壳聚糖/PVA/明胶复合膜的制备及性能优化

论文摘要

壳聚糖是自然界中除了纤维素以外含量最大的天然高分子材料,有良好的生物相容性和生物可降解性,还具有抗菌、消炎、止血和促进创伤组织再生、修复、愈合的作用。并且具有良好吸水性和透气性和成膜性,在敷料材料中具明显有优势。但是天然材料（如壳聚糖、明胶）制成的敷料机械性能较差。合成高分子材料机械强度好而且价格低廉,但是吸收性能相对天然材料差些。本课题旨在通过使用天然材料壳聚糖和明胶,以及合成高分子材料聚乙烯醇（PVA）等组分的复合来达到几种材料的生理功能的协同增效及材料本身理化性质的改善,从而制备出性能优越的用于医用敷料的复合膜材料。.文中首先对壳聚糖的基本物化性质进行了测定,用酸碱滴定法测定了壳聚糖的脱乙酰度为92.62%,用乌氏粘度计测定了壳聚糖的粘均分子量在6.18×105-5.96×105范围。本文以流延成膜法制备了不同比例的壳聚糖/PVA/明胶复合膜,并对该系列共混膜进行吸水性、透气性、力学性、透光率测试,结果表明:壳聚糖、PVA、明胶以5:4:1比例共混时,制得的共混膜均匀,透明而且柔软,具有最好的综合性能。文中还通过SEM、FTIR、DSC、XRD等方法对该比例共混膜进行表征,结果表明壳聚糖,PVA,明胶各种分子间相容性较好,形成了较强的分子间作用力。为了进一步改善共混膜的吸水性、力学性能、抗菌性,本论文使用冻融循环的物理交联方法制备出了光滑而富有弹性的壳聚糖/PVA/明胶溶液复合水凝胶材料;使用先预烘一段时间再冻融循环的方法制备出了表面致密,底层多孔的不对称凝胶膜。并分别制备了载盐酸环丙沙星和磺胺嘧啶银的载药复合凝胶。探讨了冻融循环次数对凝胶吸水性的影响;以及不同药物对金黄色葡萄球菌,绿脓杆菌的抗菌性能。实验结果表明:随着冻融循环次数的增加,凝胶的吸水性呈现先增加后降低的趋势;48h以后盐酸环丙沙星对两种细菌仍然具有良好的抗菌效果,而磺胺嘧啶银对两种细菌的抗菌效果则不明显。盐酸环丙沙星复合海绵随着预烘时间从0min增加到60min,抑菌圈直径从24mm逐渐降低到21mm,起到了抑制药物突释的作用。文中考虑了不同浓度盐酸环丙沙星浓度对抗菌性的影响,最终确定药物的最低浓度为0.5%,当低于0.5%时,抗菌性较差。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 壳聚糖的性质及应用
• 1.1.1 壳聚糖的结构与性质
• 1.1.2 壳聚糖的研究及应用现状
• 1.2 PVA 与明胶的性质
• 1.3 壳聚糖基复合膜的研究分析
• 1.4 水凝胶的研究现状
• 1.5 医用敷料简介
• 1.6 本课题研究目的和主要内容
• 第2章 壳聚糖原料的性能测试
• 2.1 实验药品及器材
• 2.2 壳聚糖脱乙酰度的测定
• 2.2.1 实验操作步骤
• 2.2.2 脱乙酰度的计算
• 2.2.3 实验结果
• 2.3 壳聚糖粘度的测定
• 2.3.1 实验步骤
• 2.3.2 粘均分子量的计算
• 2.3.3 粘均分子量的测定结果
• 2.4 本章小结
• 第3章 复合膜的性能测试及表征方法
• 3.1 吸水性测试
• 3.1.1 实验药品及器材
• 3.1.2 实验操作步骤
• 3.1.3 结果计算
• 3.2 透水蒸气性测试
• 3.2.1 实验材料仪器
• 3.2.2 实验步骤
• 3.2.3 结果计算
• 3.3 力学性能测试
• 3.3.1 试验材料仪器
• 3.3.2 实验步骤
• 3.3.3 结果计算
• 3.4 抗菌性测试
• 3.4.1 主要实验材料和仪器设备
• 3.4.2 测试方法
• 3.4.3 实验操作步骤
• 3.5 透光率
• 3.6 扫描电镜（SEM）
• 3.7 傅里叶红外光谱（FTIR）
• 3.8 差式扫描量热分析（DSC）
• 3.9 X 射线衍射（XRD）
• 第4章 壳聚糖/明胶/PVA 共混膜的制备及性能研究
• 4.1 共混膜的制备
• 4.1.1 实验材料及仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 共混膜性能测试结果与讨论
• 4.2.1 吸水性测试
• 4.2.2 透气性测试
• 4.2.3 力学性能测试
• 4.2.4 透光率测试
• 4.3 共混膜的结构表征
• 4.3.1 扫描电镜（SEM）
• 4.3.2 红外光谱（FTIR）
• 4.3.3 X 射线衍射（XRD）
• 4.3.4 差式扫描量热分析（DSC）
• 4.4 本章小结
• 第5章 壳聚糖/PVA/明胶凝胶膜的制备及性能研究
• 5.1 凝胶膜的制备
• 5.1.1 实验材料及器材
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 冻融循环次数对凝胶膜性能的影响
• 5.3 预烘时间对凝胶膜性能的影响
• 5.4 载药凝胶的性能研究
• 5.4.1 载药复合凝胶膜的制备
• 5.4.2 载药复合凝胶膜抗菌性分析
• 5.4.3 盐酸环丙沙星浓度对复合膜抗菌性能的影响
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢