低溶脹殼聚糖-絲素蛋白復(fù)合膜的制備及其性能研究.pdf

1、殼聚糖(CS)作為一種天然的高分子材料,以其來源廣泛,良好的生物相容性和生物可降解性等優(yōu)點,一直都被廣泛的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。但殼聚糖材料吸水溶脹所導(dǎo)致的濕環(huán)境機械性能差、快速的降解特性等問題極大地限制了殼聚糖的應(yīng)用。因此,殼聚糖作為醫(yī)用敷料通常需要與其他高分子材料復(fù)合以改善其在濕環(huán)境下的機械性能。另一方面,絲素蛋白(SF)是一種天然高分子纖維蛋白,因其優(yōu)良的力學(xué)性能、生物相容性和易加工性,常被用作手術(shù)縫合線、敷料、骨修復(fù)材料等生物醫(yī)學(xué)

2、材料。
　　 本研究將殼聚糖與家蠶再生絲素蛋白相混合制備殼聚糖/絲素蛋白(CS/SF)復(fù)合膜。系統(tǒng)研究了絲素蛋白添加量對CS/SF復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和理化性能的影響;考察了CS/SF復(fù)合膜對小鼠胚成纖維細胞(STO)的生物相容性;進一步將CS/SF混合液與鹽酸萬古霉素相混合,制備出負載抗菌類藥物的CS/SF復(fù)合膜,探討了CS/SF復(fù)合膜對鹽酸萬古霉素的釋放行為。
　　 采用延流法制備出不同絲素蛋白含量的殼聚糖/絲素蛋白復(fù)合膜。通

3、過對CS/SF復(fù)合膜聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、密度、溶脹率、水蒸氣透過率、拉伸強度、斷裂伸長率、降解率等物理性能的分析測試表明,CS/SF復(fù)合膜的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)以β-折疊結(jié)構(gòu)為主,其密度隨著絲素含量增加而呈下降趨勢;與純CS膜相比,CS/SF復(fù)合膜的溶脹率顯著降低,且具有pH依賴性,當(dāng)pH為7.4,SF含量為10％時,CS/SF復(fù)合膜的溶脹率由143.7％±8.2％降低為92.7％±3.2％,說明SF蛋白的添加有效抑制了CS濕態(tài)下的溶脹問題;CS/SF復(fù)

4、合膜的水蒸氣透過率(WVTR)與純殼聚糖膜相比雖有所下降,但仍保持在2043～3363 g/(m2·d);隨著SF含量的增加,CS/SF復(fù)合膜力學(xué)強度呈增加趨勢,當(dāng)SF含量為15％時,復(fù)合膜力學(xué)性能最好,其濕態(tài)下的拉伸強度為34.5 Mpa±1.8 Mpa,比純CS膜提高近18％,而其斷裂伸長率也提高到119.3％±8.2％。阻菌性試驗表明,CS/SF復(fù)合膜對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均具有良好的阻隔效果;采用STO細胞研究復(fù)合膜在體外對

5、細胞黏附、增殖的影響發(fā)現(xiàn),復(fù)合膜可以促進STO細胞的黏附和增殖;進一步,將鹽酸萬古霉素以共混的方式添加到殼聚糖/絲素蛋白混合溶液中成功制備出載藥CS/SF復(fù)合膜,將其置于PBS中,37℃搖床中進行釋放行為。研究結(jié)果表明,載藥CS/SF復(fù)合膜具有較好的藥物控釋能力,表現(xiàn)出在初始1h內(nèi)的突釋行為和隨后較長時期的緩釋行為,十分有利于降低感染和加速傷口愈合。
　　 通過在殼聚糖中添加絲素蛋白,成功制備出低溶脹性的殼聚糖/絲素蛋白復(fù)合膜。