殼聚糖-海藻酸鹽復(fù)合改性材料的制備與性能研究.pdf

1、從海洋資源里提取的生物聚多糖，多年來(lái)在醫(yī)藥和生物科技領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，殼聚糖和海藻酸鈉為其中具有多功能性的生物聚合物。殼聚糖是由2-乙酰氨基-2-脫氧-D-吡喃葡萄糖和2-氨基-2-脫氧-D-吡喃葡萄糖通過(guò)β-(1→4)糖苷鍵連接的二元線性聚合物。殼聚糖具有良好的生物活性、生物相容性、生物降解性，它可以促進(jìn)傷口愈合和組織修復(fù)，在新型傷口敷料和組織工程方面的應(yīng)用倍受人們的關(guān)注。海藻酸是由β-1，4-D-甘露糖醛酸和α-1，4-L-古羅糖

2、醛酸組成的二元線性聚合物，為無(wú)毒、生物相容性好、可降解的天然生物高分子材料。本文是以殼聚糖和海藻酸鈉等天然高分子為材料，通過(guò)化學(xué)改性和共混等手段制備出新型功能材料并考察其性能。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.將海藻酸鈉經(jīng)高碘酸鈉氧化制得氧化海藻酸鈉，與羧甲基殼聚糖和羥丙基殼聚糖交聯(lián)制得水凝膠，并引入納米銀和磺胺嘧啶銀，考察氧化海藻酸鈉的用量對(duì)水凝膠的結(jié)構(gòu)和性能的影響。氧化海藻酸鈉的用量對(duì)水凝膠的含水量無(wú)明顯的影

3、響；但對(duì)水凝膠的凝結(jié)速度影響較大，凝結(jié)時(shí)間隨著氧化海藻酸鈉加入量的增大呈現(xiàn)出先減后增的趨勢(shì)；采用牛血清蛋白作為模型藥物，研究水凝膠在不同pH下的藥物緩釋行為，發(fā)現(xiàn)該水凝膠適宜在偏中性環(huán)境下進(jìn)行藥物緩釋，且釋放速率和最大釋放度隨著氧化海藻酸鈉用量的增加而降低。水凝膠中引入納米銀和磺胺嘧啶銀兩種銀系抗菌劑后，對(duì)金黃葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌性能得到了顯著的提升。
　　 2.通過(guò)溶液紡絲法制備海藻酸鈉/羧丁酰殼聚糖共混纖維，并引入納米銀

4、，考察羧丁酰殼聚糖的添加量對(duì)纖維的結(jié)構(gòu)和性能的影響。紅外光譜和X-射線衍射結(jié)果表明共混體系中的兩種組分之間存在著較強(qiáng)的相互作用，有良好的相容性。力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)羧丁酰殼聚糖的含量為30wt％時(shí)，共混纖維的干態(tài)抗張強(qiáng)度達(dá)到最大值，為14.32cN/tex，纖維的濕態(tài)抗張強(qiáng)度隨著羧丁酰殼聚糖含量的增加而降低。當(dāng)羧丁酰殼聚糖的含量為30wt％時(shí)，纖維的干、濕態(tài)斷裂伸長(zhǎng)率分別達(dá)到43.5％和69.3％的最大值。隨著羧丁酰殼聚糖含量的增加，共混

5、纖維的吸水率顯著提高。對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌試驗(yàn)結(jié)果表明：纖維引入納米銀后具有較強(qiáng)的抑菌性能。
　　 3.將聚乙烯醇經(jīng)縮醛化反應(yīng)制備聚乙烯醇海綿，并引入甲殼素和殼聚糖制得復(fù)合海綿，考察甲殼素和殼聚糖的添加量對(duì)結(jié)構(gòu)和性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：控制甲殼素和殼聚糖的添加量可顯著提升復(fù)合海綿的吸水率，對(duì)海綿的力學(xué)性能影響也較大，力學(xué)性能測(cè)試表明引入甲殼素后復(fù)合海綿拉伸強(qiáng)度得到提高，殼聚糖的引入則可增加復(fù)合海綿的斷裂伸長(zhǎng)率。掃描電鏡照片顯

6、示甲殼素和殼聚糖引入后海綿內(nèi)部孔徑變大，對(duì)海綿的微孔結(jié)構(gòu)也有明顯的影響。
　　 本文的創(chuàng)新點(diǎn)包括：(1)首次利用氧化海藻酸鈉與殼聚糖衍生物交聯(lián)，并引入銀系抗菌劑制備具有高效抑菌性能的復(fù)合水凝膠，以氧化海藻酸鈉替代具有毒性的戊二醛作為交聯(lián)劑，使得該水凝膠可以在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到應(yīng)用；(2)首次將羧丁酰殼聚糖與海藻酸鹽共混，通過(guò)溶液紡絲法制備復(fù)合纖維，羧丁酰殼聚糖的引入可以顯著提高纖維的吸水率，并引入銀系抗菌劑制備抗菌性能優(yōu)異的復(fù)合纖維；