膠原-殼聚糖復合材料的制備及性能研究.pdf

1、膠原蛋白和殼聚糖均是從動物體中提取的天然高分子材料，具有優(yōu)異的生物降解性和生物相容性，在生物醫(yī)藥領域具有廣泛的應用。但是，膠原蛋白存在機械強度低、親水性強等性能缺陷，殼聚糖也存在加工成型性差、親水性差、早期粘附性差等缺陷。將膠原蛋白和殼聚糖進行復合，可以在一定程度上改善二者的性能缺陷，目前對膠原蛋白和殼聚糖進行復合改性是醫(yī)用材料研究領域的熱點。本文首先采用物理共混法制備膠原/殼聚糖復合材料，并對其性能進行了研究，重點采用水性聚氨酯嵌段對

2、膠原蛋白和殼聚糖進行復合改性，研究了復合物的性能，并與物理共混法制備的膠原蛋白/殼聚糖復合材料的性能進行了比較研究。
　　本研究主要內容包括：⑴采用溶劑揮發(fā)物理法，制備了系列膠原蛋白/殼聚糖共混材料，紅外光譜分析表明：共混材料中膠原蛋白和殼聚糖之間有較強的相互作用。隨著殼聚糖含量的減小，膠原蛋白/殼聚糖共混溶液的黏度逐漸減小。共混膜具有較好的親水性和降解性。共混膜玻璃化轉變溫度低于膠原蛋白和殼聚糖的玻璃化轉變溫度。膠原蛋白/殼聚糖

3、共混膜的斷面比殼聚糖膜的斷面更加整齊光滑，脆性更大。⑵以2,4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(DL-2000)以及酒石酸為原料，首先制備出水性聚氨酯彈性體，然后將水性聚氨酯彈性體與膠原蛋白交聯反應合成端異氰酸酯基的預聚體，再與殼聚糖進行交聯反應，得到膠原蛋白/殼聚糖復合材料。紅外光譜表明膠原蛋白與殼聚糖之間建立了穩(wěn)定的化學結合。當膠原蛋白的含量為17％時，復合乳液的穩(wěn)定性最好。隨著殼聚糖含量的增加，乳液的黏度先減小后增加。⑶隨著

4、殼聚糖含量的增加，化學交聯的膠原蛋白/殼聚糖復合膜的玻璃化轉變溫度逐漸增加，其中TCCPU32的玻璃化轉變溫度為85.3℃，TCCPU35的玻璃化轉變溫度為108.6℃。⑷干態(tài)化學交聯膠原/殼聚糖復合膜的拉伸強度最大可達22MPa，濕態(tài)化學交聯膠原/殼聚糖復合膜的斷裂伸長率最大可達132%，具備了較好的力學性能。隨著殼聚糖含量的增加，化學交聯膠原蛋白/殼聚糖復合膜的拉伸強度首先增大然后慢慢趨于平穩(wěn)，干態(tài)斷裂伸長率逐漸增加，濕態(tài)斷裂伸長率

5、先增加后減小。物理共混膠原/殼聚糖材料由于脆性大，無法進行力學性能（拉伸強度、斷裂伸長率）的測定。⑸吸水率研究表明，化學交聯法膠原/殼聚糖膜由于在制備過程中在膠原蛋白與殼聚糖之間引入親水性較差的聚氨酯，所以親水性小于物理共混膠原/殼聚糖膜。⑹體外降解實驗研究表明，化學交聯膠原/殼聚糖復合膜具有良好的降解性能，其失重率大于殼聚糖膜，但是小于物理共混膠原/殼聚糖。⑺化學交聯膠原/殼聚糖復合膜的斷面整體呈現粗糙，有韌性斷裂痕跡。與物理共混膜和