表征分析,滴定法测定白矾释放速率。通过电纺制备的白矾-PVP纤维可以提高白矾在水中的溶解度,并缓慢持续释放药物。
(3)通过不同的溶剂制备蜈蚣醇提取液、水提取液及煎煮药液,利用电纺制备了不同的蜈蚣-PVP混合纤维。采用SEM、UV-VIS-NIR、FT-IR等进行蜈蚣提取液和蜈蚣-PVP纤维的表征分析,探索蜈蚣含量测定方法。结果表明,不同溶剂提取的蜈蚣成分有所不同;蜈蚣中含有羟基、甲基、羰基、羧酸盐等多种官能团;利用九水合硝酸铁提高蜈蚣溶液铁离子浓度有望用于测定蜈蚣含量。
(4)利用电纺制备不同比例的白矾-冰片-PVP复合纤维膜(简称:矾冰纤维)。采用SEM、TEM、GC-MS、FT-IR、XRD、DSC等对矾冰纤维进行表征分析,并探究药物释放行为和对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌作用。发现矾冰纤维的最优组分配比为2(白矾)∶3(冰片),药物分散最好。与矾冰液和矾冰纳米乳对比,矾冰纤维的药物分散更稳定,冰片溶出更好,抑制作用更强。
综上所述,本论文利用电纺技术进行单方植物、矿物、动物中药以及复方中药超细纤维的制备及实验表征。研究了制备工艺、纺丝条件参数对电纺含中药超细纤维性能的影响;利用各种表征技术从微观层面分析含中药超细纤维性能;并对药物释放行为和抑菌作用进行研究。探究了电纺技术制备高分子复合纤维在植物、矿物以及动物等单方和复方中药递送系统的应用,弥补电纺工艺在中药制剂应用上的研究空白,是电纺复合纤维技术在中药制剂研究上的一次突破。
(1)选择植物中药龙血竭作为研究对象,通过电纺制备聚丙烯腈(PAN)多孔纤维作为药物载体,制备龙血竭-PAN纤维膜。采用SEM、UV-VIS、FT-IR、XRD、OCA、药物体外释放行为研究等对PAN多孔纤维膜和龙血竭-PAN纤维膜进行表征分析。制备的PAN多孔纤维膜生物相容性能得到改善,作为伤口敷料具有吸水性能。龙血竭-PAN纤维膜与市售龙血竭制剂进行药物体外释放行为对比,复合纤维膜中龙血竭的溶出性能得到大幅度提高。
(2)选择矿物中药白矾作为研究对象,采用蒸馏水加无水乙醇的双溶剂体系,与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合利用电纺制备白矾-PVP混合纤维。采用SEM、FT-IR、XRD、DSC等进行白矾-PVP纤维样品的表征分析,滴定法测定白矾释放速率。通过电纺制备的白矾-PVP纤维可以提高白矾在水中的溶解度,并缓慢持续释放药物。
(3)通过不同的溶剂制备蜈蚣醇提取液、水提取液及煎煮药液,利用电纺制备了不同的蜈蚣-PVP混合纤维。采用SEM、UV-VIS-NIR、FT-IR等进行蜈蚣提取液和蜈蚣-PVP纤维的表征分析,探索蜈蚣含量测定方法。结果表明,不同溶剂提取的蜈蚣成分有所不同;蜈蚣中含有羟基、甲基、羰基、羧酸盐等多种官能团;利用九水合硝酸铁提高蜈蚣溶液铁离子浓度有望用于测定蜈蚣含量。
(4)利用电纺制备不同比例的白矾-冰片-PVP复合纤维膜(简称:矾冰纤维)。采用SEM、TEM、GC-MS、FT-IR、XRD、DSC等对矾冰纤维进行表征分析,并探究药物释放行为和对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌作用。发现矾冰纤维的最优组分配比为2(白矾)∶3(冰片),药物分散最好。与矾冰液和矾冰纳米乳对比,矾冰纤维的药物分散更稳定,冰片溶出更好,抑制作用更强。
综上所述,本论文利用电纺技术进行单方植物、矿物、动物中药以及复方中药超细纤维的制备及实验表征。研究了制备工艺、纺丝条件参数对电纺含中药超细纤维性能的影响;利用各种表征技术从微观层面分析含中药超细纤维性能;并对药物释放行为和抑菌作用进行研究。探究了电纺技术制备高分子复合纤维在植物、矿物以及动物等单方和复方中药递送系统的应用,弥补电纺工艺在中药制剂应用上的研究空白,是电纺复合纤维技术在中药制剂研究上的一次突破。