膠原-殼聚糖復(fù)合抗菌敷料膜的制備與表征.pdf

1、皮膚對于維持人體正常的生理功能具有重要作用，在日常生活中，皮膚容易受到外界傷害和機(jī)體自身的原因而形成各種傷口如燒傷、割傷、燙傷和各種慢性傷口如肢體潰瘍、褥瘡、糖尿病足等。選擇一種理想的創(chuàng)面敷料對于創(chuàng)傷的愈合具有十分重要的意義?；趧?chuàng)面濕潤愈合理論而開發(fā)的新型敷料相對于傳統(tǒng)敷料而言具有明顯優(yōu)勢，能夠維持創(chuàng)面濕潤微環(huán)境，但新型敷料功能單一，難以通過綜合作用全面促進(jìn)創(chuàng)傷愈合。本論文的研究針對傳統(tǒng)敷料的弊端，在新型敷料的基礎(chǔ)上開發(fā)新一代具有抗菌

2、止血綜合作用的功能敷料。
　　膠原（Col）具有優(yōu)良的生物學(xué)性能如生物相容性、生物可降解性和止血性等，已經(jīng)被證實(shí)能夠促進(jìn)創(chuàng)面的愈合，是開發(fā)新一代功能敷料的理想材料，但是膠原同時(shí)也存在力學(xué)性能差、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、易感染細(xì)菌，其單獨(dú)難以直接用于創(chuàng)面敷料。殼聚糖（CS）具有優(yōu)良的生物相容性、抗菌性和可降解性，與膠原可以實(shí)現(xiàn)良好的易混性，同時(shí)其剛性鏈結(jié)構(gòu)可以增強(qiáng)混紡膜的力學(xué)性能，在醫(yī)用敷料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。聚氧化乙烯（PEO）具有良好

3、的生物相容性，其柔性鏈結(jié)構(gòu)可以增加分子鏈間的交纏，是靜電紡絲過程中常用的助紡劑。為了結(jié)合膠原與殼聚糖兩者材料的優(yōu)勢，同時(shí)，為了從組分和結(jié)構(gòu)上仿生天然細(xì)胞外基質(zhì)，可以采用靜電紡絲技術(shù)制備出膠原和殼聚糖的復(fù)合納米纖維，其混紡膜的力學(xué)性能優(yōu)良、抗菌性能以及凝血性能良好，在生物醫(yī)用敷料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。
　　本研究以六氟異丙醇（HFIP）、乙酸（AA）和去離子水（H2O）的混合溶液為溶劑，通過“兩步法”的配液方法，紡絲液的濃度固定為

4、3 wt％，添加20%PEO作為助紡劑，調(diào)節(jié)Col和CS的比例，配制出Col/CS/H2O濃度比例分別為80:0:20、65:15:20、40:40:20、15:65:20、0:80:20的紡絲溶液，實(shí)驗(yàn)證實(shí)在紡絲電壓為18 kV，推注速度為1 mL/h，接收距離為22 cm的條件下，所有比例的紡絲性能良好，并且隨著共混體中殼聚糖含量的增加，納米纖維直徑先降低后升高。
　　為探究膠原與殼聚糖對混紡膜的相互作用，分別對不同比例的混紡

5、膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、力學(xué)性能、理化性能、抗菌性、血液相容性進(jìn)行了分析表征。混紡膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性結(jié)果表明：隨著殼聚糖含量的增加，溶脹明顯降低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提高。當(dāng)混紡膜中殼聚糖的含量高于40%時(shí)，在PBS中浸泡24 h后可以維持比較良好的納米纖維結(jié)構(gòu)。通過對混紡膜的力學(xué)性能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)隨著殼聚糖比例的增加，混紡膜的力學(xué)性能不斷提高，但是當(dāng)殼聚糖比例超過40%后，混紡膜斷裂強(qiáng)度增加幅度明顯降低。通過紅外光譜分析，發(fā)現(xiàn)膠原蛋白和殼聚糖分子間存在氫鍵

6、等相互作用。DSC分析顯示了混紡膜的熱穩(wěn)定情況，并且 DSC分析進(jìn)一步驗(yàn)證了膠原蛋白和殼聚糖分子間相互作用的存在。
　　通過瓊脂平皿擴(kuò)散法和吸收法兩種抗菌測試方法對混紡膜的抗菌性能進(jìn)行了表征，研究表明膠原納米纖維膜在一定程度上會(huì)促進(jìn)細(xì)菌的繁殖，而隨著殼聚糖的加入，細(xì)菌繁殖受到抑制，混紡膜的抑菌率逐漸從50-56%（15%CS含量），90-92%（65%CS含量）提高到94-95%（80%CS含量）。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB/T20944.2

7、判斷，當(dāng)殼聚糖含量高于65%時(shí)，混紡膜具有抗菌性。
　　為了表征混紡膜的血液相容性，我們對混紡膜的溶血性能，凝血與血小板粘附性能進(jìn)行了表征，并且與商用的止血敷料進(jìn)行對比。溶血測試結(jié)果表明不同比例的混紡膜試樣均無溶血現(xiàn)象。凝血與血小板粘附測試結(jié)果表明，混紡膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及混紡比都會(huì)對凝血效果產(chǎn)生影響，膠原與殼聚糖均具有良好的凝血效果，當(dāng)殼聚糖含量較低時(shí)，由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，無法提供血小板粘附的場所，使得吸附的血小板數(shù)量較少，凝血效果