改性复合海绵敷料的研制

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时间:2018-06-11

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1、改性复合海绵敷料的研制摘要:为增强敷料的吸收、抗菌和促进伤口愈合的能力,该文采用生物活性玻璃改性壳聚糖/明胶海绵敷料。首先利用硅烷偶联剂改性生物活性玻璃,并选用香草醛作交联剂,采用真空冷冻干燥法将其与羧甲基壳聚糖、明胶进行复合,制备出改性复合海绵敷料。并对产物进行IR、SEM、吸水率、孔隙率、保湿性和透气率分析。结果表明,改性复合海绵状敷料具有多孔结构、较高的吸水性、透气性和保湿性,有望在医用湿性敷料领域得到广泛的应用。关键词:生物活性玻璃羧甲基壳聚糖明胶香草醛改性复合海绵中图分类号:R318.08文献

2、标识码:A文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0198-03生物活性玻璃(BG)是一种性能优良的组织修复材料,具有良好的生物相容性、生物活性、生物矿化特性,良好的力学和骨传导性等,常用于骨、齿科等的修复治疗[1-5]9,是目前唯一能促进生长因子的生成、细胞的繁衍以及活化细胞基因表达的人工合成的无机材料[6],还能诱导细胞本身的上皮生长因子的合成,为创面提供天然上皮生长因子,促进创面快速愈合。硅烷偶联剂在结构中带有一个或数个活性官能团,具有高的反应活性,能够有效地改善无机粉体与高分子材料的

3、界面相容性,使硅烷偶联剂在材料的偶联、粘结、润滑、生物配位和催化[7-11]等领域得到广泛应用。明胶(Gelatin)是一种不均一的具有高分子量的水溶性蛋白质混合物,具有较好的亲和性、较低的粘度、较高的韧性及可逆性等优良的物理性质,还具有较高的表面活性,较好的成膜性和吸水膨胀性等,长期以来被应用于医药、感光材料、食品、造纸、印刷、日用化工等领域[12]。目前,国内外兴起了一种新的伤口护理理念―湿性愈合理论。在此理论的影响下,新型医用湿性敷料也不断的出现,为伤口护理带来了新的方法。医用湿性敷料按其载体形态

4、可分为水凝胶、海绵、薄膜、纤维、纱布等类型。该文采用溶胶―凝胶法合成多孔生物活性玻璃(MBG),然后用氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)偶联剂对其进行改性,将APTES中的氨丙基接枝在生物活性玻璃表面,得到改性生物活性玻璃(SBG)。最后选用香草醛作交联剂,采用真空冷冻干燥法将SBG与羧甲基壳聚糖(CMC)、明胶(Gel)进行复合,制备出CMC-Gel/SBG复合海绵,并考察了海绵的微观形貌、孔隙率、吸水率、保湿率和透气率。研究发现,CMC-Gel/SBG复合海绵具有多孔结构、高的孔隙率、高的吸水率和保湿

5、率,有望在医用湿性敷料领域得到广泛的应用。1实验部分1.1复合海绵敷料的制备91.1.1实验试剂生物活性玻璃,实验室自制。其他试剂均为分析纯,购于国药集团化学试剂有限公司。1.1.2实验过程(1)溶胶凝胶法制备多孔生物活性玻璃本文采用溶胶凝胶法,以聚乙二醇作造孔剂和模板剂,柠檬酸(CA)作催化剂和稳定剂,以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源、磷酸三乙酯(TEP)为磷源、四水硝酸钙为钙源合成多孔生物活性玻璃。称取0.14gCA,加入10mL去离子水和20mL无水乙醇,室温下磁力搅拌10min,随后边搅拌边加入

6、12.5gTEOS,搅拌30min,溶液转为清澈透明;缓慢滴加0.73gTEP,继续强力搅拌20min,再缓慢加入8.5gCA,充分搅拌20min,最后再加1.3gPEG,充分搅拌1d,即得到溶胶液。将溶胶液室温下静置陈化形成均匀透明的块状凝胶。凝胶在60℃真空干燥箱中干燥24h。将得到的干凝胶置于坩锅中,放入马弗炉中650℃烧结2h。自然冷却后,在玛瑙研钵中研磨,得白色MBG粉末。(2)多孔生物活性玻璃的改性称取一定量自制的多孔生物活性玻璃粉体,放入三口烧瓶中,加入APTES的正己烷溶液(5%,体积分

7、数),搅拌,氮气保护,70℃下水浴加热109h。反应完成后,抽滤,分别用正己烷、乙醇、去离子水清洗3次,清洗过的玻璃粉体放于真空干燥箱中,干燥48h,即得改性生物活性玻璃(SBG)。(3)真空冻干法制备复合海绵称取2g改性SBG粉末溶解于一定量的去离子水中,超声30min;取20mLCMC溶液(2%,质量分数)与20mL明胶溶液(2%,质量分数)混合加入上述溶液,滴加少量甘油,磁力搅拌2h,再加入香草醛溶液1.0mL(0.5%,质量分数)继续搅拌30min后,将溶液倒入直径为90mm的培养皿中交联24h

8、,冰箱冷冻24h后,将其放入冷冻干燥机于-50℃下冷冻12h,得到的海绵敷料保存于干燥器中。1.1.3样品表征(1)红外分析采用傅立叶红外光谱仪(ThermoNicolet5700,FTIR)测定改性前后生物玻璃及海绵的红外光谱,通过官能团鉴定对其进行定性分析。测试范围:400~4000cm-1。(2)电镜分析采用扫描电子显微镜(HitachiSU8010,SEM)在样品喷金后对其微观形貌进行观察。(3)吸水率测定将所制海绵剪成2cm×2c

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