壳聚糖基天然高分子合成敷料的制备和性能研究

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皮肤是保护人体不受外部危害的屏障,是人体最大的器官,起着调节人体体温和保护人体器官的功效。皮肤在受到创伤后很难自我修复,大量烧伤患者死于伤口感染和体液过度流失。因此,研制一种理想的伤口敷料及时覆盖受损的皮肤非常必要。  酸酶结合法能够在提取胶原蛋白的过程中最大限度地保持其三股螺旋结构的完整性。本文以市售新鲜猪皮为原料,采用酸酶结合法从猪皮中提取了胶原蛋白。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、红外光谱(FTIR)和热重分析仪(TG-DSC)对所提取胶原蛋白的内部分子结构和热稳定性进行了表征。测试的结果表明所提取的胶原蛋白为Ⅰ型胶原蛋白,具有较为完整的三股螺旋结构,胶原蛋白的热变性温度为71℃。  本文以胶原、明胶、壳聚糖等无毒无害、性能优异的天然高分子材料为主要原料,采用不同的方法,分别对其进行改性,制备了海绵、薄膜、水凝胶三种不同结构类型在内的合成敷料。采用冷冻干燥法制备了胶原/壳聚糖复合海绵敷料;采用冷冻-解冻法制备了胶原/壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶敷料;引入京尼平对明胶、壳聚糖进行交联处理,采用流延成型的方法制备了明胶/壳聚糖复合膜。  理想敷料应该具备良好的水蒸气透过率、较大的吸液量和优异的机械性能等特点。按此要求,本文采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、万能材料试验机等对上述三种敷料的结构形貌、溶胀能力、保水能力、水蒸气透过率、孔隙率、拉伸强度、断裂伸长率等性能进行了表征和讨论。结果显示,不同的成型方法对材料的结构和性能有很大影响。冷冻干燥法制备的复合海绵具有尺寸较大的网络结构,溶胀能力和保水能力较强,最大溶胀度达7460%,保水率均在40%~70%之间,但机械性能较差,最小拉伸强度仅为17.75MPa;京尼平交联后流延成型制备的复合膜内部结构致密,保水保湿能力和孔隙率均较差,但京尼平的交联改善了其机械性能,最大拉伸强度达100MPa以上;冷冻-解冻法制得的含聚乙烯醇的复合水凝胶内部为网孔尺寸均一的网络结构,溶胀能力和保水能力与复合海绵相差不大,孔隙率均在90%以上,此外,聚乙烯醇的引入使水凝胶的力学性能得到了大幅提升,最大拉伸强度达55.45MPa,最小达到了47.75MPa。  综合来看,三种敷料各有优缺点,水凝胶敷料相对来说更为全面,且制备简单,更换方便,是更为理想的医用伤口敷料。
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