皮肤作为人体最大的器官，受伤后完整性受损，严重时可导致慢性伤口。慢性伤口在长达 4 - 6 周的时间内都没有愈合倾向，且极易受到细菌感染，其感染的关键特征是生物膜的形成。目前虽有多种伤口敷料，但难以找到单一聚合物满足所有需求，通常需对聚合物进行化学或物理功能化，或使用特定单体合成来控制其内在属性。

静电纺丝技术因纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率等特性，在伤口治疗方面极具潜力。聚（β - 氨基）酯（PBAE）作为一类新型聚合物，可由多种单体合成，具备多种特性，原本用于基因治疗，近年来在生物材料领域有潜在应用，但将其用于静电纺丝并结合药物递送系统的研究较少。

里尔大学的Degoutin教授团队在《International Journal of Pharmaceutics》期刊发表了题为《基于聚(β-氨基酯)的电纺膜用于潜在伤口敷料应用》的最新研究成果。该团队通过合成不同链长的聚(β-氨基酯)（PBAE）并结合电纺技术和紫外交联方法，成功开发出一种负载抗生素（环丙沙星）的生物活性膜。这一成果为慢性伤口治疗提供了一种新型敷料设计思路，通过调节PBAE的分子结构，实现了膜的降解速率和药物释放行为的精准调控，满足了慢性伤口治疗中抗菌和组织修复的双重需求。

研究团队通过异丁胺与两种不同分子量的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA-250和PEGDA-575）反应，合成了两种聚（β-氨基）酯（PBAE）宏分子，分别命名为短单元PBAE（SU-PBAE）和长单元PBAE（LU-PBAE）。这两种宏分子表现出不同的疏水性和结晶性：SU-PBAE具有较低的亲水性（接触角为62.9°），而LU-PBAE具有较高的亲水性（接触角为43.9°）（见图1、2）。

随后通过静电纺丝技术将PBAE宏分子与聚乙二醇（PEO）混合后成功制备出电纺膜。电纺溶液中包含14.8%的PBAE宏分子、5.5%的PEO和0.6%的光引发剂（DMPA），并在DMF溶剂中进行纺丝。电纺后的膜通过紫外光交联进一步增强其稳定性和机械性能。SEM显微图显示了电纺膜的纤维形态和直径分布（见图3）。

制备出来的膜的物理化学性质（如亲水性、结晶性）与其构成的PBAE宏分子相似。例如，SU-PBAE膜表现出较低的亲水性，而LU-PBAE膜表现出较高的亲水性。此外，DSC分析表明，LU-PBAE膜在紫外光交联后仍保持其半结晶性，而SU-PBAE膜则保持非晶态（见图4）。

环丙沙星（CFX）以 1%（相对于总聚合物质量）的浓度成功负载到膜中，SU - PBAE/PEO 膜和 LU - PBAE/PEO 膜的 CFX 实际负载率分别达到理论量（10.0 mg/g）的 90.2%（± 6.0%）和 80.3%（± 7.0%）。药物释放实验显示，两种膜均呈现明显的突释效应，之后缓慢释放，96 小时内 SU - PBAE 膜和 LU - PBAE 膜的药物释放率分别达到 98.6% 和 83.1%。通过 Kirby - Bauer 扩散试验和 Kill time 试验表明，释放的 CFX 对大肠杆菌有抗菌活性，接触 24 小时后，SU - PBAE/PEO 膜和 LU - PBAE/PEO 膜分别使细菌数量平均减少 5.8 Log10 和 3.7 Log10 。图 5展示了 CFX 的累积释放曲线，图6和图 7 分别展示了抗菌活性测试结果。

​图5. 交联膜中CFX的累积释放曲线：a) 以mg/g表示；b) 以滴定CFX量的百分比表示

图7.不同 PBAE 静电纺丝交联膜的细菌还原动力学与 7.30 Log （UFC/mL） 大肠杆菌的初始细菌负载量从 30 分钟到 24 小时内孵育

本研究证实了使用具有不同聚合物链尺寸和性质的合成 PBAE 大分子单体，制备负载环丙沙星（CFX）的静电纺丝膜是可行的。无论 PBAE 膜的性质如何，紫外线交联的使用成功克服了 PBAE 化合物在水中稳定性差这一主要问题。该研究表明，PBAE 大分子单体是制备多孔形态静电纺丝垫的理想材料，其多样的性质能够有效传递到膜上。在本项目中，仅合成并静电纺制了两种不同的大分子单体，但这些结果为其他 PBAE 化合物在药物递送系统设计中的应用开辟了新的前景。

文章来源：https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2025.125476