殼聚糖及其衍生物復(fù)合水凝膠的制備及其性能研究.pdf

1、殼聚糖及其衍生物作為一種性能優(yōu)異的生物醫(yī)用材料，因其良好的生物活性已備受關(guān)注。魔芋葡甘露聚糖是一種來源廣泛且生物相容性好的天然高分子材料、對魔芋及其衍生物的研究也是目前的熱點之一。氧化石墨烯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、機械性能良好，將其作為添加劑制備復(fù)合水凝膠吸引了越來越多研究者的關(guān)注。本論文以氧化魔芋作為大分子交聯(lián)劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)甲醛、戊二醛等毒性小分子交聯(lián)劑分別與殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖交聯(lián)并將氧化石墨烯作為添加劑加入其中制備出三種復(fù)合水凝膠，考

2、察不同氧化石墨烯加入對水凝膠結(jié)構(gòu)及性能的影響。本論文的研究內(nèi)容如下：
　?。?）采用改進的Hummers’方法制備出氧化石墨烯并對其進行了紅外光譜、透射電鏡以及拉曼光譜的表征。采用高碘酸鈉氧化法制備氧化魔芋，將氧化魔芋作為大分子交聯(lián)劑與殼聚糖交聯(lián)并將氧化石墨烯作為添加劑加入制得復(fù)合水凝膠，通過紅外光譜以及掃描電鏡對凝膠進行表征和微觀結(jié)構(gòu)的觀察，考察了不同氧化石墨烯加入量對水凝膠凝膠時間、溶脹性能、水蒸發(fā)率、機械性能以及生物相容性的

3、影響。結(jié)果表明：水凝膠均具備連續(xù)穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)；水凝膠具備極短的凝膠時間，氧化石墨烯含量從0mg/ml增加到5mg/ml時，水凝膠的凝膠時間從20.8s減少到5.4s；水凝膠具備一定的溶脹率和保水能力，溶脹率和保水能力均隨著氧化石墨烯的加入呈現(xiàn)減弱的趨勢；氧化石墨烯的加入大大提升了水凝膠的機械性能，氧化石墨烯加入量從0mg/ml增加到5mg/ml時，水凝膠的壓縮強度從41.5KPa增加到105.2KPa，同時壓縮模量從0.13MPa增加

4、到0.45MPa；加入氧化石墨烯的水凝膠顯示出更高的細胞存活率。
　?。?）制備出水溶性的羧甲基殼聚糖，使用氧化魔芋作為大分子交聯(lián)劑與羧甲基殼聚糖交聯(lián)，同時將不同量的氧化石墨烯作為添加劑加入其中制備出復(fù)合水凝膠，通過紅外光譜以及掃描電鏡對凝膠進行表征和微觀結(jié)構(gòu)的觀察，考察了不同氧化石墨烯加入量對水凝膠結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明：所有水凝膠均具有連續(xù)穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)；水凝膠具備較短的凝膠時間，隨著氧化石墨烯的含量從0mg/ml增加到5

5、mg/ml，水凝膠的凝膠時間從35.8s減少到18.6s；所有水凝膠均具備良好的溶脹性能以及水蒸發(fā)速率，溶脹率和保水能力均隨著氧化石墨烯的加入呈現(xiàn)減弱的趨勢；氧化石墨烯的加入明顯增加了水凝膠的機械性能，氧化石墨烯加入量從0mg/ml增加到5mg/ml時，水凝膠的壓縮強度從85.1KPa增加到208.2KPa，同時壓縮模量從0.28MPa增加到1.11MPa，；加入氧化石墨烯的水凝膠的具有更高的細胞存活率。
　　（3）制備出水溶性的

6、羥丙基殼聚糖，使用采氧化魔芋作為大分子交聯(lián)劑與羥丙基殼聚糖交聯(lián)，同時將氧化石墨烯作為增強劑加入制得復(fù)合水凝膠，通過紅外光譜以及掃描電鏡對凝膠進行表征和微觀結(jié)構(gòu)的觀察，考察了不同氧化石墨烯加入量對水凝膠結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明：所有水凝膠均具備連續(xù)穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)；水凝膠有極快的凝膠化過程，氧化石墨烯的含量從0mg/ml增加到5mg/ml時，水凝膠的凝膠時間從45.6s減少到24.3s；水凝膠具備良好的溶脹率及水蒸發(fā)率，溶脹率和保水能力隨