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静电纺PLA/姜黄素复合薄膜的制备及其性能研究

2020-12-14阅读(483)

静电纺PLA/姜黄素复合薄膜的制备及其性能研究

论文摘要

静电纺超细纤维具有小直径、大比表面积和高孔隙率等优良特性,在众多领域的应用受到广泛的关注,尤其在生物医学领域,可以用作组织工程支架及药物释放的载体等。目前随着静电纺丝技术的发展,以静电纺纤维作为药物缓控释载体的研究得到了一定的发展,成为医学材料领域一个崭新的课题。本论文的药物载体为具有生物相容性的高分子材料聚乳酸（PLA）,并与具有抗凝血作用的姜黄素共混进行静电纺丝。利用扫描电子显微镜（SEM）和Photoshop软件对不同静电纺丝工艺参数下制备的纤维进行形貌观察和直径比较,考察主要参数对纤维形貌的影响;通过血小板粘附、活化部分凝血活酶时间（APTT）和凝血酶原时间（PT）实验,研究静电纺不同姜黄素质量分数PLA/姜黄素复合薄膜的血液相容性;利用医用统计分析系统（SAS）软件对APTT和PT实验数据进行分析,确定APTT和PT实验的主要影响因素,并考察姜黄素的作用效果是否具有医学上的统计学意义;在研究PLA/姜黄素复合薄膜释药和降解性能之前,对其一些基本性能做了测试,包括:采用红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）分析法研究姜黄素加入对复合纤维结构的影响;利用本实验室相关器材对静电纺纯PLA薄膜和可纺性较好的姜黄素质量分数3%的PLA/姜黄素复合薄膜进行润湿、孔隙和力学基本性能测试;然后利用体外释药方法,采用紫外可见分光光度计测试并研究PLA/姜黄素复合薄膜的释药性能,并模拟人体内环境研究静电纺纯PLA和PLA/姜黄素复合薄膜的降解特性。结果显示:（1）静电纺主要工艺参数对纤维形貌及直径均有影响:在本实验的参数范围内,PLA最佳质量分数为9 %,姜黄素质量分数（1 %-5 %）和纺丝电压（12 kV-24 kV）对纤维形貌和直径的影响较显著,而纺丝距离（10 cm-16 cm）和速率（0.3 mL/h-0.9 mL/h）的影响较小;（2）血液相容性实验表明:加入姜黄素的静电纺复合薄膜具有优于纯PLA薄膜的抗凝血性能,在一定程度上抑制了血小板的粘附,且具有高达62.78 %的血小板聚集抑制率,同时增加了APTT和PT,在实验浓度范围内抗凝血效果随着姜黄素含量的增加而显著;SAS分析结果表明姜黄素含量是APTT和PT实验的主要影响因素,姜黄素的医药作用效果具有医学上的统计学意义,这种统计学意义随着姜黄素含量的增加而越显著;（3）姜黄素与PLA很好地混在了一起,且为单纯的物理混合,而没有化学键的结合,同时姜黄素的加入改善了静电纺薄膜的结晶结构;（4）姜黄素的加入改善了静电纺复合薄膜的润湿性能,同时使复合薄膜具有孔径小且分布范围窄的孔隙,扩大了静电纺薄膜在药物缓释领域的应用;复合薄膜与纯PLA薄膜相比,拉伸强度有所增加,而断裂伸长率有所下降;（5）静电纺复合薄膜的累积释药百分率随时间延长而逐渐增加,不同于静置成薄膜低水平且稳定的累积释药百分率;静电纺复合薄膜在降解过程中能保持良好形态,而且PH值也较接近机体正常值,不会对人体产生副作用;静电纺复合薄膜的药物释放与降解同时进行,降解过程有利于药物的释放。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 纳米纤维
  • 1.1.1 纳米纤维的概念
  • 1.1.2 纳米纤维的性能
  • 1.1.3 纳米纤维的制备方法
  • 1.2 静电纺丝
  • 1.2.1 静电纺丝研究历史
  • 1.2.2 静电纺丝原理
  • 1.2.3 静电纺丝的影响参数
  • 1.2.4 静电纺丝的应用
  • 1.3 药物缓释及控释的研究历史
  • 1.4 PLA 与姜黄素性能简介
  • 1.4.1 PLA 性能简介
  • 1.4.2 姜黄素性能简介
  • 1.5 载药PLA 静电纺薄膜及本课题的研究现状
  • 1.6 本课题研究意义、内容及创新性
  • 1.6.1 本课题的研究意义
  • 1.6.2 本课题的研究内容
  • 1.6.3 本课题的创新性
  • 第二章 静电纺PLA/姜黄素复合纤维的制备及其参数影响
  • 2.1 实验部分
  • 2.1.1 实验原料
  • 2.1.2 实验仪器
  • 2.1.3 静电纺PLA 及PLA/姜黄素纤维的制备
  • 2.1.3.1 PLA 纺丝液的制备及静电纺丝
  • 2.1.3.2 PLA/姜黄素纺丝液的制备及静电纺丝
  • 2.1.3.3 静电纺丝主要工艺参数对纤维形貌及直径的影响
  • 2.1.4 表征方法
  • 2.2 结果与讨论
  • 2.2.1 PLA 质量分数对静电纺纤维形貌及直径的影响
  • 2.2.2 姜黄素质量分数对静电纺PLA 纤维形貌及直径的影响
  • 2.2.3 纺丝电压对静电纺PLA/姜黄素复合纤维形貌及直径的影响
  • 2.2.4 纺丝接收距离对静电纺PLA/姜黄素复合纤维形貌及直径的影响
  • 2.2.5 纺丝速率对静电纺PLA/姜黄素复合纤维形貌及直径的影响
  • 2.3 结论
  • 第三章 静电纺PLA/姜黄素复合薄膜血液相容性研究
  • 3.1 生物材料血液相容性
  • 3.2 血液相容性评价方法
  • 3.3 实验部分
  • 3.3.1 实验原料
  • 3.3.2 实验设备
  • 3.3.3 静电纺纯PLA 及PLA/姜黄素复合薄膜的制备
  • 3.3.4 测试方法
  • 3.3.4.1 血小板粘附实验
  • 3.3.4.2 APTT 和PT 实验
  • 3.3.4.3 SAS 分析
  • 3.4 结果与讨论
  • 3.4.1 血小板粘附实验
  • 3.4.2 APTT 和PT 实验
  • 3.4.3 SAS 结果与分析
  • 3.4.3.1 主要影响因素的确定
  • 3.4.3.2 APTT 和PT 实验结果统计学意义的分析
  • 3.5 结论
  • 第四章 静电纺PLA/姜黄素复合薄膜释药及降解性能研究
  • 4.1 药物缓释与控释的机理
  • 4.2 高分子材料生物降解机理
  • 4.3 实验部分
  • 4.3.1 实验原料
  • 4.3.2 实验设备
  • 4.3.3 各性能测试方法
  • 4.3.3.1 FTIR 测试
  • 4.3.3.2 XRD 测试
  • 4.3.3.3 润湿性能测试
  • 4.3.3.4 孔隙大小及分布测试
  • 4.3.3.5 力学性能测试
  • 4.3.3.6 药物释放测试
  • 4.3.3.7 降解测试
  • 4.4 结果与讨论
  • 4.4.1 FTIR 测试
  • 4.4.2 XRD 测试
  • 4.4.3 润湿性能测试
  • 4.4.4 孔隙大小及分布测试
  • 4.4.5 力学性能测试
  • 4.4.6 药物释放测试
  • 4.4.7 降解测试
  • 4.5 结论
  • 第五章 结论
  • 5.1 结论
  • 5.2 不足之处
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文

    • 相关论文文献

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