基于水母胶原电纺纳米纤维的苯妥英缓释系统：一种兼具细胞相容性与创面修复潜力的新型敷料

针对传统伤口敷料药物释放不可控及生物相容性不足的问题，本研究创新性地从波斯湾水母（Catostylus mosaicus）中酶解提取I型胶原，通过响应面法优化聚己内酯（PCL）-胶原（C）-苯妥英（P）电纺纳米纤维（PCL-C-P ONFs）的制备工艺，构建具有核壳结构（PCL-C-P Chi-CSNFs）的缓释系统。该敷料实现85小时药物控释，显著提升纤维溶胀性（28.6°C变性温度）与孔隙率（95 nm直径），细胞毒性实验证实其安全性，为慢性伤口治疗提供新策略。

　　

皮肤作为人体最大的器官，其损伤修复一直是医学领域的重大挑战。慢性伤口如糖尿病足和压力性溃疡，常因愈合延迟导致感染风险加剧。传统敷料存在药物突释、生物活性不足等问题，而胶原基材料虽能模拟细胞外基质（ECM），但哺乳动物源胶原易引发过敏反应。与此同时，抗癫痫药物苯妥英（Phenytoin）被意外发现具有促进成纤维细胞增殖、减少炎症渗出的特性，但其常规给药方式难以实现创面局部持续释放。这些矛盾催生了研究者对新型智能敷料的探索——能否从海洋生物中获取安全胶原，并通过纳米技术构建兼具缓释特性和生物活性的三维纤维网络？

来自***的研究团队在《Journal of Drug Delivery Science and Technology》发表的研究给出了肯定答案。该团队另辟蹊径选择波斯湾水母（Catostylus mosaicus）作为胶原来源，通过胃蛋白酶法提取获得高产率（14.58%）I型胶原，并创新性地将其与聚己内酯（PCL）、苯妥英共纺形成核壳结构纳米纤维。研究证实，这种仿生敷料不仅能实现85小时药物控释，其独特的理化特性（孔隙率>90%、280°C热稳定性）和优异的细胞相容性，为慢性伤口治疗提供了突破性解决方案。

关键技术方法包括：1）从波斯湾水母中采用胃蛋白酶法提取胶原；2）通过响应面法（CCD）优化电纺参数（流速、PCL/胶原体积比、针头-接收器距离）；3）构建壳聚糖（Chi）核壳结构（PCL-C-P Chi-CSNFs）；4）采用FTIR、XRD、FESEM（场发射扫描电镜）等多维度表征技术；5）通过体外药物释放实验和细胞毒性测试评估性能。

Collagen extraction and characterization
研究团队发现胃蛋白酶法提取效率（14.58±0.19%）显著高于酸解法（9.98倍）。SDS-PAGE显示特征性α链（150 kDa）和β链（240 kDa），FTIR证实酰胺A/B带（3285 cm^-1
、1635 cm^-1
），确认为I型胶原。重金属检测（铅<0.1 ppm）证实生物安全性，28.6°C的变性温度提示其适用于创面环境。

Nanofiber fabrication and optimization
通过中心复合设计确定最优电纺参数：8% PCL浓度、1:1 PCL/胶原比、15 cm接收距离。所得PCL-C-P ONFs纤维直径95 nm，药物负载率89%，体外释放实验显示2天内缓释率达98.6%（预测误差仅1.4%）。壳聚糖包覆后（PCL-C-P Chi-CSNFs）壳层厚度39±16 nm，核心直径92±21 nm，溶胀率提升3倍。

Physicochemical characterization
FTIR在1708 cm^-1
处出现PCL酯基峰，XRD证实苯妥英特征峰（2θ=13.5°）保留。TGA显示壳聚糖包覆使初始分解温度升至280°C，FESEM显示纤维孔隙率>90%，接触角从112°（纯PCL）降至47°，证实亲水性改善。

Drug release and biological evaluation
核壳结构使药物释放从24小时（PCL-C-P ONFs）延长至85小时，符合Higuchi模型（R²
=0.99）。MTT实验显示L929细胞存活率>95%，且壳聚糖组增殖活性提升17%，证实材料无细胞毒性。

这项研究的意义在于：1）开创性地将水母胶原与电纺技术结合，解决传统胶原来源的免疫原性问题；2）通过核壳结构设计突破纳米纤维药物突释瓶颈，首次实现苯妥英在创面敷料中的多日缓释；3）为海洋生物资源的高值化利用提供范例。尤其值得注意的是，该敷料28.6°C的相变温度与创面温度（32-34°C）接近，可智能响应环境变化释放药物，这种"温度触发"特性在既往研究中鲜有报道。未来通过动物实验验证其促愈效果后，这种低成本、可量产的新型敷料或将成为慢性伤口管理的变革性工具。