本發(fā)明屬于生物材料領域,涉及一種抗氧化靜電紡絲膜的制備方法和應用。
背景技術:
自由基為維持正常的生命過程所必需。體內(nèi)自由基不斷產(chǎn)生,也不斷地被清除,兩者處于動態(tài)平衡之中,使之維持在一個正常的生理水平。自由基在生物體內(nèi)具有參與吞噬病原體,參與體內(nèi)部分生化反應和膠原蛋白的合成,參與機體免疫以及生殖和胚胎發(fā)育等重要的生理功能。與此同時,自由基在機體內(nèi)損傷蛋白質、核酸和細胞膜,導致細胞凋亡,并參與許多疾病的發(fā)病過程。
正常皮膚具有相對完善的抗氧化防御系統(tǒng),具有清除ROS的作用。該系統(tǒng)包括多種酶及非酶性抗氧化物質。酶性抗氧化物質包括:谷胱甘肽還原酶、谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化歧化酶及過氧化氫酶等。非酶性抗氧化物包括:維生素C、維生素E、谷胱甘肽、尿酸、輔酶Q及泛醌等。當機體內(nèi)分泌紊亂,代謝發(fā)生失調或者皮膚受到外界強烈刺激時,活性氧會和皮膚中的核酸、脂質、蛋白質等生物大分子發(fā)生化學反應,并影響相關細胞信號轉導途徑和基因表達,導致皮膚老化發(fā)生。皮膚組織會變性水腫、充血、結痂、表皮增生、角質層形成、病灶處出現(xiàn)層疊狀銀白色鱗屑形成牛皮癬。因此,使用抗氧化劑清除ROS可能成為一種重要的皮膚老化防治策略。
作為由生命大分子的基體元素——碳組成的富勒烯分子,在最近十幾年引起了納米材料研究者的廣泛興趣。富勒烯是由60個碳原子組成中空籠狀結構的碳的第三種同素異型體。實驗證明超氧化物游離基被多羥基富勒醇俘獲,俘獲效率可高達85%。最近幾年的研究結果表明,在拮抗氧化應激引起細胞損傷方面,富勒醇——富勒烯衍生物之一,對許多細胞株都有良好的作用,比如神經(jīng)細胞、肝癌細胞、人外周血單核細胞以及上皮細胞等。富勒烯的多羥基衍生物富勒醇C60(OH)24的清除超氧自由基的能力很強,其清除超氧自由基的能力與超氧化物歧化酶(SOD)相近;清除羥基自由基的能力是甘露醇的268倍;清除脂質自由基的能力為維生素E的37倍。富勒醇具有這種非常強的清除多種自由基的能力使得它在醫(yī)藥領域具有很大的潛在應用。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種抗氧化靜電紡絲膜的制備方法和應用。
為達到此發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
一方面,本發(fā)明提供一種抗氧化靜電紡絲膜,所述抗氧化靜電紡絲膜為聚乳酸-羥基乙酸和/或聚己內(nèi)酯與任選的膠原蛋白以及多羥基富勒醇形成的靜電紡絲纖維膜。
本發(fā)明利用靜電紡絲技術將富勒醇和膠原蛋白與聚乳酸-羥基乙酸、聚己內(nèi)酯同時形成納米級的多層多孔膜性材料,具有良好的機械性能,并且具有良好的生物相容性,對正常細胞無明顯的細胞毒性,并且這種靜電紡絲得到的多層多孔膜性材料提高了材料的表面積,提高其中所負載的多羥基富勒醇的抗氧化能力。
優(yōu)選地,所述多羥基富勒醇的通式為C60(OH)n,n=6-26的整數(shù)(例如6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26),即具有6-26個羥基的富勒烯衍生物,優(yōu)選C60(OH)24,在本發(fā)明中n指的是平均取值,而實際中多羥基富勒醇可能會是一種具有不同羥基數(shù)目的混合物。多羥基富勒醇具有很強的清除超氧自由基的能力,在所述抗氧化靜電紡絲膜中引入該成分,使得所述抗氧化膜具有強抗氧化能力。
優(yōu)選地,所述抗氧化靜電紡絲膜的纖維直徑為100-600nm,例如100nm、150nm、180nm、200nm、250nm、280nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm或600nm,以及上述數(shù)值之間的具體點值,限于篇幅及出于簡明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。
優(yōu)選地,當所述抗氧化靜電紡絲膜中同時包括聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯時,所述聚乳酸-羥基乙酸與聚己內(nèi)酯質量比為0.1:10-10:0.1,例如可以是0.1:10、0.5:10、0.8:10、1:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1、10:1、10:0.8、10:0.5或10:0.1,以及上述數(shù)值之間的具體點值,限于篇幅及出于簡明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值,優(yōu)選1:9-9:1。將二者的質量比限定在上述優(yōu)選范圍內(nèi)可以避免因某種聚合物過多而影響納米纖維的形成,造成纖維過粗或者粗細不均,影響抗氧化靜電紡絲膜的性能。
優(yōu)選地,所述聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯的總質量與膠原蛋白的質量比為10:0.1-2:1,例如可以為10:0.1、10:0.3、10:0.5、10:0.8、10:1、9:1、9.5:1、9.8:1、8:1、8.5:1、7:1、6:1、6.5:1、5:1、4:1、3:1或2:1,以及上述數(shù)值之間的具體點值,限于篇幅及出于簡明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值,優(yōu)選9:1-2:1,進一步優(yōu)選9:1-5:1。加入膠原蛋白可以為皮膚提供營養(yǎng)成分,然而膠原過高會導致膜極易溶解,成膜性變差,影響其抗氧化的功能。
優(yōu)選地,所述膠原蛋白為膠原蛋白I。
優(yōu)選地,所述多羥基富勒醇為聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯的總質量的0.05wt%-2.5wt%,例如0.05wt%、0.08wt%、0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%、0.8wt%、1wt%、1.3wt%、1.5wt%、1.8wt%、2wt%、2.3wt%或2.5wt%,以及上述數(shù)值之間的具體點值,限于篇幅及出于簡明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。
另一方面,本發(fā)明提供了如上所述的抗氧化靜電紡絲膜的制備方法,所述方法包括以下步驟:
(1)將聚乳酸-羥基乙酸和/或聚己內(nèi)酯溶于有機溶劑中,攪拌得到溶液A;
(2)任選地將膠原蛋白加入溶液A中得到溶液B;
(3)將多羥基富勒醇加入溶液A或溶液B中得到溶液C,將溶液C攪拌12-24h;
(4)利用攪拌后的溶液C進行靜電紡絲,得到所述抗氧化靜電紡絲膜。
優(yōu)選地,步驟(1)所述溶液A中聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯的總質量體積分數(shù)為5-30w/v%,例如可以是5w/v%、8w/v%、10w/v%、12w/v%、15w/v%、18w/v%、20w/v%、25w/v%、28w/v%或30w/v%。所述質量體積分數(shù)為聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯在有機溶劑中的總濃度,濃度過大或過小均會直接影響納米纖維的形成。
優(yōu)選地,步驟(1)所述有機溶劑為氯仿與乙醇的混合溶劑、六氟異丙醇或四氫呋喃中的任意一種,優(yōu)選六氟異丙醇。
優(yōu)選地,步驟(1)所述攪拌為磁力攪拌。
由于步驟(2)是任選步驟,即可以選擇在溶液A中加入膠原蛋白,也可以選擇不加入膠原蛋白,因此當加入膠原蛋白時,在步驟(3)中則是將多羥基富勒醇加入溶液B中得到溶液C,當不加入膠原蛋白時,在步驟(3)中則是將多羥基富勒醇加入溶液A中得到溶液C。
優(yōu)選地,步驟(2)所述溶液B中聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯的總質量與膠原蛋白的質量比為10:0.1-2:1,例如可以為10:0.1、10:0.3、10:0.5、10:0.8、10:1、9:1、9.5:1、9.8:1、8:1、8.5:1、7:1、6:1、6.5:1、5:1、4:1、3:1或2:1,以及上述數(shù)值之間的具體點值,限于篇幅及出于簡明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值,優(yōu)選9:1-2:1,進一步優(yōu)選9:1-5:1。
優(yōu)選地,步驟(3)所述溶液C中多羥基富勒醇的質量分數(shù)為0-10wt%但不包括0,例如可以是0wt%、1wt%、2wt%、4wt%、5wt%、6wt%、8wt%或10wt%。將步驟(3)所述溶液C中多羥基富勒醇的質量分數(shù)限定在此范圍內(nèi)是因為其影響最終納米纖維的形成,濃度過高會導致在紡絲過程中堵塞針頭,影響紡絲過程。
優(yōu)選地,步驟(3)所述溶液C中多羥基富勒醇為聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯以及任選的膠原蛋白的總質量的0.05wt%-2.5wt%,例如0.05wt%、0.08wt%、0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%、0.8wt%、1wt%、1.3wt%、1.5wt%、1.8wt%、2wt%、2.3wt%或2.5wt%,以及上述數(shù)值之間的具體點值,限于篇幅及出于簡明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。
優(yōu)選地,步驟(4)所述攪拌為磁力攪拌;
優(yōu)選地,所述磁力攪拌的轉速為200-500rpm,例如可以是200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm或500rpm。
優(yōu)選地,所述磁力攪拌在室溫下進行。
在本發(fā)明,步驟(4)所述攪拌的時間為12-24h,例如可以是12h、16h、18h、20h、22h或24h。將所述攪拌時間限定在此范圍是為了保證聚乳酸-羥基乙酸和/或聚己內(nèi)酯完全溶解,同時與膠原蛋白及富勒醇充分混合。時間過長會導致溶劑六氟異丙醇的揮發(fā)。
優(yōu)選地,步驟(4)所述的靜電紡絲包括以下步驟:
a、將攪拌后的溶液C置于注射器中,利用推進器進行推動,待液滴穩(wěn)定流下后調節(jié)電壓至7-30kV;
b、以不銹鋼滾軸為接收裝置,持續(xù)紡絲得到完整紡絲膜。
優(yōu)選地,步驟a所述推進器的推進速度為0.1-10mL/h,例如可以是0.1mL/h、0.5mL/h、0.8mL/h、1mL/h、2mL/h、4mL/h、5mL/h、6mL/h、8mL/h或10mL/h。速度過快會導致紡絲溶液滴出或纖維直徑過大,速度過慢則會加長紡絲時間。
在本發(fā)明中,步驟a所述電壓為7-30kV,例如可以是7kV、8kV、10kV、14kV、18kV、20kV、22kV、25kV、28kV或30kV。將電壓限制在此范圍內(nèi)是為了保證連續(xù)的纖維的順利形成,電壓過低紡絲溶液無法形成纖維,電壓過高則使紡絲過程不穩(wěn)定,導致紡絲不連續(xù)。
優(yōu)選地,步驟b所述接收距離為8-30cm,例如可以是8cm、10cm、15cm、18cm、20cm、25cm或30cm。
優(yōu)選地,步驟b所述不銹鋼滾軸的滾動速度為200-2000rpm,例如可以是200rpm、500rpm、800rpm、1000rpm、1200rpm、1500rpm、1800rpm或2000rpm。
優(yōu)選地,步驟b所述紡絲時間為0.5-20h,例如可以是0.5h、1h、2h、5h、8h、10h、15h或20h。將紡絲時間限制在此范圍主要是為了控制紡絲膜的厚度。時間過短,膜過??;時間過長,膜過厚,均會限制紡絲膜的應用。
優(yōu)選地,對步驟(4)所述靜電紡絲得到的紡絲膜進行冷凍干燥和真空干燥,而后包裝消毒。
優(yōu)選地,所述冷凍干燥的的溫度為-80℃~-20℃,例如-80℃、-70℃、-60℃、-50℃、-40℃、-30℃或-20℃。
優(yōu)選地,所述冷凍干燥時間為6-12h,例如6h、6.5h、7h、7.5h、8h、9h、10h、11h或12h。將冷凍時間控制在此范圍內(nèi)是為了盡可能除去有機溶劑。
優(yōu)選地,所述真空干燥的時間為12-72h,例如12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h、26h、28h、30h、33h、36h、40h、44h、48h、50h、55h、58h、64h、68h或72h。
作為優(yōu)選技術方案,本發(fā)明所述的抗氧化靜電紡絲膜的制備方法包括如下步驟:
(1)將聚乳酸-羥基乙酸和/或聚己內(nèi)酯溶于有機溶劑中,攪拌得到溶液A,所述溶液A中聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯兩者的總質量體積分數(shù)為5-30w/v%;
(2)任選地將膠原蛋白加入溶液A中得到溶液B,所述溶液B中聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯的總質量與膠原蛋白的質量比為10:0.1-2:1;
(3)將多羥基富勒醇加入溶液A或溶液B中得到溶液C,所述溶液C中多羥基富勒醇的質量分數(shù)為0-10wt%但不包括0,所述溶液C中多羥基富勒醇為聚乳酸-羥基乙酸和聚己內(nèi)酯以及任選的膠原蛋白的總質量的0.05wt%-2.5wt%,將溶液C在室溫下攪拌12-24h;
(4)將攪拌后的溶液C置于注射器中,利用推進器進行推動,推進速度為0.1-10mL/h,待液滴穩(wěn)定流下后調節(jié)電壓至7-30kV,以不銹鋼滾軸為接收裝置,接收距離8-30cm,紡絲0.5-30h,而后將得到的紡絲膜在-80℃~-20℃下冷凍干燥6-12h,真空干燥12-72h,包裝消毒,得到所述抗氧化靜電紡絲膜。
另一方面,本發(fā)明提供了如上所述的抗氧化紡絲膜在制備用于皮膚氧化損傷或皮膚修復材料中的應用。
相對于現(xiàn)有技術,本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明所述的抗氧化紡絲膜由聚乳酸-羥基乙酸和/或聚己內(nèi)酯乙基任選的膠原蛋白作為主要基體材料,并在其中加入多羥基富勒醇,通過靜電紡絲技術制得的抗氧化紡絲膜,具有抵抗氧化損傷,藥物緩釋的功能,這些功能可以聯(lián)合應用于皮膚氧化損傷的治療。
附圖說明
圖1為實施例1制備得到的抗氧化靜電紡絲膜的掃描電鏡圖,其標尺為1μm;
圖2為實施例1制備得到的抗氧化靜電紡絲膜的拉力測試結果圖;
圖3為實施例2制備得到的抗氧化靜電紡絲膜的掃描電鏡圖,其標尺為1μm;
圖4為實施例2制備得到的抗氧化靜電紡絲膜的紅外光譜圖;
圖5為實施例2制備得到的抗氧化靜電紡絲膜的拉力測試結果圖;
圖6為實施例3制備的抗氧化靜電紡絲膜的掃描電鏡圖,其標尺為1μm;
圖7為實施例3制備得到的抗氧化靜電紡絲膜的拉力測試結果圖;
圖8為對比例1制備得到的靜電紡絲膜的掃描電鏡圖;
圖9為對比例1制備得到的靜電紡絲膜的拉力測試結果圖;
圖10為實施例1-3以及對比例1制備的靜電紡絲膜對細胞活力的影響結果圖;
圖11為實施例1-3以及對比例1制備的靜電紡絲膜對細胞經(jīng)過氧化氫處理后的ROS的產(chǎn)生情況的影響結果圖;
圖12為實施例1-3以及對比例1制備的靜電紡絲膜對細胞經(jīng)過氧化氫處理后GSH的變化情況圖;
圖13為實施例1-3以及對比例1制備的靜電紡絲膜對細胞經(jīng)過氧化氫處理后SOD的變化情況圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。本領域技術人員應該明了,所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明,不應視為對本發(fā)明的具體限制。
實施例1
在本實施例中,通過以下方法制備抗氧化靜電紡絲膜,具體包括以下步驟:
(1)將1.98g聚己內(nèi)酯(PCL),2.97g聚乳酸-羥基乙酸溶于50mL六氟異丙醇溶劑中,攪拌得到溶液A;
(2)將0.55g膠原蛋白I加入溶液A中得到溶液B;
(3)向溶液B中加入多羥基富勒醇C60(OH)24 0.00405,得到溶液C,室溫磁力攪拌12h,得到紡絲液,其中聚合物(即聚己內(nèi)酯、聚乳酸-羥基乙酸、膠原蛋白三者的質量體積濃度)濃度為11%(w/v),多羥基富勒醇為聚合物質量的0.08%(即摩爾濃度為3μM);
(4)將攪拌后的溶液C進行靜電紡絲,即將攪拌后的溶液C置于注射器中,利用推進器進行推動,推進速度為10mL/h,待液滴穩(wěn)定流下后調節(jié)電壓至20kV,以不銹鋼滾軸為接收裝置,接收距離為20cm,紡絲5h,得到厚度為250μm左右的膜,而后將得到的紡絲膜在-80℃下冷凍干燥8h,真空干燥18h,包裝消毒,得到所述抗氧化靜電紡絲膜。
利用掃描電鏡(Hitachi S4800)對實施例1制備的抗氧化靜電紡絲膜進行表征,結果如圖1所示,該抗氧化靜電紡絲膜中的纖維分為直徑在300nm左右和直徑在100nm左右的兩部分。
利用拉力測試儀(HD-617)對實施例1制備的抗氧化靜電紡絲膜進行拉力測試,結果如圖2所示,載有0.05-0.25%富勒醇的紡絲膜能承受的最大壓強為2Mpa。
實施例2
在本實施例中,通過以下方法制備抗氧化靜電紡絲膜,具體包括以下步驟:
(1)將1.98g聚己內(nèi)酯(PCL),2.97g聚乳酸-羥基乙酸,溶于50mL六氟異丙醇溶劑中,攪拌得到溶液A;
(2)將0.55g膠原蛋白I加入溶液A中得到溶液B;
(3)向溶液B中加入多羥基富勒醇C60(OH)24 0.00675g,室溫磁力攪拌12h,得到紡絲液,其中聚合物(即聚己內(nèi)酯、聚乳酸-羥基乙酸、膠原蛋白三者的質量體積濃度)為11%(w/v),多羥基富勒醇為聚合物質量的0.12%(即摩爾濃度為5μM);
(4)攪拌后的溶液C進行靜電紡絲,即將攪拌后的溶液C置于注射器中,利用推進器進行推動,推進速度為10mL/h,待液滴穩(wěn)定流下后調節(jié)電壓至20kV,以不銹鋼平桌為接收裝置,接收距離為20cm,紡絲5h,得到厚度為250μm左右的膜,而后將得到的紡絲膜在-40℃下冷凍干燥12h,真空干燥20h,包裝消毒,得到所述抗氧化靜電紡絲膜。
對實施例2制備的抗氧化靜電紡絲膜進行掃描電鏡觀察,結果如圖3所示,該抗氧化靜電紡絲膜的直徑在100-200nm左右。
為了驗證實施例2制備的抗氧化膜加入了富勒醇,對產(chǎn)物進行了紅外光譜分析,結果如圖4所示,富勒醇特征吸收峰主要為C=C吸收δ1598cm-1,將紡絲膜的特征吸收曲線與純富勒醇特征吸收曲線相比,證明了材料制備過程中確實紡入了富勒醇。
對實施例2制備的抗氧化靜電紡絲膜進行拉力測試,結果如圖5,載有1%-5%富勒醇的紡絲膜能承受的最大壓強為1.5Mpa。
實施例3
在本實施例中,通過以下方法制備抗氧化靜電紡絲膜,具體包括以下步驟:
(1)將1.98g聚己內(nèi)酯(PCL),2.97g聚乳酸-羥基乙酸,溶于50mL六氟異丙醇溶劑中,攪拌得到溶液A;
(2)將0.55g膠原蛋白I加入溶液A中得到溶液B;
(3)向溶液B中加入富勒醇0.0135g,室溫磁力攪拌12h,得到紡絲液,其中聚合物(即聚己內(nèi)酯、聚乳酸-羥基乙酸、膠原蛋白三者的質量體積濃度)濃度為11%(w/v),多羥基富勒醇為聚合物質量的0.25%(即摩爾濃度為10μM);
(4)攪拌后的溶液C進行靜電紡絲,即將攪拌后的溶液C置于注射器中,利用推進器進行推動,推進速度為10mL/h,待液滴穩(wěn)定流下后調節(jié)電壓至20kV,以不銹鋼平桌為接收裝置,接收距離為20cm,紡絲5h,得到厚度為250μm左右的膜,而后將得到的紡絲膜在-20℃下冷凍干燥12h,真空干燥72h,包裝消毒,得到所述抗氧化靜電紡絲膜。
對實施例3制備的抗氧化靜電紡絲膜進行掃描電鏡觀察,結果如圖6所示,該抗氧化靜電紡絲膜的直徑在100-200nm左右。
對實施例3制備的抗氧化靜電紡絲膜進行拉力測試,結果如圖7,載有5-10%富勒醇的紡絲膜能承受的最大壓強為1.2Mpa。
實施例4
本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于不加入膠原蛋白I,而向溶液A中加入多羥基富勒醇C60(OH)24 0.00405,得到聚合物濃度為9.9%(w/v)、多羥基富勒醇為聚合物質量的0.082%的紡絲液,其余制備步驟均與實施例1相同。
對該實施例制備的抗氧化靜電紡絲膜進行掃描電鏡觀察,結果表明,該抗氧化靜電紡絲膜的直徑在300-600nm左右。
實施例5
在本實施例中,通過以下方法制備抗氧化靜電紡絲膜,具體包括以下步驟:
(1)將9g聚己內(nèi)酯(PCL),1g聚乳酸-羥基乙酸,溶于35mL六氟異丙醇溶劑中,攪拌得到溶液A;
(2)將0.55g膠原蛋白I加入溶液A中得到溶液B;
(3)向溶液B中加入富勒醇0.2638g,室溫磁力攪拌12h,得到紡絲液,其中聚合物(即聚己內(nèi)酯、聚乳酸-羥基乙酸、膠原蛋白三者的質量體積濃度)濃度為30%(w/v),多羥基富勒醇為聚合物質量的2.5%;
(4)攪拌后的溶液C進行靜電紡絲,即將攪拌后的溶液C置于注射器中,利用推進器進行推動,推進速度為5mL/h,待液滴穩(wěn)定流下后調節(jié)電壓至30kV,以不銹鋼平桌為接收裝置,接收距離為10cm,紡絲10h,得到厚度為250μm左右的膜,而后將得到的紡絲膜在-40℃下冷凍干燥8h,真空干燥24h,包裝消毒,得到所述抗氧化靜電紡絲膜。
對該實施例制備的抗氧化靜電紡絲膜進行掃描電鏡觀察,結果表明,該抗氧化靜電紡絲膜的直徑在200-500nm左右。
對比例1
在本實施例中,通過以下方法制備抗氧化靜電紡絲膜,具體包括以下步驟:
(1)將1.98g聚己內(nèi)酯(PCL),2.97g聚乳酸-羥基乙酸溶于50mL六氟異丙醇溶劑中,得到溶液A;
(2)箱溶液A中加入0.55g膠原蛋白I,室溫磁力攪拌12h,得到聚合物濃度為11%(w/v)的紡絲液。
(3)將溶液進行靜電紡絲,以不銹鋼平桌為接收裝置,電壓20KV,接收距離為20cm,紡絲液進液速率10mL/h,紡絲5h。得到厚度為250μm左右的膜。將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h,保證殘余溶劑充分揮發(fā)。
對對比例1制備的抗氧化靜電紡絲膜進行掃描電鏡觀察,結果如圖8所示,該抗氧化靜電紡絲膜的直徑在300nm左右。
此外,對實施例1制備的抗氧化靜電紡絲膜進行拉力測試,結果如圖9,未載有富勒醇的紡絲膜能承受的最大壓強為14Mpa。
實施例6
在本實施例中,通過以下方法進行不同抗氧化靜電紡絲膜的細胞毒性檢測,具體包括以下步驟:
將含不同濃度富勒醇的膜(來自實施例1-3和對比例1,其濃度分別為3μM、5μM、10μM和0μM)鋪到48孔板上,紫外消毒。以6000細胞/孔密度,將HaCaT細胞接種于膜上。采用DMEM或1640液體培養(yǎng)基(含有10%胎牛血清)。在分別處理24h、48h、72h后,撤掉培養(yǎng)基;每孔加入110μL,含10%(體積比)CCK-8的細胞培養(yǎng)液,在培養(yǎng)箱中孵育2h后,在酶標儀上測定450nm處吸光度值,600nm作為參比波長。每組吸光度值扣除空白溶液吸光度值后,每孔對應值除以對照組的吸光度值作為細胞活力。每組設置6個平行孔。
細胞活力測定結果如圖10所示,與對照組相比,實施例1-3以及對比例1中制備的含富勒醇0-10μM的紡絲膜對HaCaT細胞的活力沒有顯著性影響,其細胞活力均在100%左右范圍小幅度波動,說明沒有明顯的細胞毒性,這表明本發(fā)明的含有富勒醇的抗氧化紡絲膜在該濃度范圍內(nèi)具有良好的生物相容性。同樣經(jīng)相同的實驗測定,實施例4和實施例5制備得到的含有富勒醇的抗氧化紡絲膜在該濃度范圍內(nèi)具有良好的生物相容性。
實施例7
在本實施例中,通過以下方法測試不同抗氧化靜電紡絲膜的抗氧化性能—ROS檢測,具體包括以下步驟:
將6孔板事先鋪膜(來自實施例1-3和對比例1)并消毒,再將HaCaT細胞以5萬細胞/孔密度接種于6孔板中,培養(yǎng)24h,同時設置陰性對照(不經(jīng)過H2O2處理)及陽性對照組(經(jīng)H2O2處理但不鋪膜)。加入1Mm H2O2處理2小時后,吸去H2O2,用無血清的DMEM洗6孔板3次。按1:500稀釋加入熒光探針DCFH-DA,37℃處理30min,PBS洗3次,胰酶消化細胞,以2000r/min的轉速離心細胞10min,吸去上清,PBS洗一遍。采用流式細胞儀測定。
ROS測試結果如圖11所示,隨著富勒醇濃度的增加,ROS產(chǎn)生減少。
實施例8
在本實施例中,通過以下方法測試不同抗氧化靜電紡絲膜的抗氧化性能—GSH實驗,具體包括以下步驟:
將6孔板事先鋪膜(來自實施例1-3和對比例1)并消毒,再將HaCat細胞以5萬細胞/孔密度接種于6孔板中,培養(yǎng)24h,同時設置陰性對照(不經(jīng)過H2O2處理)及陽性對照組(經(jīng)H2O2處理但不鋪膜)。加入1Mm H2O2處理2小時后,吸去H2O2,PBS洗3次,胰酶消化細胞,以1000r/min離心3min,吸去上清,0.5ml PBS重懸。采用液氮凍融方法使細胞裂解(液氮-37℃反復三次),將離心機溫度設置在0-5℃,10000g離心15min,將上清液移入新的EP管中,制成樣品溶液。采用S0053GSH和GSSG檢測試劑盒進行測定。
GSH測試結果如圖12所示,隨著富勒醇濃度的增加,GSH含量增多。
實施例9
在本實施例中,通過以下方法測試不同抗氧化靜電紡絲膜的抗氧化性能—SOD實驗,具體包括以下步驟:
將6孔板事先鋪膜(來自實施例1-3和對比例1)并消毒,再將HaCat細胞5萬細胞/孔密度接種于6孔板中,培養(yǎng)24h,同時設置陰性對照(不經(jīng)過H2O2處理)及陽性對照組(經(jīng)H2O2處理但不鋪膜)。加入1mM H2O2處理2小時,吸去H2O2,PBS洗3次,胰酶消化細胞,按1000r/min離心3min,吸去上清,0.5mL PBS重懸,采用液氮凍融方法使細胞裂解(液氮-37℃反復三次)。將離心機溫度設置在0-5℃,10000g離心15min,將上清液移入新的EP管中,制成樣品溶液。采用S311超氧化物歧化酶(SOD)檢測試劑盒進行測定。
SOD測試結果如圖13所示,隨著富勒醇濃度的增加,SOD含量增多。
申請人聲明,本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的抗氧化紡絲膜及其制備方法和應用,但本發(fā)明并不局限于上述實施例,即不意味著本發(fā)明必須依賴上述實施例才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了,對本發(fā)明的任何改進,對本發(fā)明所選用原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。