魔芋葡甘聚糖-殼聚糖新型天然燙傷敷料的研究——制備、結構表征、構效關系及安全性評價.pdf

1、生物醫(yī)用高分子材料在功能高分子材料領域占有十分重要的地位。殼聚糖(Chitosan,CHI)因其特殊的功能和良好的生物相容性,在醫(yī)用材料中得到廣泛的應用。本文利用我國西部資源豐富且具有良好柔順性的魔芋葡甘聚糖(KonjacGlucomannan,KGM)與殼聚糖共混改性,制備KGM/CHI共混燒傷敷料,并利用現代高分子的研究方法和手段探討了共混膜及其通過電離輻射改性后產物的結構和性能,同時初步評價了材料的抑菌性能和安全性,為作為可降解可

2、吸收生物醫(yī)用膜材料的應用提供前期實驗基礎與依據。
　　 主要研究結果如下:
　　 1在研究KGM和CHI相容性的基礎上,采用FT-IR、SEM、XRD、DSC等分析技術,對共混膜的結構和微觀形貌進行了分析。FT-IR分析表明,隨著KGM含量的增加,分子間締合O-H吸收峰(3440cm-1左右)向低波數移動,并且峰寬變寬,形成不同強度的分子間氫鍵。其中KC2(KGM/CHI=8/2)向低波數移至最低值3430cm-1,吸收

3、峰寬度同時最大為740cm-1,說明KGM和CHI分子間發(fā)生了氫鍵相互作用,且以KC2中分子間氫鍵相互作用最強。共混膜的斷面SEM圖片中,KC2的表面最致密、孔隙最小,截面最均勻,而其它比例的膜則比較粗糙,并出現分層現象。XRD分析可見,隨著KGM含量的增加,結晶度呈增大的趨勢,以KC2的結晶度最大。DSC分析可知隨著共混膜中KGM含量的增加,KGM和CHI的分解溫度呈靠近的趨勢,當KGM/CHI=8/2時KGM和CHI的分解溫度最為靠

4、近。上述結果同樣說明,在共混膜中,KGM和CHI相容主要是分子間氫鍵相互作用的結果,當二者質量分數比KGM/CHI=8/2時,相容性最好,此時表觀上共混膜的物理機械性能也顯著提高,表明KGM添加具有提高膜材料強度的實際意義,其中以KC2的性能最佳。
　　 2在60Co輻照劑量為0-80KGy的范圍內,探討了電離輻射對共混膜結構和性能的影響,并著重研究了KC2材料的性能。KGM的力學性能受電離輻射的影響較小,而CHI則因電離輻射力

5、學性能急劇下降,KGM/CHI共混膜經電離輻射后,共混膜的拉伸強度及斷裂伸長率在輻射強度10KGy或25KGy達到最大值,但隨著輻射劑量的增大,拉伸強度又會降低,其中KC2經10KGy電離輻射后,拉伸強度提高了40％。從紅外光譜分析中未發(fā)現原有基團的消失和主要基團的變化,輻照前后二者的紅外光譜圖幾乎一致。SEM、XRD分析表明電離輻射后殼聚糖降解并產生新的微晶區(qū)；隨著共混膜中KGM含量的增加,電離輻射對共混膜結構的影響不斷減小,提示KG

6、M的加入可顯著緩解CHI膜電離輻射造成的品質劣變,其中以KC2經25KGy60Co輻照后的性能最佳,而且經輻照改性又可達到滅菌的效果。
　　 3選取燒燙傷感染菌群中主要的致病菌--大腸桿菌(E.coli)、金黃色葡萄球菌(St.aereus)、綠膿桿菌(P.aeruginosa)為目標菌,對魔芋葡甘聚糖/殼聚糖共混膜的抗菌性能進行了測試。共混膜對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌和大腸桿菌均具有顯著的抑制作用,KGM添加量較低時,抑制作用

7、較強。電離輻射對共混膜抑制金黃色葡萄球菌的性能無顯著影響,但能夠顯著提高共混膜對綠膿桿菌和大腸桿菌的抑制作用。
　　 4參照國家標準(GB/T16886.1-2001)對KC2-25的安全性進行了評價,MTT試驗結果顯示KC2-25作為醫(yī)用敷料無細胞毒性,全身急性毒性試驗結果顯示KC2-25安全無毒,皮膚刺激試驗及致敏試驗表明其對皮膚無刺激、無致敏作用。提示KC2-25共混膜可作為一種安全性較高的生物降解醫(yī)用敷料。