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1、Vol.18功能高分子学报No.32005年9月JournalofFunctionalPolymersSep.20053海藻酸盐/壳聚糖衍生物复合抗菌纤维133133311221樊李红,杜予民,张宝忠,杨建红,徐卫林,崔卫刚,江俊(1.武汉大学资源与环境科学学院,武汉430072;2.武汉科技学院,武汉430073)摘要:通过溶液纺丝法制备海藻酸盐/羧甲基壳聚糖(CMC)共混纤维,并用红外光谱,X射线衍射和扫描电镜对共混纤维进行了表征。结果表明:共混体系中的两种组分之间存在着较强的相互作用,有良好的相容性。当wCMC=0.30时,共混纤维的
2、干态抗张强度达到最大值,13.8cN/tex。当wCMC=0.10时,纤维的干态断裂伸长率可达23.1%。纤维的湿态抗张强度和断裂伸长率随着CMC含量的增加而降低。CMC的引入,可显著提高纤维的吸水率。用壳聚糖季铵盐对纤维进行处理,可赋予纤维抗菌性。关键词:海藻酸盐;羧甲基壳聚糖;壳聚糖季铵盐;共混纤维;抗菌性能中图分类号:O636.1文献标识码:A文章编号:100829357(2005)0320488205海藻酸是从褐藻中提取的,由β21,42D2甘露糖醛酸和α21,42D2L2古罗糖醛酸组成的杂多糖。海藻酸纤维在医用敷料中的应用起源于湿
3、法疗法,1962年Winter发现伤口在湿润的环境下比干燥环[1]境下愈合得快,从而改变了传统的伤口愈合理论,人们开始研制各种高科技敷料。而海藻酸钠、壳聚糖等天然高分子以其特有的促进伤口愈合、吸湿、保湿、生物相容性好、可被人体吸收等功能而备受青睐。应用在医用敷料上的一般是海藻酸的钙盐,在与伤口上的脓血接触后,人体中的钠离子跟敷料上的钙离子发生离子交换。当越来越多的钠离子进入敷料之后,敷料本身慢慢地由水不溶的海藻酸钙转换[2]成水溶的海藻酸钠,大量的水分进入纤维而使敷料形成胶体。伤口上的敷料可以形成一层潮湿的水凝胶,从而给伤口提供一个潮湿的复
4、愈环境。许多临床试验已经证明由海藻酸纤维制成的医用敷料不但有良好的吸湿性,而且比传统的纱布更能促进伤口的复愈。海藻酸医用敷料更换时易于清洗,避免传[3]统敷料在更换时与伤口粘连而引起的二次损伤。海藻酸还具有活化巨噬细胞促进伤口愈合的作用。羧甲基壳聚糖是一种水溶性的壳聚糖衍生物,它在农业、医学、食品以及化妆品工业上都有广泛的[4]应用。它具有很强的吸湿保湿性能,并能促进伤口愈合,含有羧甲基壳聚糖的膜和凝胶可以用做伤口[5]敷料、人造皮肤,并可以防止组织粘连,最近研究表明羧甲基壳聚糖可以促进正常皮肤纤维原细胞的[6]生长,而抑制疤痕纤维原细胞的
5、增殖,从而防止疤痕的产生。本文采用溶液纺丝法制备海藻酸盐/羧甲基壳聚糖共混纤维,以期通过两种分子间强烈的氢键作用及良好的相容性,达到两种医用高分子材料生理功效协同增效以及共混纤维吸水率的提高和机械性[7]能的改善。由于壳聚糖季铵盐具有较强的抗菌性能,用其对纤维进行处理,可以用来制备抗菌纤维,本工作希望得到具有较高生物活性和抗菌性能的新型伤口敷料纤维。1实验部分1.1材料及试剂5海藻酸钠:化学纯,上海化学试剂公司;壳聚糖(CS):脱乙酰度为92%,平均分子量为5.2×10,浙江澳兴生物科技有限公司;其它试剂均为分析纯。3收稿日期:200520
6、2203基金项目:湖北省纺织新材料及其应用重点实验室开放基金资助项目(TKL200408)33第一作者简介:樊李红(19702),男,河南省开封市人,博士研究生,主要研究方向:再生资源化学与生物学。E2mail:fanlihong2000@163.com333通讯联系人:杜予民(19372),教授,博导,主要研究方向:再生资源化学与生物学。E2mail:duyumin@whu.edu.cn海藻酸盐/壳聚糖衍生物复合抗菌纤维·984·1.2羧甲基壳聚糖(CMC)的制备将15gCMC于w=0.50的NaOH溶液中碱化后,加入150mL异丙醇,然
7、后再加入18g氯乙酸,室温反应5h,用φ=0.70乙醇反复洗涤,再将产物溶于水,丙酮沉淀,乙醇洗涤,真空干燥,得精制的CMC。[7]1.3壳聚糖季铵盐的制备取适量三甲胺置于三口瓶中,冰浴冷却。将环氧氯丙烷缓慢滴入三口瓶中,搅拌,升温至50℃,反应5h,旋转蒸发,去除未反应物,得缩水甘油三甲基氯化铵。将CS溶解于乙酸稀溶液中,调节pH值至9左右,使CS析出,然后把CS置于三口烧瓶中。加入蒸馏水,搅拌,升温。按CS和缩水甘油三甲基氯化铵摩尔比1/5加入缩水甘油三甲基氯化铵,在一定温度下反应一段时间。产物用分子量为1104的渗析膜透析72h,浓缩
8、,丙酮沉淀,干燥,得产物壳聚糖季铵盐(HTCC)。1.4共混纤维的制备将海藻酸钠溶于蒸馏水配制得到w=0.05的海藻酸钠溶液,将CMC溶于蒸馏水配制w=0.05的CMC溶液。将上
