電紡殼聚糖聚環氧乙烷奈米纖維的溶脹促進與舌下黏膜的粘附

Carbohydr。 Polym。：電紡殼聚糖/聚環氧乙烷奈米纖維的溶脹促進與舌下黏膜的粘附

DOI：10。1016/j。carbpol。2020。116428以殼聚糖為基材的電紡奈米纖維是克服舌下給藥相關挑戰的有希望的候選材料，但針對評估奈米纖維舌下給藥的粘著效能的研究還很有限。本研究旨在闡明殼聚糖/聚環氧乙烷（PEO）奈米纖維的粘著效能，重點是殼聚糖的脫乙醯化程度（DDA，53-96％）對其形態和粘著效能的影響。利用石英晶體微天平和耗散監測技術，研究了殼聚糖與牛頜下腺黏液的分子間相互作用，以及奈米纖維與離體豬舌下黏膜的粘附作用。殼聚糖DDA的增加改善了奈米纖維在水中的形態穩定性，但不影響粘著效能的改變。研究表明殼聚糖/PEO奈米纖維具有出色的粘著效能，所具備的強粘著效能歸因於其溶脹能力。

圖1。由含各種DDA的殼聚糖製備的殼聚糖/PEO奈米纖維的形態。A）由含各種DDA（53％、71％、82％或96％）的殼聚糖製備的電紡殼聚糖/PEO奈米纖維的代表性SEM影象。放大10，000倍。B）由含各種DDA的殼聚糖製備的電紡殼聚糖/PEO奈米纖維的尺寸分佈。給出了平均直徑±標準偏差（SD）。N=3，n=100，其中N代表單個纖維墊的數量，n是每個纖維墊測得的單個纖維的數量。

圖2。用含不同DDA的殼聚糖製備的電紡殼聚糖/PEO奈米纖維的FTR和ATR組成分析。A）乙酸、PEO、殼聚糖53、殼聚糖96和由含不同DDA（53％、71％、82％或96％）的殼聚糖組成的電紡殼聚糖/PEO奈米纖維的代表性FTIR光譜，B）在殼聚糖53、殼聚糖96和由含不同DDA的殼聚糖製備的殼聚糖/PEO奈米纖維的1700-1500 cm-1區域的ATR光譜和代表性FTIR。N=2，n=2，其中N代表單個樣本的數量，n是每個樣本的測量數量。

圖3。由含不同DDA的殼聚糖靜電紡絲製備的殼聚糖/PEO奈米纖維的水穩定性。暴露於水中3小時後，由含不同DDA（53％、71％、82％或96％）的殼聚糖靜電紡絲製備的殼聚糖/PEO奈米纖維的代表性SEM影象（乾燥）和重量損失，放大10，000倍。重量損失以平均值±SD表示，N=3，其中N是測試的單個奈米纖維墊的數量。

圖4。相對於對照（等滲緩衝液，pH6。8），由含不同DDA的殼聚糖製備的殼聚糖/PEO奈米纖維與TR146細胞單層的體外相容性評估。相對生存力以平均值±SD表示，N=3，n=3，其中N代表細胞傳代數，n是每次傳代測試的樣品數。

圖5。透過QCM-D技術，評估牛頜下腺黏蛋白與DDA升高的殼聚糖的相互作用。A）透過NHS功能化，將粘蛋白從牛下頜腺吸附到QCM-D感測器上期間，頻率（ΔF）和耗散（ΔD）變化的代表性QCM-D測量。顯示了第五個（圓形）、第七個（正方形）和第九個（三角形）泛音。B）將建立的粘蛋白層暴露於各種DDA的殼聚糖（53-96％）後的代表性QCM-D測量。箭頭指示引入了殼聚糖並隨後進行漂洗。C）殼聚糖（DDA為53-96％）對粘蛋白層的吸附的代表性ΔD/ΔF圖（第五泛音）。顏色的解釋在D）中給出，它顯示了圖5C所示的ΔF/ΔD圖的線性區域的斜率。結果表示為平均值±SD。N=2，n=2，其中N代表單個樣本的數量，n是每個樣本的重複次數。

圖6。電紡殼聚糖/PEO奈米纖維對離體豬舌下黏膜的粘附力。A）使用電皮刀獲得離體豬舌下黏膜的組織切片。影象顯示了上皮去除後的離體豬舌下黏膜的薄層（左）和豬舌腹側（右）。B）實驗裝置，透過質地分析儀記錄了來自安裝在玻璃支架上的離體豬舌下黏膜的殼聚糖/PEO奈米纖維的粘附作用。C）由含不同DDA（53％、71％、82％或96％）的殼聚糖製備的電紡殼聚糖/PEO奈米纖維的粘附作用。空白探針、泡棉膠帶和疏水膜作為對照。結果表示為平均值±SD。N＝4-5，n＝1-4，其中N表示生物學重複的次數，n是每個單獨組織的測量次數。

圖7。殼聚糖/PEO奈米纖維的潤溼和溶脹促進離體豬舌下黏膜的粘附。A）電紡殼聚糖96/PEO奈米纖維對離體豬舌下組織或面板的粘附作用，無論是在PBS中乾燥還是溼潤。N=2，n=3-5，其中N代表生物學重複的次數，n是每個單獨組織的測量次數。*p＜0。05，**p＜0。005。B）離體豬舌下黏膜或面板上PBS的接觸角測量。結果表示為平均值±SD。N=3，n=2-3，其中N代表生物學重複的次數，n是每個組織的測量次數。C）暴露於水中15分鐘前後，殼聚糖96/PEO奈米纖維或疏水膜圓盤（直徑10 mm）溶脹的代表性影象（側檢視）。白條標記了圓盤在接觸水之前和之後的厚度。樣品的溶脹以平均值±SD表示。N=3，其中N表示重複次數。

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