《Journal of Industrial Textiles》：Electrospun chitosan/PVA nonwoven nanofiber mats functionalized with Lippia abyssinica extract: Molecular docking-assisted design and structure–property optimization
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静电纺丝非织造毡是需控湿传输、力学完整性及定制表面性能应用中的先进平台。本研究采用分子对接预测Lippia abyssinica（L. abyssinica）植物化学成分与壳聚糖（CH）/聚乙烯醇（PVA）非织造基质的相容性。气相色谱-质谱联用（GC-MS）鉴
静电纺丝非织造毡是需控湿传输、力学完整性及定制表面性能应用中的先进平台。本研究采用分子对接预测Lippia abyssinica（L. abyssinica）植物化学成分与壳聚糖（CH）/聚乙烯醇（PVA）非织造基质的相容性。气相色谱-质谱联用（GC-MS）鉴定出主要提取物组分为大根香叶烯D（33.43%）、芳樟醇（24.62%）、α-蒎烯（6.66%）、β-石竹烯（6.2%）、1,8-桉叶素（5.7%）、百里香酚（5.4%）、棕榈酸（4.82%）和γ-松油烯（4.5%）。对接模拟显示主要植物化学成分对伤口相关靶点具有强结合亲和力，其中1,8-桉叶素亲和力最高（?12.4 kcal/mol）。傅里叶变换红外光谱（FTIR）在1621 cm-1处识别出特征C=N交联带，X射线衍射（XRD）显示峰强度从19.5 a.u.略降至18.9 a.u.，证实植物化学物成功掺入且半结晶结构保留。扫描电子显微镜（SEM）确认均匀无珠纤维形貌，平均直径134–153 nm。水蒸气透过率（WVTR）从1650升至2100 g m-2 day-1，表明控湿能力增强。提取物掺入显著提升力学性能，拉伸强度从1.4增至5.6 MPa，断裂伸长率从38.5%增至59%。控释研究显示植物化学物持续扩散，72小时达70%。功能化毡支持成纤维细胞存活率（CCK-8法118%）并在全层切除伤口模型中第15天实现95.2%伤口闭合及87%胶原沉积。综上，本工作建立了对接指导的结构-相互作用-性能框架，将植物提取物化学与静电纺CH/PVA纺织性能关联，服务于生物医学应用。
研究背景方面，静电纺非织造纺织品因高比表面积、互联孔隙及可调纤维形貌，在伤口管理等生物医学领域备受关注。其纤维架构仿生细胞外基质（ECM），可支持细胞附着与组织再生，但仅具ECM样结构不足以主动调控愈合，还需抗菌、抗炎及控释生物活性物等多功能。壳聚糖（CH）/聚乙烯醇（PVA）共混是伤口敷料常用体系，CH具生物降解与固有抗菌性但纯纺难，PVA改善可纺性；植物提取物作为可再生生物添加剂可同时改变化学活性与纤维形貌、力学及传质，然而既往研究多停留配方经验筛选，缺乏将特定植物化学成分结构关联至静电纺行为、纤维架构与纺织性能的理性设计。Lippia abyssinica（L. abyssinica）叶含倍半萜、单萜、脂肪酸等多样组分，具备潜在抗炎抗菌基础，但分子层面机制未明。因此研究人员以GC-MS定性提娶物组分，用分子对接（AutoDock Vina）预测其与肿瘤坏死因子α（TNF-α）、转化生长因子β受体1（TGF-βRI）、DNA促旋酶A等伤口靶标亲和力，进而将提取物（2% LA-L、4% LA-H w/v）掺入CH/PVA溶液，经21 G针头25 kV、1 mL/h、15 cm参数静电纺丝，戊二醛（GA）蒸气交联，系统评价形态、结构、结晶、润湿、透湿、力学、释放、细胞相容性及大鼠全层伤口动物实验，建立“植物化学结构—相互作用—纺织性能”框架。该研究发表于《Journal of Industrial Textiles》，意义在于把经验式植物提取物负载推进到对接指导的理性设计，为多功能生物活性非织造医用纺织品提供可扩展路径。
关键技术方法上，研究人员自埃塞俄比亚Dessie采集L. abyssinica鲜叶，80%甲醇振摇浸提、冻干得粗提物；GC-MS（HP-5MS柱，NIST库匹配≥80%）定性与UV-Vis选245 nm为释放检测波长；分子对接自RCSB取2AZ5、3KFD、4Z2D晶体结构，Chimera去水配体、PyRx能最小化、AutoDock Vina网格对接、LigPlot+作2D互作图；CH（2% w/v乙酸溶）/PVA（10% w/v水溶）40:60体积比掺提物超声均质，静电纺后GA蒸气40℃ 2 h交联；表征涵盖SEM（ImageJ测径）、ATR-FTIR、XRD（Cu Kα）、接触角（DSA100）、WVTR（ASTM E96杯法）、万能机拉伸（ASTM D882）、PBS 37℃ 245 nm动态释放、L929成纤维细胞CCK-8（ISO 10993-5提取液法）；体内用12周雌性SD大鼠（75–90 g，n=3/组）背胸全层6 mm环切伤，敷12 mm毡，第15天取组织行H&E、Masson三色及IL-6/TNF-α免疫组化。
研究结果各节如下。GC-MS分析确定八主成分占离子流约85.5%，含倍半萜（大根香叶烯D、β-石竹烯）、单萜氧合物（芳樟醇、1,8-桉叶素、百里香酚、γ-松油烯、α-蒎烯）与棕榈酸，官能团差异预期影响CH-PVA氢键与堆砌。分子对接显示1,8-桉叶素对DNA促旋酶A亲和力?12.4 kcal/mol最高，对TNF-α ?11.6，β-石竹烯对TGF-βRI ?11.2，含氧单萜靠氢键、烃类倍半萜靠疏水作用，提示抗炎（TNF-α/TGF-βRI调制）与抗菌（DNA促旋酶抑制）潜力。形态与结构表征中，SEM示未交联CH-PVA均一直径133.2±5.6 nm，GA交联后微增至134.0±18.0 nm，LA-L/LA-H由142 nm级增至144.1/153.0 nm，无珠；FTIR在1621 cm-1现C=N Schiff碱带证GA交联，3330 cm-1宽OH带位移证提物与聚合物氢键；XRD于2θ≈20°半结晶晕峰强自19.5降至18.9 a.u.无新相，提物微扰链堆砌。表面性质上，水接触角自49.2°升至51.9°/60.1°仍<90°亲水，源于萜类疏水域遮蔽；WVTR自1650升至2100 g m-2 day-1，LA-H落于伤口敷料最优2000–2500区间，归因子提物增自由体积与微结构异质。力学上拉伸强度1.4→3.8→5.6 MPa、断裂伸长38.5%→59%，萜羟基与PVA/CH氢键、倍半萜疏水协同提升应力传递。控释呈双相：LA-H 1 h释16%、12 h内暴释49%、72 h累计70%，表面组分的暴释与交联网络内扩散持续相并存。体外细胞相容性CCK-8示LA-H 72 h成纤维细胞活力118%超ISO 10993-5的70%阈且促代谢。体内大鼠模型第15天伤口闭合84.7%（对照）/92.3%/95.2%，胶原沉积48%/72%/87%，H&E见LA-H表皮再生完整，Masson见ECM密排；免疫组化TNF-α表达降85–90%、IL-6降75–80%，与对接中芳樟醇/1,8-桉叶素亲和趋势一致。
讨论部分指出，既往植物提物电纺多为经验配方，本研究补入GC-MS—对接—结构—性能闭环：特定提物组分（如1,8-桉叶素高亲和DNA促旋酶A）可经计算预筛，提物非单纯生物活源，亦通过氢键/疏水改CH-PVA链堆砌与射流固化，从而同时优化纤维直径、透湿与力学；体内抗炎因子下调与 docking 预言互洽，说明“分子结构—靶点互动—纺织物性—愈合输出”可追踪。结论部分翻译为：本研究证明L. abyssinica功能化CH/PVA静电纺非织造纺织品为伤口管理提供有效多功能平台；GC-MS与分子对接整合建立了鉴别生物活性组分及预测其与伤口靶点互作的理性途径；所制纳米纤维力学、控湿、持续释药、细胞相容及体内修复（15天95.2%闭合、87%胶原）均优；疗效源自CH/PVA基质、L. abyssinica植物化学物与仿ECM纳米架构协同，控释与炎症下调共促ECM重组；有别于经验配方，本研究以植物化学结构—互作—性能关系链接近理性设计，对接指导策略为先进伤口管理用多功能生物活性非织造纺织品开发提供新视角，未来需着眼长期稳定性、放大生产与实用纺织耐久评估以推临床。
