殼聚糖基復(fù)合納米纖維膜材料的力學(xué)性能及釋藥行為研究.pdf

1、殼聚糖(CS)具有良好的生物特性,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。利用靜電紡絲技術(shù)可以制備出高孔隙率、高比表面積且結(jié)構(gòu)與人體細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)相似的CS納米纖維材料,此材料作為組織工程支架材料和藥物載體有著良好的應(yīng)用前景。但組織工程支架一般要求材料具備優(yōu)異的力學(xué)性能,藥物載體則需要能夠?qū)崿F(xiàn)對藥物的控制釋放。然而,傳統(tǒng)的CS電紡材料很難符合要求。
　　本研究通過靜電復(fù)合的方式有望提高納米纖維支架的力學(xué)性能。以CS/GE(CG)體系為

2、聚電解質(zhì)模型,研究表明CG納米纖維復(fù)合膜的儲存模量比純的CS或者GE高出103倍。同時(shí),退火過程能夠促進(jìn)帶有相反電荷聚合物之間的結(jié)合,因此CG的拉伸模量比退火之間又提高了1.9倍。當(dāng)CS和GE之間的氨基與羧基結(jié)構(gòu)單元比為1:1時(shí),復(fù)合納米纖維膜(CG2)的力學(xué)強(qiáng)度最高。此外,復(fù)合膜還表現(xiàn)出優(yōu)良的溶脹能力。將CG電紡共混膜與澆鑄共混膜進(jìn)行對比,可以得出靜電復(fù)合是提高共混膜力學(xué)性能的主要貢獻(xiàn)因素之一。紅外光譜和差示掃描量熱分析證實(shí)復(fù)合過程中

3、CS和GE分子之間發(fā)生了相互作用。因此,靜電復(fù)合是提高納米纖維支架材料的一種有效途徑。力學(xué)性能增強(qiáng)的CS/GE納米纖維膜不僅可以作為創(chuàng)傷修復(fù)材料,在其他領(lǐng)域也有不錯的應(yīng)用前景。為了利用同軸電紡技術(shù)制備了一種能夠調(diào)控釋放速度的體系,本研究采用PVA-CS作為核-殼結(jié)構(gòu)纖維的殼層。由于它們在水溶液中溶脹性能的差異,通過改變殼層中CS與PVA之間的比例,可以調(diào)節(jié)纖維膜的溶脹能力。掃描電鏡照片顯示同軸電紡膜纖維分布均勻,透射電鏡照片證實(shí)纖維具有

4、核-殼結(jié)構(gòu),且核層分布比較均勻。通過制備一系列殼層PVA與CS不同質(zhì)量比例(100:0,75:25,50:50)的核-殼結(jié)構(gòu)纖維膜進(jìn)行釋藥研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng) CS比例增加時(shí),牛血清白蛋白(BSA)的釋放逐漸變得緩慢。此外,通過進(jìn)一步改變殼層與核層的推速比例(從1.33:1到8:1)能夠更好的控制BSA的釋放。分析釋放曲線發(fā)現(xiàn),BSA的釋放分為兩步。進(jìn)一步采用Peppas方程對釋放曲線進(jìn)行擬合,結(jié)果顯示同軸電紡膜的釋放過程受到雙重作用的影響:開