基于金屬離子配位作用增強(qiáng)殼聚糖三維材料的研究.pdf

1、使用具有較高機(jī)械強(qiáng)度的殼聚糖三維材料作為骨折內(nèi)固定材料,較之傳統(tǒng)的金屬類內(nèi)固定材料,具有明顯優(yōu)勢(shì):生物相容性更好,無(wú)應(yīng)力遮擋,無(wú)需二次手術(shù)等,所以研究具有更高強(qiáng)度和更好生物活性的殼聚糖三維材料具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。鑒于殼聚糖可以和某些金屬離子形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的配合物,并且很多金屬離子對(duì)于人體健康尤其是骨折恢復(fù)治療具有重要意義,本課題制備并研究了多種殼聚糖/金屬離子配合物三維材料。
　　 1)使用溶液混合-原位沉析法制備了殼聚

2、糖/鐵離子配合物三維材料。利用鐵離子對(duì)殼聚糖強(qiáng)烈的配位能力,使其與溶液狀態(tài)的殼聚糖分子預(yù)配位,在隨后的原位沉析過(guò)程中使鐵離子能夠在殼聚糖沉析的同時(shí)與其發(fā)生原位配位反應(yīng),與兩個(gè)殼聚糖結(jié)構(gòu)單元形成類交聯(lián)結(jié)構(gòu)的配合物,從而達(dá)到增強(qiáng)三維材料的目的,同時(shí)在三維材料中引入了鐵元素,以期達(dá)到促進(jìn)骨折恢復(fù)的目的。使用亞鐵離子改性殼聚糖三維材料,在能形成類交聯(lián)結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)三維材料的引入了具有更好生物活性的亞鐵離子。比較了鐵離子,亞鐵離子改性三維材料以及亞鐵

3、離子復(fù)合成型后氧化成鐵離子改性三維材料的改性效果,發(fā)現(xiàn)使用鐵離子改性三維材料效果最佳。
　　 2)使用鋅鹽作為改性劑,采用溶液混合-原位沉析法制備了殼聚糖/鋅離子配合物三維材料,改善三維材料機(jī)械性能的同時(shí)引入了具有較好抗菌性能,并在體內(nèi)具有重要生理作用的鋅離子。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)鋅離子增強(qiáng)殼聚糖三維材料機(jī)理包括:通過(guò)與兩個(gè)殼聚糖結(jié)構(gòu)單元形成具有類交聯(lián)結(jié)構(gòu)的配合物而達(dá)到增強(qiáng)的目的:通過(guò)在濃度梯度的驅(qū)動(dòng)力和殼聚糖吸引力共同的作用下形成鋅離子

4、梯度分布,而產(chǎn)生了自增強(qiáng)效果。
　　 3)使用氯化銅作為改性劑,研究了銅離子含量、醋酸濃度等因素對(duì)殼聚糖/銅離子配合物三維材料性能的影響,結(jié)果表明銅離子對(duì)殼聚糖分子上的氨基和羥基具有極強(qiáng)的配位能力,可以與溶液狀態(tài)和凝膠狀態(tài)下的殼聚糖分子形成穩(wěn)定的配合物,可以提高殼聚糖凝膠的壓縮強(qiáng)度到原來(lái)的15倍,極大的提高了三維材料的性能。
　　 4)分別使用四種鎂鹽對(duì)殼聚糖三維材料進(jìn)行改性,發(fā)現(xiàn)硫酸根可以提高鎂離子的改性效率。但是作為