殼聚糖凝膠材料的輻射制備與性能研究.pdf

1、殼聚糖作為一種天然可降解高分子多糖，具有優(yōu)良的生物相容性、血液相容性和生物安全性等。在各個(gè)領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注，如生物工程、食品制造、化妝品等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用研究都取得了重大進(jìn)展。羧甲基殼聚糖作為殼聚糖的衍生物改善了殼聚糖的水溶性，還具有許多優(yōu)良特性，如抗病毒以及抗癌等特性。殼聚糖通過季銨化改性得到的水溶性衍生物殼聚糖季銨鹽，不但保持了殼聚糖本身優(yōu)良的生物降解性、生物相容性以及血液相容性，同時(shí)因?yàn)榧句@鹽基團(tuán)的引入還擁有良好的抗菌性，吸濕保濕

2、性等這些典型的季銨鹽性質(zhì)。
　　水凝膠是目前一種重要并極具發(fā)展前景的高分子材料，其具有良好的吸水性、不易溶于水或被水分解、溶脹后仍能保持親水性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。作為傷口敷料，水凝膠具有其他傷口敷料的基本特征，例如水凝膠是一種具有柔性的高分子材料，可以減緩病人傷口的疼痛；其良好的吸水性使其能吸收傷口中滲出的組織液，并且能夠保持創(chuàng)面的濕潤(rùn)不至于與傷口發(fā)生粘合而造成更換敷料時(shí)造成二次傷害；其本身的高透明度使得觀察傷口情況非常方便。此外，水凝膠又

3、具有良好的抑菌抗菌性能，能夠防止傷口因細(xì)菌感染而惡化。因此，水凝膠作為目前比較優(yōu)異的傷口敷料被大量地應(yīng)用于傷口愈合領(lǐng)域。
　　輻射聚合是指將聚合單體或多種單體共混液置于高能輻射下，首先會(huì)產(chǎn)生一些活性粒子，這些活性粒子繼而引發(fā)單體之間發(fā)生聚合反應(yīng)[6]。輻射法制備水凝膠具有以下的優(yōu)點(diǎn)：(1)產(chǎn)物純度高，反應(yīng)過程中不需要添加引發(fā)劑、交聯(lián)劑等，并可以同時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行殺菌消毒；(2)輻射反應(yīng)一般在常溫或者低溫下就可以進(jìn)行；(3)實(shí)驗(yàn)操作方便

4、。
　　單獨(dú)的殼聚糖季銨鹽水凝膠和羧甲基殼聚糖水凝膠機(jī)械強(qiáng)度很弱，這大大限制了其在臨床上的應(yīng)用。本文以殼聚糖為主要原料，制備了殼聚糖季銨鹽/聚乙烯醇/聚氧化乙烯水凝膠和羧甲基殼聚糖/聚乙烯醇/聚氧化乙烯水凝膠，結(jié)果表明制得的水凝膠不僅具備良好的抗菌性還保持了一定的機(jī)械強(qiáng)度，有望成為一種新型的傷口敷料。殼聚糖和明膠本身都具有很好的凝血活性和生物相容性，本文將殼聚糖和明膠引入聚乙烯醇溶液中制備了殼聚糖/明膠/聚乙烯醇水凝膠，結(jié)果表明這

5、種凝膠的止血效果優(yōu)于市面出售云南白藥止血藥。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、將羧甲基殼聚糖（CMC）引入聚乙烯醇(PVA)和聚氧化乙烯(PEO)的混合溶液中，采用輻射交聯(lián)法制備得到羧甲基殼聚糖/聚乙烯醇/聚氧化乙烯（CMC/PVA/PEO）水凝膠，通過紅外表征發(fā)現(xiàn)三種組分分子具有良好的相容性，并通過氫鍵緊密作用在一起。掃描電鏡發(fā)現(xiàn)，凝膠具有典型的均勻孔狀結(jié)構(gòu)。研究了輻照劑量以及殼聚糖季銨鹽的含量對(duì)凝膠分?jǐn)?shù)、溶脹性能、水

6、蒸發(fā)率以及機(jī)械性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)輻照劑量為40 KGy，殼聚糖季銨鹽（CMC）與聚乙烯醇(PVA)/聚氧化乙烯(PEO)共混比為1:1時(shí)，水凝膠的抗張強(qiáng)度達(dá)到2.4 MPa，且具備良好的溶脹性能以及水蒸發(fā)率。最后我們測(cè)試了輻照劑量為40 KGy物料比為1:1的水凝膠的抗菌能力，結(jié)果表明CMC/PVA/PEO水凝膠對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有一定的抑制作用。
　　2、將殼聚糖季銨鹽（HACC）引入聚乙烯醇(PVA)和聚氧化乙烯(

7、PEO)的混合溶液中，采用輻射交聯(lián)法制備得到殼聚糖季銨鹽/聚乙烯醇/聚氧化乙烯（HACC/PVA/PEO）水凝膠，通過紅外表征發(fā)現(xiàn)三種組分分子具有良好的相容性，并通過氫鍵緊密作用在一起。掃描電鏡發(fā)現(xiàn)，凝膠具有典型的均勻孔狀結(jié)構(gòu)。研究了輻照劑量以及殼聚糖季銨鹽的含量對(duì)凝膠分?jǐn)?shù)、溶脹性能、水蒸發(fā)速率以及機(jī)械性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)輻照劑量為40 KGy，殼聚糖季銨鹽（HACC）與聚乙烯醇(PVA)/聚氧化乙烯(PEO)共混比為1:1時(shí)，水凝膠

8、的抗張強(qiáng)度達(dá)到3.0 MPa，且具備良好的溶脹性能以及水蒸發(fā)率。最后我們測(cè)試了輻照劑量為40 KGy物料比為1:1的水凝膠的抗菌能力，結(jié)果表明HACC/PVA/PEO水凝膠對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都有顯著的抑制作用。
　　3、以殼聚糖（CS）、明膠(Gel)、聚乙烯醇(PVA)為主要原料，采用輻射技術(shù)制備得到殼聚糖/明膠/聚乙烯醇水凝膠。通過紅外表征發(fā)現(xiàn)，三種組分分子具有良好的相容性，通過氫鍵緊密作用在一起。研究了殼聚糖與明膠的