殼聚糖-海藻酸鹽復合改性材料的制備與性能研究.pdf

1、從海洋資源里提取的生物聚多糖，多年來在醫(yī)藥和生物科技領域有著廣泛的應用，殼聚糖和海藻酸鈉為其中具有多功能性的生物聚合物。殼聚糖是由2-乙酰氨基-2-脫氧-D-吡喃葡萄糖和2-氨基-2-脫氧-D-吡喃葡萄糖通過β-(1→4)糖苷鍵連接的二元線性聚合物。殼聚糖具有良好的生物活性、生物相容性、生物降解性，它可以促進傷口愈合和組織修復，在新型傷口敷料和組織工程方面的應用倍受人們的關注。海藻酸是由β-1，4-D-甘露糖醛酸和α-1，4-L-古羅糖

2、醛酸組成的二元線性聚合物，為無毒、生物相容性好、可降解的天然生物高分子材料。本文是以殼聚糖和海藻酸鈉等天然高分子為材料，通過化學改性和共混等手段制備出新型功能材料并考察其性能。
　　 本文主要研究內容如下：
　　 1.將海藻酸鈉經高碘酸鈉氧化制得氧化海藻酸鈉，與羧甲基殼聚糖和羥丙基殼聚糖交聯(lián)制得水凝膠，并引入納米銀和磺胺嘧啶銀，考察氧化海藻酸鈉的用量對水凝膠的結構和性能的影響。氧化海藻酸鈉的用量對水凝膠的含水量無明顯的影

3、響；但對水凝膠的凝結速度影響較大，凝結時間隨著氧化海藻酸鈉加入量的增大呈現(xiàn)出先減后增的趨勢；采用牛血清蛋白作為模型藥物，研究水凝膠在不同pH下的藥物緩釋行為，發(fā)現(xiàn)該水凝膠適宜在偏中性環(huán)境下進行藥物緩釋，且釋放速率和最大釋放度隨著氧化海藻酸鈉用量的增加而降低。水凝膠中引入納米銀和磺胺嘧啶銀兩種銀系抗菌劑后，對金黃葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌性能得到了顯著的提升。
　　 2.通過溶液紡絲法制備海藻酸鈉/羧丁酰殼聚糖共混纖維，并引入納米銀

4、，考察羧丁酰殼聚糖的添加量對纖維的結構和性能的影響。紅外光譜和X-射線衍射結果表明共混體系中的兩種組分之間存在著較強的相互作用，有良好的相容性。力學性能實驗測得當羧丁酰殼聚糖的含量為30wt％時，共混纖維的干態(tài)抗張強度達到最大值，為14.32cN/tex，纖維的濕態(tài)抗張強度隨著羧丁酰殼聚糖含量的增加而降低。當羧丁酰殼聚糖的含量為30wt％時，纖維的干、濕態(tài)斷裂伸長率分別達到43.5％和69.3％的最大值。隨著羧丁酰殼聚糖含量的增加，共混

5、纖維的吸水率顯著提高。對金黃色葡萄球菌的抑菌試驗結果表明：纖維引入納米銀后具有較強的抑菌性能。
　　 3.將聚乙烯醇經縮醛化反應制備聚乙烯醇海綿，并引入甲殼素和殼聚糖制得復合海綿，考察甲殼素和殼聚糖的添加量對結構和性能的影響。實驗結果表明：控制甲殼素和殼聚糖的添加量可顯著提升復合海綿的吸水率，對海綿的力學性能影響也較大，力學性能測試表明引入甲殼素后復合海綿拉伸強度得到提高，殼聚糖的引入則可增加復合海綿的斷裂伸長率。掃描電鏡照片顯

6、示甲殼素和殼聚糖引入后海綿內部孔徑變大，對海綿的微孔結構也有明顯的影響。
　　 本文的創(chuàng)新點包括：(1)首次利用氧化海藻酸鈉與殼聚糖衍生物交聯(lián)，并引入銀系抗菌劑制備具有高效抑菌性能的復合水凝膠，以氧化海藻酸鈉替代具有毒性的戊二醛作為交聯(lián)劑，使得該水凝膠可以在醫(yī)學領域得到應用；(2)首次將羧丁酰殼聚糖與海藻酸鹽共混，通過溶液紡絲法制備復合纖維，羧丁酰殼聚糖的引入可以顯著提高纖維的吸水率，并引入銀系抗菌劑制備抗菌性能優(yōu)異的復合纖維；