改性殼聚糖基抗菌水凝膠的制備及性能研究.pdf

1、水凝膠是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，能在水中溶脹并保持大量水分，同時(shí)還具有良好的生物相容性，因此水凝膠在傷口敷料方面的研究受到了人們的廣泛關(guān)注，大多數(shù)水凝膠雖然能為傷口提供濕潤(rùn)的環(huán)境，然而在防止感染方面的效果較差。殼聚糖(CS)以其良好的生物相容性、可生物降解性、綠色環(huán)保等性質(zhì)常被用于水凝膠的研發(fā)之中，然而殼聚糖只能溶于弱酸中，且其抗菌性有限，很大程度的限制了其在水凝膠方面的應(yīng)用，因此開(kāi)發(fā)一些水溶性和生物相容性更好的殼聚糖衍生物

2、是非常有必要的。本文通過(guò)對(duì)殼聚糖的化學(xué)改性制備得到衍生物，并通過(guò)引入林可霉素、聚酰胺-胺樹(shù)形分子這些具有優(yōu)良抗菌性能的材料，交聯(lián)制備得到水凝膠，使水凝膠作為優(yōu)越傷口敷料滿(mǎn)足了其在抗菌方面的實(shí)際需要。本課題主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下：
　　(1)首先通過(guò)殼聚糖和氯乙酸反應(yīng)合成了O-羧甲基殼聚糖(O-CMCS)，然后以O(shè)-CMCS為原料，通過(guò)引入林可霉素，并以EDC/NHS為交聯(lián)劑，制備得到水凝膠，通過(guò)FTIR、SEM來(lái)表征產(chǎn)物和水凝膠的

3、結(jié)構(gòu)與形貌。結(jié)果表明O-CMCS和水凝膠均成功制備，同時(shí)從SEM圖中可以看出水凝膠內(nèi)部具有緊密有序的孔洞結(jié)構(gòu)，不同條件下的水凝膠的孔洞結(jié)構(gòu)也各不相同。水凝膠在不同pH緩沖溶液中的溶脹表明其具有良好的pH敏感性。溶脹實(shí)驗(yàn)表明水凝膠在3h左右基本達(dá)到溶脹平衡，其溶脹隨著交聯(lián)劑用量的增加而先增加后逐漸減小，隨著O-CMCS濃度的增加而逐漸減小，且在pH1.0緩沖溶液中的溶脹明顯高于pH7.4?？咕鷮?shí)驗(yàn)表明純O-CMCS水凝膠沒(méi)有抑菌性，而隨著

4、林可霉素濃度的增加，水凝膠對(duì)金黃色葡萄球菌(S菌)和大腸桿菌(E菌)的抑菌率均逐漸升高，抑菌效果逐漸變好，最后達(dá)到100％，表現(xiàn)為殺菌作用；隨著交聯(lián)劑用量和O-CMCS濃度的增加，水凝膠對(duì)S菌和E菌的抑菌率均逐漸減小。
　　(2)首先以乙二胺和丙烯酸甲酯為原料通過(guò)邁克爾加成反應(yīng)和酰胺化反應(yīng)逐步制備了聚酰胺-胺樹(shù)形分子(PAMAM-2.0G)，然后以N-羧丙酰殼聚糖(N-CS)和PAMAM為原料，通過(guò)PAMAM對(duì)N-CS的交聯(lián)改性，

5、制備得到水凝膠。通過(guò)FTIR、SEM來(lái)表征產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與形貌，結(jié)果表明PAMAM與水凝膠均成功制備，同時(shí)水凝膠內(nèi)部具有大小各異的孔洞結(jié)構(gòu)。力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明水凝膠具有良好的力學(xué)性能，溶脹實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水凝膠在2h左右基本達(dá)到溶脹平衡，隨著樹(shù)形分子共混比或N-CS濃度的增加，凝膠的溶脹均逐漸減??；隨著EDC/NHS用量的增加，溶脹先增加后減小，且在pH1.0緩沖溶液中的溶脹性高于pH7.4中，這表明水凝膠具有一定的pH敏感性?？咕鷮?shí)驗(yàn)表明水凝膠具有顯著

6、的抗菌性能，隨著樹(shù)形分子共混比的增加，水凝膠對(duì)S菌和E菌的抑菌率均逐漸升高，抑菌效果逐漸變好，最后達(dá)到100%，表現(xiàn)為殺菌作用，隨著EDC/NHS用量或N-CS濃度的增加，水凝膠對(duì)S菌和E菌抑菌率均逐漸減小。
　　(3)首先通過(guò)殼聚糖與2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨反應(yīng)制備了不同取代度的殼聚糖季銨鹽(HACC)，然后以戊二醛為交聯(lián)劑，交聯(lián)制備得到水凝膠。通過(guò)FTIR、SEM來(lái)表征產(chǎn)物和水凝膠的結(jié)構(gòu)與形貌。結(jié)果表明HACC和水凝膠均成

7、功制備，同時(shí)水凝膠內(nèi)部具有疏松、整齊的孔洞結(jié)構(gòu)。溶脹實(shí)驗(yàn)表明隨著HACC取代度或交聯(lián)劑用量的增加，凝膠的溶脹先增加后減小，隨著HACC濃度的增加，溶脹逐漸下降，同時(shí)在pH1.0緩沖溶液中的溶脹性明顯高于pH7.4中，這表明水凝膠具有一定的pH敏感性?？咕鷮?shí)驗(yàn)表明水凝膠具有顯著的抗菌性能，隨著HACC取代度的增加，水凝膠對(duì)S菌和E菌的抑菌率均逐漸升高，最后達(dá)到100%，表現(xiàn)為殺菌作用；隨著交聯(lián)劑用量增加，對(duì)S菌和E菌的抑菌率先升高后減小；