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。在各個領域受到了廣泛關注，如生物工程、食品制造、化妝品等諸多領域的應用研究都取得了重大進展。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，同時因為季銨鹽基團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。
　　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)絡結構。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)面的濕潤不至于與傷口發(fā)生粘合而造成更換敷料時造成二次傷害；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用于傷口愈合領域。
　　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[6]。輻射法制備水凝膠具有以下的優(yōu)點：(1)產(chǎn)物純度高，反應過程中不需要添加引發(fā)劑、交聯(lián)劑等，并可以同時對產(chǎn)品進行殺菌消毒；(2)輻射反應一般在常溫或者低溫下就可以進行；(3)實驗操作方便

4、。
　　單獨的殼聚糖季銨鹽水凝膠和羧甲基殼聚糖水凝膠機械強度很弱，這大大限制了其在臨床上的應用。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械強度，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。
　　本文主要研究內容如下：
　　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構。研究了輻照劑量以及殼聚糖季銨鹽的含量對凝膠分數(shù)、溶脹性能、水

6、蒸發(fā)率以及機械性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)當輻照劑量為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，水凝膠的抗張強度達到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，結果表明CMC/PVA/PEO水凝膠對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構。研究了輻照劑量以及殼聚糖季銨鹽的含量對凝膠分數(shù)、溶脹性能、水蒸發(fā)速率以及機械性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)當輻照劑量為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，水凝膠

8、的抗張強度達到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，結果表明HACC/PVA/PEO水凝膠對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