殼聚糖基載銀電紡納米纖維膜的制備及性能研究.pdf

1、殼聚糖(CS)是自然界中唯一天然存在的堿性多糖，其本身無(wú)毒性和免疫原性，具有廣譜抗菌和強(qiáng)效凝血作用，具有良好的生物相容性和生物可降解性，能夠促進(jìn)創(chuàng)面愈合和組織修復(fù)再生，是一種重要的醫(yī)用材料。
　　殼聚糖基靜電紡納米纖維兼具納米纖維直徑小、比表面積大、孔隙率高的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和殼聚糖材料良好的生物醫(yī)學(xué)性能，同時(shí)，將銀離子或銀納米粒子引入殼聚糖基靜電紡納米纖維中，利用殼聚糖和銀的協(xié)同抗菌作用，可以增強(qiáng)材料的抗菌性能。該纖維膜在醫(yī)用敷料領(lǐng)域具

2、有潛在的醫(yī)用前景。
　　本文以CS和聚氧化乙烯(PEO)為原料、分別以50％乙酸和90％乙酸為溶劑，以硝酸銀為前驅(qū)體，制備CS/PEO共混紡絲液和Ag-CS/PEO共混紡絲液，并進(jìn)行靜電紡絲成型。通過(guò)掃描電鏡(SEM)觀察纖維的形貌并統(tǒng)計(jì)纖維直徑分布，分析了溶液參數(shù)（紡絲液濃度、溶劑濃度、CS/PEO組分比）和紡絲工藝參數(shù)（電壓、接收距離、推注速度）對(duì)纖維形貌的影響，確定了共混紡絲體系和紡絲工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明，CS/PEO的在

3、組分比為75/25和90/10下可紡，在此組分比條件下最優(yōu)紡絲工藝條件為:90％乙酸作溶劑、紡絲液濃度4wt％、推注速度0.5mL/h、接收距離20cm，紡絲電壓范圍10kV。
　　本文分別采用殼聚糖自還原法（未經(jīng)紫外照射）和紫外還原法（經(jīng)紫外照射）制備含納米銀的Ag-CS/PEO紡絲液，利用紫外-可見(jiàn)分光測(cè)試技術(shù)驗(yàn)證溶液中銀離子的存在形式。測(cè)試結(jié)果表明，在紡絲液中成功制備了納米銀粒子，并且隨著紫外光照時(shí)間的延長(zhǎng)，納米銀含量提高。

4、分別對(duì)未經(jīng)紫外還原和經(jīng)紫外還原的紡絲液進(jìn)行靜電紡絲制備載銀納米纖維膜。X射線能譜(EDS)測(cè)試結(jié)果表明銀元素成功加入到納米纖維中，并通過(guò)掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)觀察纖維及銀粒子的形貌，結(jié)果表明載銀纖維具有光滑的形貌，未經(jīng)紫外還原的含銀紡絲液電紡纖維中納米銀顆粒分布均勻，直徑在1-9nm左右;經(jīng)紫外還原的含銀紡絲液靜電紡后纖維中納米銀顆粒分布均勻性較差，直徑在10-80nm左右。通過(guò)紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD

5、)對(duì)電紡纖維膜進(jìn)行了組成和結(jié)構(gòu)表征，分析了CS與PEO大分子之間的相互作用，研究結(jié)果表明CS與PEO分子以氫鍵形式結(jié)合，改善了CS大分子之間的分子間作用力，提高了溶液的紡絲性能，銀的引入基本沒(méi)有改變纖維的紅外光譜圖。
　　此外，為了結(jié)合醫(yī)用敷料的使用特點(diǎn)，本文分別對(duì)CS/PEO納米纖維膜和載銀CS/PEO納米纖維膜的力學(xué)性能、吸水性能和溶失性能進(jìn)行了測(cè)試和分析，同時(shí)還對(duì)殼聚糖基復(fù)合納米纖維膜對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌性能，以及載銀納米

6、纖維膜中銀粒子在模擬人體體液中的釋放性能進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，殼聚糖基納米纖維膜具有一定的機(jī)械性能、高度的吸水性，載銀前、后的殼聚糖基納米纖維膜都具有抗菌性能，其中CS/PEO納米纖維膜的抑菌圈較小，寬度在1mm以內(nèi);載銀CS/PEO納米纖維膜的抑菌圈顯著，寬度在5mm以上，說(shuō)明銀的引入顯著提高了殼聚糖基纖維膜的抗菌性能。釋放性能分析結(jié)果表明，在模擬體液條件下，銀在纖維膜中通過(guò)溶失機(jī)理進(jìn)行緩慢釋放，克服了普通醫(yī)用敷料使用初期的突釋現(xiàn)