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我国乙肝患病率高,因此重视各类肝病研究和治疗极为重要[1]。肝纤维化作为各类肝脏疾病的前期症状，更应重点关注。肝纤维化是肝脏内弥漫性细胞外基质过度累积,导致肝内纤维结缔组织异常沉积的自我损伤修复反应[2]，是多数慢性肝脏疾病向肝硬化进展的必经过程[3],会引发腹水、肝性脑病等并发症，极大地危害了人类的生命健康。因此，在早期就重视肝纤维化，并采取积极有效的治疗措施对于阻止该疾病的进一步发展,甚至逆转肝纤维化具有重要的意义。目前已有大量中医药研究表明，药性以寒性、温性居多,药味以苦味、辛味为多,归经以肝经、脾经、胃经为主的中药对于抗肝纤维化有较为显著的作用[4]。
白芍为毛茛科植物芍药（Paeonia tacti lora Pall）的干燥根，味苦酸甘，性微寒，归肝、脾经，兼具正治、旁治、反治三法而调肝[5]。有研究认为白芍为肝病治疗方面极为重要的一味药，白芍及其复方可用于肝纤维化疾病的治疗，并产生明显的改善作用[6-7]，但具体作用机制尚不明确。因此，本研究基于网络药理学“多成分、多靶点、多途径”的方法，分析白芍治疗肝纤维化过程中的活性成分、作用靶点及多种途径，为后续基础研究及临床实验研究提供数据支持及科学依据。
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在中药系统药理学数据库和分析平台TCMSP（https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php）数据库Herb Name中输入“白芍”，设置ADME参数为：口服生物利用度（OB）>30%、类药性（DL）>0.18，筛选白芍的有效活性成分。进入PubChem（https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）数据库查找与白芍有效活性成分相对应的Smiles表达式，导入Swiss Target Prediction（http://swisstargetprediction.ch/）数据库，预测白芍有效活性成分对应的靶点。
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使用GeneCards（https://www.genecards.org/）数据库、OMIM（https://omim.org/）数据库筛选肝纤维化对应靶点，以“liver fibrosis”为关键词进行筛选。
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通过Venny（https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/）平台绘制韦恩图，筛选白芍与肝纤维化疾病的共同靶点。将共同靶点的数据导入Cytoscape3.9.0软件，构建“白芍-活性成分-靶点-肝纤维化”网络图进行分析，根据Degree值区别节点大小，Degree值越大，表明该节点在网络中越重要。
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将上述白芍于肝纤维化疾病的共同靶点的数据导入String（https://cn.string-db.org/）数据库，物种（Organisms）选择人（Homo sapiens），设置为medium confidence（0.400），构建蛋白相互作用图，即PPI网络，并下载其TSV文件，导入Cytoscape3.9.0软件中进行拓扑参数分析，并根据Degree值区别节点的大小，Degree值越大，表明该节点在网络中越重要 。
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将白芍与肝纤维化共同的49个靶点信息输入DAVID（https://david.ncifcrf.gov/）数据库，设置物种为人，P<0.01，分别勾选GO分析中的生物过程（BP）、细胞组成（CC）、分子功能（MF）以及Pathway中的KEGG进行富集分析，提取结果后，应用微生信（http://www.bioinformatics.com.cn/）平台绘制气泡图进行可视化分析，其中P值显示为各节点的颜色变化，基因数显示为气泡大小。
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在TCMSP数据库中发现85个白芍的化学成分，设置ADME参数为口服生物利用度（OB）<30%、类药性（DL）<0.18后即筛出13个白芍的有效活性成分。将活性成分导入PubChem数据库查找Smiles表达式，其中有4个活性成分（MOL001910、MOL001918、MOL001928、MOL001930）未查询到相应的Smiles表达式。将剩余9个有效活性成分导入Swiss Target Prediction数据库，预测白芍有效活性成分对应的靶点，其中有2个活性成分（MOL001921、MOL000492）无相关作用靶点。因此，共获得符合筛选条件的白芍活性成分6个，见表1。
表 1 白芍活性成分表
成分代码 成分名称 中文名称 OB% DL MOL001919 (3S,5R,8R,9R,10S,14S)-3,17-dihydroxy-4,4,8,10,
14-pentamethyl-2,3,5,6,7,9-hexahydro-1H-cyclopenta
[a]phenanthrene-15,16-dione(3S,5R,8R,9R,10S,14S)-3,17-二羟基-4,4,8,10,
14-五甲基-2,3,5,6,7,9-六氢 -1H-环戊
[a]菲 -15,16-二酮43.56 0.53 MOL001924 paeoniflorin 芍药苷 53.87 0.79 MOL000211 Mairin 白桦脂酸 55.38 0.78 MOL000358 beta-sitosterol β-谷甾醇 36.91 0.75 MOL000359 sitosterol 谷甾醇 36.91 0.75 MOL000422 kaempferol 山萘酚 41.88 0.24 -
通过检索GeneCards数据库，共获得7711个肝纤维化疾病靶点，设置“Relevance Score”>10，筛选出靶点773个，再检索OMIM数据库，共得到56个条目，去重后共得到155个靶点。将二数据库所得到的疾病靶点汇总并去重，共得到883个靶点。绘制韦恩图，见图1。通过二者交集部分可知白芍治疗肝纤维化的潜在靶点有49个。
图 1 白芍治疗肝纤维化潜在靶点的韦恩分析图
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利用Cytoscape3.9.0软件构建“白芍-有效成分-交集靶点-肝纤维化”网络图，见图2，根据Degree值区别节点大小，Degree值越大，颜色越深。因此，分析结果表明，白芍治疗肝纤维化的主要活性成分前四位为山奈酚、芍药苷、白桦脂酸及β-谷甾醇。
图 2 “白芍-有效成分-交集靶点-肝纤维化”网络图
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将药物白芍与疾病肝纤维化的共同作用靶点导入String数据库，物种（Organisms）选择人（Homo sapiens），设置为medium confidence（0.400），获得节点数（node）49，边数（edge）328，平均节点度（average node degree）13.4，平均局部聚类系数（avg. local clustering coefficient）0.633，PPI富集P<1×10−16，构建白芍与肝纤维化共同靶点蛋白PPI网络图，见图3。
图 3 白芍与肝纤维化共同靶点蛋白PPI网络图
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将白芍与肝纤维化共同作用靶点导入Cytoscape3.9.0软件进行网络分析（见图4）。Degree值越大，圆形的直径越大，颜色越红，说明在该网络中的关联度就越高，其中，Degree值排名前5的分别为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1（AKT1）、血管内皮生长因子A（VEGFA）、肉瘤基因（SRC）、表皮生长因子受体（EGFR）和基质金属蛋白酶-9（MMP9），他们的Degree值分别为35、33、30、29和28。因此，推测这些靶点在白芍治疗肝纤维化过程中具有较为重要的作用。
图 4 白芍与肝纤维化共同靶点蛋白相互作用网络图
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运用DAVID数据库，将药物与疾病的共同靶点进行GO(BP、CC、MF）分析以及KEGG分析，取P值<0.01，所得富集分析数据导入微生信平台，通过气泡图显示前20个分析结果。BP富集分析结果见图5、CC富集分析结果见图6、MF富集分析结果见图7、KEGG通路富集分析结果见图8。
图 5 BP富集分析气泡图
图 6 CC富集分析气泡图
图 7 MF富集分析气泡图
图 8 KEGG通路富集分析气泡图
在GO富集分析中，分别对生物过程（BP）、细胞组成（CC）和分子功能（MF）的前20个条目制作气泡图进行可视化分析。其中，富集条目在纵坐标上表示，富集基因个数在横坐标上表示。图5显示的BP主要涉及血管平滑肌细胞增殖的正向调节、细胞应激反应、磷脂酰肌醇3-激酶信号的正向调节、基因表达的负调控等；图6显示的CC主要涉及细胞外基质、细胞外间隙、高分子复合物、受体复合体、质膜等部位；图7显示的MF主要涉及RNA聚合酶ⅱ转录因子活性、锌离子结合、蛋白酪氨酸激酶活性、跨膜受体蛋白激酶活性等，表明白芍在多种途径上对肝纤维化均产生影响。
KEGG通路富集分析共67条路径，选取前20个条目制作气泡图进行可视化分析，根据图8可知，与肝纤维化相关的分别有癌症通路（21个靶点）、癌症中的蛋白聚糖（14个靶点）、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性（9个靶点）、膀胱癌（8个靶点）、前列腺癌（7个靶点）等。其中涉及到的靶点基因，出现频率较高的为AKT1、EGFR、SRC、VEGFA、MMP3及MMP9。
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肝纤维化的病理过程是由于肝细胞受损后,肝星状细胞（HSC）增殖活化，进一步分化成为肌成纤维（MFB），使细胞外基质（ECM）过度沉积的一种状态[8]。刘海成等[9]研究表明，中药对于肝纤维化的延缓及逆转是有效的。中药白芍味苦酸甘，性微寒，有敛阴止汗、柔肝止痛、平抑肝阳的功效[5]，在肝纤维化治疗中疗效可靠。
本研究通过TCMSP数据库筛选白芍有效活性成分6个，分别是(3S,5R,8R,9R,10S,14S)-3,17-二羟基-4,4,8,10,14-五甲基-2,3,5,6,7,9-六氢-1H-环戊[a]菲-15,16-二酮、芍药苷、白桦脂酸、β-谷甾醇、谷甾醇及山萘酚。通过PubChem和Swiss Target Prediction数据库筛选出213个白芍作用靶点。通过GeneCards数据库和OMIM数据库检索并去重，筛出883个肝纤维化相关靶点。通过venny平台，取白芍作用靶点与肝纤维化靶点的交集部分，获得49个共同靶点。构建“白芍-有效成分-交集靶点-肝纤维化”网络图，得到白芍治疗肝纤维化的主要活性成分前四位分别为山奈酚、芍药苷、白桦脂酸及β-谷甾醇。将上述共同靶点导入String数据库，获得白芍与肝纤维化共同靶点蛋白PPI网络图，根据Degree值的大小筛选出5个关键靶点，分别是AKT1、EGFR、SRC、VEGFA、MMP3及MMP9。GO富集分析中显示白芍在生物过程、细胞组成、分子功能等多个途径上对肝纤维疾病均产生影响。KEGG通路富集分析中显示，癌症、炎症、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性等通路是白芍与肝纤维化疾病共同靶点富集最多的通路。
通过构建“白芍-有效成分-交集靶点-肝纤维化”网络图，可知白芍治疗肝纤维化的主要活性成分前四位为山萘酚、芍药苷、白桦脂酸及β-谷甾醇。山萘酚属于黄酮类化合物，具有抗炎、抗癌、免疫调节等作用[10]，Taifu等 [11]研究发现，山萘酚可有效降低肝组织坏死程度，抑制胶原蛋白沉积和HSC活化。沈雨莎等[8]研究发现，芍药苷可通过抑制NOX、HIF-1α，激活Nrf2等的表达、抑制炎症因子的释放、在基因层面抑制NF-Kβ等多种途径抑制HSCs产生ECM发挥抗肝纤维化作用，从而形成抗炎保肝的作用[12]。白桦脂酸是三萜类化合物，具有抗炎、抗肿瘤等作用，通过增加MMP-13以及t-HSC/Cl-6细胞中P-STAT3的表达,发挥抗肝纤维化的作用[13]。Kripa等[14]研究发现，白术中的β-谷甾醇可有效降低佐剂诱导的关节炎大鼠血清和组织中的炎性指标含量，说明β-谷甾醇具有一定抗炎作用[15]。综上所述，白芍中的主要活性成分具有抗炎保肝等多种药理作用，这为治疗肝纤维化疾病提供支持，有一定的科学依据和研究价值。
GO富集分析显示269个生物过程、30个细胞组成、64个分子功能。根据此分析推测这些主要靶点主要集中在细胞外基质、细胞外间隙、高分子复合物、受体复合体、质膜等部位发挥作用，通过血管平滑肌细胞增殖的正向调节、细胞应激反应、磷脂酰肌醇3-激酶信号的正向调节、基因表达的负调控等生物过程，发挥RNA聚合酶ⅱ转录因子活性、锌离子结合、蛋白酪氨酸激酶活性、跨膜受体蛋白激酶活性等分子功能。KEGG通路富集分析显示共67条通路，排名较前列的通路集中在癌症、炎症、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性等通路。其中，癌症通路所连接的靶点最多（21个靶点），表明如抑制该通路可阻滞肝纤维化向肝癌发展。Feng等[16]研究发现，EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性通路可通过抑制EGFR下游蛋白激酶B及其磷酸化，降低细胞周期蛋白B1的表达，从而抑制HSC增殖活化。
通过PPI网络的分析发现，Degree值较高的是AKT1、VEGFA、SRC、EGFR和MMP9，推测这些靶点在白芍治疗肝纤维化过程中具有较为重要的作用。AKT1是AKT激酶之一，AKT信号通路可通过抑制肝组织细胞EMT，发挥抗肝纤维化的作用[17]。VEGFA是促血管生成因子血管内皮生长因子A，肝细胞敲除VEGFA后可减轻血管内皮功能障碍,可抑制HSC活化增殖，进一步抑制肝纤维化[18]。SRC是肉瘤基因，可抑制HSC活化，从而抑制肝纤维化[19]。EGFR是表皮生长因子，可活化HSC，抑制其信号传导，可以起到延缓或逆转肝纤维化的作用[20]。MMP9 是基质金属蛋白酶-9，可直接或间接调控 ECM 的降解，研究表明其对肝纤维化的影响与炎症之间存在关联[21]。综上，这些靶点参与了肝纤维化的发展过程，主要涉及HSC的活化、炎症及ECM 的降解等，与当前研究相符，可作为药物的作用靶点。
本研究通过中药活性成分的筛选、靶点及有效活性成分的预测、蛋白相互作用网络图的构建等，利用网络药理学“多成分、多靶点、多途径”的分析方法，通过数据挖掘来阐述白芍治疗肝纤维化的作用机制，发现白芍多成分通过AKT1、VEGFA、SRC、EGFR和MMP9等多靶点，在HSC的活化、炎症及ECM的降解上抑制肝纤维化，并对肝纤维化的进程进行干预和调控。进而为开发治疗肝纤维化的中药新药提供有效的思路和方法。但是，本研究所得到的结果尚存一定局限性，因数据库数据有限会导致分析结果受限，获取靶点数量有限并不适用于新的作用靶点的发现，不能完全揭示药理作用。因此，为进一步明确白芍治疗肝纤维化的作用机制，仍需做相关动物实验进行深入验证，以准确揭示白芍抗肝纤维化的作用机制。
Mechanism of Radix Paeoniae Alba in the treatment of liver fibrosis based on network pharmacology
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摘要:
目的 基于网络药理学方法探讨白芍治疗肝纤维化的可能作用机制。 方法 使用TCMSP数据库筛选出白芍的活性成分。借助PubChem和Swiss Target Prediction数据库预测白芍有效成分的潜在作用靶点。运用GeneCards及OMIM数据库筛选肝纤维化对应靶点，利用Venn2.1.0获得白芍与肝纤维化疾病的共同靶点。使用Cytoscape3.9.0软件构建“白芍-有效成分-交集靶点-肝纤维化”网络图，预测主要活性部位，使用String数据库绘制PPI网络。利用DAVID数据库对有效作用靶点进行GO分析及Pathway中的KEGG进行富集分析。 结果 筛选得到白芍有效成分6个，作用靶点213个；肝纤维化靶点155个；白芍治疗肝纤维化的靶点49个；主要活性成分是山萘酚、芍药苷、白桦脂酸及β-谷甾醇。GO富集分析显示269个生物过程、30个细胞组成、64个分子功能，KEGG通路富集分析共67条通路。 结论 通过网络药理学方法初步研究白芍抗肝纤维化的作用机制，表明白芍具有多成分、多通路、多靶点等的作用特点，为进一步相关实验研究提供参考。 Abstract:Objective To explore the possible mechanism of Radix Paeoniae Alba on hepatic fibrosis based on network pharmacology. Methods Tcmsp database was used to screen the active components of Paeonia alba. With the help of PubChem and Swiss target prediction database, the potential action targets of the effective components of Paeonia Alba were predicted. GeneCards and OMIM databases were used to screen the corresponding targets of liver fibrosis, and venn2.1.0 was used to obtain the common targets of white peony and liver fibrosis. Cytoscape 3.9.0 software was used to build the network diagram of “white peony - active ingredients - intersection target - liver fibrosis” and to predict the main active sites. String database was used to draw the PPI network. Go analysis of effective targets and enrichment analysis of KEGG in pathway were performed by David database. Results Six effective components, 213 targets of Paeonia Alba and 155 hepatic fibrosis targets were screened. There were 49 targets of Radix Paeoniae Alba in the treatment of liver fibrosis. The main active ingredients are kaempferol, paeoniflorin, mairin and β-Sitosterol. Go enrichment analysis showed 269 biological processes, 30 cell compositions, 64 molecular functions, and 67 pathways in KEGG pathway enrichment analysis. Conclusion The mechanism of anti-hepatic fibrosis of Radix Paeoniae Alba has been preliminarily studied through network pharmacology, which shows that Radix Paeoniae Alba has multi-component, multi-target, and multi-channel effects, and provides reference for further experimental research. -
Key words:
- Radix Paeoniae Alba /
- Liver fibrosis /
- Mechanism of action /
- network pharmacology
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皮肤是人体最大的器官，日常生活中难免受到损伤形成伤口，如轻微的皮肤擦伤、割伤和烧伤等。对于日常的小伤口，一般可以任其自愈，但若稍不注意沾水或接触外界细菌，则容易造成感染，影响伤口愈合，甚至造成溃烂。我们常用的创面处理方法有：使用创可贴覆盖；双氧水或碘伏消毒处理；纱布包扎等。这些处理方法存在着防水透气性差、撕除时疼痛和使用不便等问题。20世纪60年代，Winter博士的研究证实了湿润的伤口环境有助于上皮组织更快的形成，并以此为依据提出了“湿性愈合”的概念[1]。这一研究提高了人们对伤口护理的认识，也为研发封闭敷料奠定了基础。由于传统的敷料不能在伤口处使用较长时间，也不能为伤口愈合提供一个湿润的环境，因此，各种高科技的湿性疗法的伤口护理产品层出不穷。在日本及美国等发达国家，出现以硝化纤维为主要材料的新型创伤敷料[2-4]，可用于密封小型伤口甚至保护烧伤创面。此类创伤敷料在使用前为液体形态，涂抹在伤口后有机溶剂迅速挥发，短时间覆盖伤口形成保护膜，具有防水、杀菌、预防伤口感染等优点[5-7]。本研究拟以市售小林液体创可贴为基础，以硝化纤维为膜材，优化处方，制备一种性能更为优良的液体创伤敷料。
1. 材料
1.1 仪器
Agilent 1200高效液相色谱仪（美国Agilent公司）；Shimadzu HS-20气相色谱仪（日本Shimadzu公司）；拉力试验机（上海和晟仪器有限公司）；AL204型电子天平（上海梅特勒-托利多仪器有限公司）；D2400型纯水/超纯水一体机（美国明澈公司）；25型无极调速电动搅拌机（江苏江阴科技器械厂）。
1.2 试药
小林液体创可贴（日本小林制药株式会社）；硝化纤维（衡水东方化工有限公司）；蓖麻油、樟脑、苯甲醇、乙酸丁酯、异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇（均为国药集团化学试剂有限公司）；棕榈酸异丙酯（IPP，青岛优索化学科技有限公司）；乙酸乙酯（上海联试试剂有限公司）。
2. 方法与结果
2.1 市售产品小林液体创可贴中苯甲醇含量及溶剂组成的测定
2.1.1 苯甲醇的含量测定
采用高效液相色谱法测定，色谱条件：采用Agilent 1200高效液相色谱仪；色谱柱：ODS-C18色谱柱；流动相：甲醇-水（50∶50 V/V）；流速：1.0 ml/min；进样量：20 μl；柱温：40 ℃；检测波长：257 nm。
标准曲线的绘制：精密称定苯甲醇对照品151.3 mg置于100 ml容量瓶中，用甲醇稀释至刻度；精密量取上述溶液1、2、2.5、3、4 ml于25 ml容量瓶中，用甲醇稀释至刻度。市售产品（供试品）溶液的配制：精密称定244.3 mg市售产品于50 ml容量瓶中，用甲醇稀释至刻度。
实验结果：色谱图良好，苯甲醇对照品及市售产品均在5.87 min附近有峰且峰型良好。标准曲线回归方程为：Y = 13040X + 212.7 (r=0.999)；经计算得市售产品苯甲醇的使用量为4.0%。
2.1.2 溶剂组成的测定
采用气相色谱法测定，色谱条件：采用 HS-20气相色谱仪；色谱柱：DB-624毛细管柱；载气：H2 50 ml/min；空气450 ml/min；进样量：1 μl；柱温：40 ℃/min持续3 min，10 ℃程序升温至200 ℃，持续1 min；检测器温度：250 ℃；气化室温度：220 ℃；FID检测器。
标准曲线的绘制：精密称定异丙醇1.0077 g，乙酸乙酯0.9933 g，乙酸丁酯1.0014 g于100 ml容量瓶中，加入适量N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合均匀，用DMF稀释至刻度。分别取上述溶液0.1、0.25、0.5、0.75、1.0 ml置于25 ml容量瓶中，用DMF稀释至刻度。
市售产品（供试品）溶液的配制：精密称定1.186 0 g市售产品于100 ml容量品中，加入适量的DMF超声溶解，用DMF稀释至刻度，精密量取1 ml上述液体于10 ml容量瓶中，用DMF稀释至刻度。
实验结果：色谱图良好，异丙醇对照品及市售产品均在6.84 min附近有峰且峰型良好，乙酸乙酯对照品及市售产品均在9.25 min附近有峰且峰型良好，乙酸丁酯对照品及市售产品均在14.07 min附近有峰且峰型良好；苯甲醇标准曲线、乙酸乙酯标准曲线和乙酸丁酯标准曲线的回归方程分别为：
Y = 20152X + 2.692， r=1.000
Y = 15311X + 33.45 ，r=0.999
Y = 24428X – 17.33， r=0.999
经计算得市售产品中异丙醇的使用量为35.1%，乙酸乙酯的使用量为21.4%，乙酸丁酯的使用量为5.3%。即三者使用比例为：6.6∶4∶1。
2.2 液体创伤敷料及敷料薄膜的制备
2.2.1 液体创伤敷料的制备方法
采用硝化纤维（4%~8%）作为成膜材料，蓖麻油（1%~9%）为增塑剂，苯甲醇（4%）为抑菌剂，棕榈酸异丙酯（IPP，2%）为皮肤柔润剂，樟脑（0.3%）为芳香剂，以异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯（三者比例为6.6∶4∶1）作为溶剂制备创伤敷料。制备方法如下：于50 ml烧杯中精密称定处方量蓖麻油、苯甲醇、IPP、樟脑，加入上述3种混合溶剂使混合均匀，加入处方量硝化纤维，密封静置过夜待硝化纤维充分溶解，过夜后搅拌使硝化纤维混合均匀，超声除气泡即得。
2.2.2 敷料薄膜的制备方法
精密称定2 g按“2.2.1”项制备的液体创伤敷料，加入20 ml乙酸乙酯稀释使之混合均匀、黏度下降并充分溶解。将此液体置于90 mm培养皿中待溶剂挥干后可见均一透明无色薄膜。所制薄膜外观如图1所示。
2.3 评价指标的确立
按照中华人民共和国医药行业标准YY/T 0471-2004对直接接触类创伤敷料，进行舒适性、防水性、透气性的考察。舒适性考察主要为考察敷料薄膜的抗张强度及断点伸长百分率[8-9]；防水性考察薄膜的防水能力；透气性考察薄膜的水蒸气透过率（MVTR）[10]。抗张强度及断点伸长百分率的考察运用拉伸试验机，并采用公式1、公式2进行计算；防水性的考察采用倒杯法，记录24 h后的重量差异，如图2所示，以公式3进行计算；MVTR的考察方法：在西林瓶中加入蒸馏水，用薄膜覆盖密封，使水液面距薄膜（5±1）mm，置干燥器中，记录24 h后的重量差异，以公式4进行计算。
$$ {\text{抗张强度}}= {\rm{F}}/{\rm{S}}\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\;\;\;\;\; $$ (1) $$ {\text{断点伸长百分率}} = {{\rm{L}}_{{\rm{max}}}}/{{\rm{L}}_{\rm{o}}} \times 100 {\text%} $$ (2) $$ {\text{水分损失率}}= \left( {{{\rm{M}}_{\rm{0}}} - {{\rm{M}}_{24{\rm{h}}}}} \right)/{{\rm{M}}_{\rm{W}}}\quad\;\;\; $$ (3) $$ {\text{水蒸气透过率}} = \left( {{{\rm{M}}_{\rm{0}}} - {{\rm{M}}_{24{\rm{h}}}}} \right)/\left( {{\rm{s}} \times t} \right) $$ (4) 式中，F为拉伸力；S为薄膜面积；Lmax为拉伸最大距离；L0为初始膜长；M0为初始西林瓶重量；M24h为24 h后西林瓶重量；MW为西林瓶内水重量；s为瓶口面积；t为时间24 h。
2.4 硝化纤维用量的考察
分别采用4%、6%、8%的硝化纤维制备液体创伤敷料，对所制的薄膜进行评价，其断点伸长百分率、防水性能考察的水透过率及MVTR值随着硝化纤维用量的增加呈下降趋势，抗张强度随着硝化纤维用量的增加呈上升趋势。其考察结果如图3~图6所示：
由图3、图4可知，硝化纤维的用量为4%、6%时，断点伸长百分率在170%以上，可认为薄膜韧性较好，在伤口表面有较好的舒适性，而硝化纤维用量为8%时，其断点伸长百分率较低，不足150%；在硝化纤维用量为4%时，所制薄膜过薄，导致其抗张强度较差，不及2.0 MPa。从图5可知，MVTR值在0.3~0.6 mg/(cm2·h)之间，随硝化纤维用量增加而减小，但均具有一定的透气性；由图6可知，三个不同梯度的硝化纤维在24 h内其水损失率均在2.5%以下，可认为防水性良好。综上考察结果，本次采用的硝化纤维用量为6%。
2.5 蓖麻油用量的考察
确定硝化纤维使用量为6%后，分别采用1%、5%、9%用量的蓖麻油制备液体创伤敷料，对所制的薄膜进行评价，由图7、图8可知，其断点伸长百分率随蓖麻油用量增加呈上升趋势，在蓖麻油使用量为1%时断点伸长百分率较差，不及150%，在5%~9%上升趋势明显且在蓖麻油用量为9%时达到190%，断点伸长百分率值数据较为理想；抗张强度随蓖麻油用量未呈明显下降趋势，反而是在蓖麻油使用量为5%时具有最大的抗张强度，而伸长率较好的9%用量蓖麻油处方抗张强度明显较小，在2.5 MPa左右，故蓖麻油用量选用浓度为5%。
关于蓖麻油对防水性能和透气性能的影响如图9、图10所示，蓖麻油用量为1%时其MVTR值明显高于5%和9%时，且其水损失率也高于5%和9%时，由于5%与9%的防水性没有太大的差异。由此可以得出的结论是，随着蓖麻油的加入，创伤敷料的透气性变差，同时其防水性能却有所增强，1%用量蓖麻油透气性能极佳，但机械性能及防水性相对较差，又因其水损失率24 h也没有达到5%，也可以认为其防水性能良好。所以下一步的考察尽量满足透气性的需求。
综合断点伸长百分率、抗张强度、MVTR值、水损失率，在保证机械强度的同时尽量满足其透气性的要求。拟在1%~5%之间再另设梯度进行考察。拟定蓖麻油使用量为2%、3%、4%时对上述指标再行考察。
由图11、图12可知处方断点伸长百分率及抗张强度在1%~5%范围内随蓖麻油用量的增加总体上均有一定的上升趋势。断点伸长百分率在蓖麻油用量为1%、2%时相差不大，在2%~5%时有明显的上升趋势；抗张强度在蓖麻油用量1%、2%时和4%、5%时相差不大，在蓖麻油用量从2%~4%时有明显的上升趋势。
由图13、图14可知在蓖麻油用量为1%~5%范围内MVTR值及水损失率随处方中蓖麻油用量的增加而呈下降趋势。
综合以上几个因素对处方中的蓖麻油用量进行考察，从所制薄膜的机械性能来看，在蓖麻油用量为1%~3%时，断点伸长百分率不及160%，抗张强度较差，不及3.60 MPa，故此用量不予考虑，从所制薄膜的防水透气效果来看，4%、5%用量均有一定的透气效果，且防水性测试结果显示二者水损失率均不超过2.50%。综上考虑，确定蓖麻油的使用量为4%。
3. 讨论
本文对市售产品的抑菌剂含量及溶剂组成进行了分析，以此作为基础对自制的液体创伤敷料进行单因素考察，确定了硝化纤维的最终用量为6%，蓖麻油的使用量为4%，所成薄膜具有良好的机械性能，具有透气性的同时又有着良好的防水效果。硝化纤维为主要的成膜材料，其用量对几个评价指标均有影响，其主要原因是其使用量的不同可造成所成薄膜的厚度不同，即创伤敷料薄膜厚度与硝化纤维用量成正比，其膜的厚度必然影响各项指标性能。蓖麻油作为增塑剂，对处方的影响主要在于：蓖麻油的加入能改变硝化纤维聚合物链之间的结构，使链与链之间的作用力产生变化从而在一定程度上影响薄膜的塑性。其次，蓖麻油的加入，可能堵塞了硝化纤维薄膜的纳米孔道，故呈现出其用量增加透气性能下降的趋势。
皮肤创伤，在临床和日常生活中都较为常见，伤口愈合的速度一定程度上取决于创伤表面环境，创伤表面环境需保持一定的潮湿性，即湿润表面可以加速伤口愈合，因此良好的创伤敷料，应具有一定的透气性，对于日常伤口来说，由于伤口表面的复杂，使用在创伤表面的敷料也应具有一定的机械性能。本实验主要探讨了硝化纤维和蓖麻油的用量对创伤敷料性能的影响，为下一步制备性能更加优良的创伤敷料提供研究基础。
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表 1 白芍活性成分表
成分代码 成分名称 中文名称 OB% DL MOL001919 (3S,5R,8R,9R,10S,14S)-3,17-dihydroxy-4,4,8,10,
14-pentamethyl-2,3,5,6,7,9-hexahydro-1H-cyclopenta
[a]phenanthrene-15,16-dione(3S,5R,8R,9R,10S,14S)-3,17-二羟基-4,4,8,10,
14-五甲基-2,3,5,6,7,9-六氢 -1H-环戊
[a]菲 -15,16-二酮43.56 0.53 MOL001924 paeoniflorin 芍药苷 53.87 0.79 MOL000211 Mairin 白桦脂酸 55.38 0.78 MOL000358 beta-sitosterol β-谷甾醇 36.91 0.75 MOL000359 sitosterol 谷甾醇 36.91 0.75 MOL000422 kaempferol 山萘酚 41.88 0.24 
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