负载芦荟提取物的新型SPAG水凝胶：可有效对抗大肠杆菌与金黄色葡萄球菌（二）
1.3.7 1.3.7 抗菌性能测试
以金黄色葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)为试验菌株，采用丹麦Biosense微生物生长动态监测系统，通过实时监测微生物生长动态来评估水凝胶的抗菌活性。首先，将E. coli和S. aureus分别接种到NB肉汤中，在37℃摇床中孵育至对数生长期。使用无菌PBS缓冲液将细菌悬浮液浓度调整至1×10⁶ CFU/mL。在系统专用的无菌多孔板中，实验组每孔加入100 µL上述细菌悬浮液及适量灭菌后的水凝胶样品（或等体积水凝胶浸提液），阳性对照组加入100 µL细菌悬浮液和等体积无菌PBS缓冲液。将多孔板置于Biosense系统中，在37℃下连续振荡培养，系统自动监测并记录每孔在600 nm波长处的光密度(OD₆₀₀)变化，绘制生长曲线。培养24 h后结束实验。通过比较实验组与阳性对照组细菌的生长曲线，计算生长抑制率。根据式(3)计算生长抑制率(GI)。
式中：GI为生长抑制率，%；AUGCsample为实验组细菌生长曲线下的面积；AUGCcontrol为阳性对照组细菌生长曲线下的面积。生长抑制率越高，表明水凝胶的抗菌活性越强。
1.3.8 溶血性测试
取新鲜抗凝兔血5 mL，加入10 mL PBS缓冲液稀释离心处理得到红细胞悬液。样品组取适量水凝胶与2 mL红细胞悬浮液在37℃共培养60 min，离心后取100 µL上清液至96孔板，测定其在545 nm处的吸光度(OD)。阳性对照组采用等质量去离子水共培养，阴性对照组采用等质量PBS缓冲液共培养。根据式(4)计算溶血率(HR)。
HR = (ODsample - ODnegative) / (ODpositive - ODnegative) (4)
式中：ODsample、ODpositive和ODnegative分别表示实验组、阳性对照组和阴性对照组在540 nm处的吸光度值。
1.3.9 细胞相容性测试
使用MTT评估测试水凝胶细胞相容性。将L929细胞在96孔板中培养，样品组加入等量不同浓度水凝胶浸提液，空白对照组加入等量PBS缓冲液，再加入MTT溶液培养4 h，吸出孔内的培养基并向其中加入二甲基亚砜。测定其在450 nm处的吸光度，根据式(5)计算细胞存活率(Y)。
Y = Asample / Ablank (5)
式中：Asample为样品在450 nm处的吸光度；Ablank为对照组在450 nm处的吸光度。
1.3.10 人体斑贴实验
把含有受试物的斑试器贴附在手臂内侧，24 h后移除。在斑试器去除0.5 h，12 h，24 h和48 h时，观察记录皮肤反应。
2 结果与讨论
2.1 FT-IR分析
PVA、直链淀粉、芦荟提取物与S1P1A1G1水凝胶的FT-IR谱图见Fig.2。
Fig.2 水凝胶及原料的红外光谱图
由Fig.2可知，3100~3500 cm-1左右的吸收峰归因于醇类和酚类中—OH基团的伸缩振动，2924~2930 cm-1处的峰归因于甲基/亚甲基中C—H伸缩振动，1650 cm-1处的峰对应结合水的吸收峰；1156 cm-1, 1080 cm-1和996 cm-1的三重吸收峰对应C—O—C的伸缩振动峰。1442 cm-1和1336 cm-1的吸收峰与B—O—C键的不均匀伸缩振动有关，800 cm-1处的峰归因于残余硼酸盐的B—O伸缩振动，665 cm-1处的峰归因于硼酸盐网络中B—O—B的弯曲振动，证实了硼酸盐网络的存在，证明SPAG水凝胶的成功制备。
2.2 SEM分析
通过SEM分析冻干水凝胶断裂面，结果如Fig.3所示。
Fig.3 不同水凝胶样品的扫描电镜照片
由Fig.3可知，SPAG水凝胶内部结构中均匀分布着较多孔洞，且孔隙相连。与S1P1A1G0和S1P1A2G0水凝胶相比，S1P1A1G1和S1P1A1G2水凝胶表现出更致密的网络，这是由于甘油的加入使氢键作用增强，水凝胶交联密度增加，孔径减小，水凝胶内孔壁厚度增加。具有孔隙结构的水凝胶有利于组织生长、细胞黏附和增量及氧交换，SPAG水凝胶具有在伤口敷料及药物输送等方面应用的潜力。
2.3 热稳定性分析
水凝胶的热重分析结果见Fig.4。
Fig.4 水凝胶的热重分析曲线
由Fig.4可知，水凝胶热分解过程如下：25~150℃为少量水分和小分子物质在加热过程中的蒸发和分解；280~450℃为质量损失第2阶段，主要是高分子链中不同侧基的断裂和分解，其中350℃左右分解速度最快；第3阶段为480℃以后质量趋于恒定。由于芦荟、甘油的添加增强了氢键等分子间相互作用，水凝胶的耐热性得以提高。当温度为200℃时，S1P1A1G0，S1P1A1G1和S1P1A1G2水凝胶对应的质量保留率分别为70.7%，90.7%和81.7%。当温度为300℃时，S1P1A0G0，S1P1A1G0和S1P1A2G0水凝胶对应的质量保留率分别为为42%，67.9%和77.5%。
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