殼聚糖基碘生物醫(yī)用材料的研制與表征.pdf

1、殼聚糖與碘結(jié)合不僅可以克服傳統(tǒng)碘的配合物如聚維酮碘、碘伏、碘酊和安爾碘等存在分散均勻性難以保證,穩(wěn)定性不佳、碘易散失和保質(zhì)期短等缺陷,而且還可以賦予或增強(qiáng)高分子材料的抗菌性能,擴(kuò)大殼聚糖和碘的應(yīng)用范圍。
　　本文分別合成三種高分子殼聚糖接枝衍生物,分別是季銨鹽殼聚糖(HTCC)、殼聚糖/聚乙烯吡咯烷酮/甲基丙烯酸甲酯(CS/PVP/MMA)、羧甲基殼聚糖/聚乙烯吡咯烷酮/甲基丙烯酸甲酯(CMC/PVP/MMA)。將三種衍生物相應(yīng)地

2、共混制備成膜或海綿,通過紅外、DSC、SEM等對它們組成和結(jié)構(gòu)表征,測量其透氣性、吸水性、力學(xué)性能及其對碘作用和釋放研究,比較其抑菌性。本實(shí)驗(yàn)的主要過程及成果如下:
　　(1)通過3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨對殼聚糖改性,制備了具有水溶性的季銨鹽殼聚糖( HTCC)。紅外表征表明,殼聚糖成功接入季銨鹽得到季銨鹽殼聚糖(HTCC),HTCC具有良好的水溶性,與聚乙烯醇(PVA)共混制備成薄膜,分別采用共混法和吸附法制備季銨鹽殼聚糖/

3、聚乙烯醇碘膜,研究了 HTCC的量對HTCC/PVA共混膜的表面形態(tài)、水蒸氣透過率、吸水性、力學(xué)性能和碘含量的影響。以力學(xué)性能為指標(biāo),對 HTCC/PVA共混膜工藝優(yōu)化,比較了不同薄膜對大腸桿菌和金色葡萄球菌的抑菌性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:XRD、DSC、光學(xué)顯微鏡和SEM表征均發(fā)現(xiàn),碘對薄膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)有一定的影響。通過季銨鹽殼聚糖共混膜工藝優(yōu)化,得出1h反應(yīng)時(shí)間、70o的反應(yīng)溫度、4mL0.25％(wt%)的戊二醛和1%(v/v)的醋酸得到的共混

4、膜力學(xué)性能最好;碘的加入極大的提高薄膜的抑菌能力;共混碘的穩(wěn)定性、分散性和抑菌性能略優(yōu)于吸附碘。
　　(2)以偶氮二異丁氰為引發(fā)劑,在N2氣的保護(hù)下,將聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到殼聚糖和羧甲基殼聚糖的 C2位的氨基上,得到CS/PVP/MMA和CMC/PVP/MMA。將CS/PVP/MMA和CMC/PVP/MMA與碘共混制備含碘膜,分析了薄膜的性能以及碘含量、碘的釋放與抑菌性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果:紅外表征證明已

5、成功接枝。通過XRD、SEM數(shù)據(jù),可以得出PVP對碘有一定的絡(luò)合能力,碘分子的結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生改變,這說明碘已穩(wěn)定的分散于薄膜中;透氣、吸水和力學(xué)性能測試結(jié)果表明:碘分子破壞大分子間的氫鍵,改變大分子結(jié)構(gòu)排列,提高了薄膜的物理性能;抑菌性實(shí)驗(yàn)證實(shí),碘的加入極大的提高薄膜的抑菌能力。
　　(3)前面已經(jīng)分別研究殼聚糖改性產(chǎn)物HTCC、CS/PVP/MMA和CMC/PVP/MMA薄膜,然而薄膜和海綿的性能差異較大,于是通過冷凍干燥法成功制