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简析聚乙烯醇水杨酸—壳聚糖衍生物/聚乙烯醇共混膜制备与其性能

收藏本文 2024-01-14 点赞:8869 浏览:26376 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:壳聚糖(CS)是甲壳素的N-脱乙酰基产物,具有无毒、生物可降解和生物相容性、抗菌性、推动伤口愈合等生物活性,但由于机械强度较差而限制了其直接作为医用敷料的运用。聚乙烯醇(PVA)是无毒的可生物降解水溶性高分子,具有良好的机械性能和成膜性。将两种材料共混,可得到一种性能优异的材料。水杨酸(SA)具有极好的抗炎和解热镇痛作用,也有较强的杀菌防腐作用,将其作为模型药物引入CS/PVA共混膜,可制备一种潜在的载药敷料材料。本论文采取溶液共混法制备了一系列不同SA含量的SA-CS/PVA共混膜,用FTIR、XRD、SEM和AFM等对共混膜进行表征,并对其透气性、力学性能和药物释放行为进行试验。结果显示当SA含量≤30%时,SA与CS、PVA之间相容性良好;随SA含量的增加,共混膜的水蒸气透过率、拉伸强度和断裂伸长率均减小;SA-CS/PVA共混膜对水杨酸具有缓释作用,平衡释放率随共混膜中水杨酸含量的增加而提升,并且在生理盐水中的平衡释放率远高于在纯水中的平衡释放率。为改善壳聚糖的水溶性,本论文合成了N-(2-羟丙基三氯化铵)壳聚糖(HTCC),并用FTIR、1H NMR、EA等策略进行表征。实验结果表明产物的季铵化取代度为90.89%。以蒸馏水作为共溶剂,采取溶液共混法制备不同配比的的HTCC/PVA共混膜,FTIR、TG可看出两组分分子之间有着氢键相互作用。SEM和AFM观察结果显示,当HTCC含量为70%时,共混膜无显著相分离现象出现,且共混膜的表面粗糙度较单纯HTCC膜有所减小;当HTCC减少到50%时可观察到显著的细裂缝出现,且共混膜的表面粗糙度增加。透气性试验结果显示,HTCC含量为70%共混膜的透气性最低,此时共混膜中两聚合物之间的相互作用效果最好,使得膜的质地最为密实。力学性能探讨结果表明,HTCC/PVA共混膜的力学性能介于单纯HTCC膜和单纯PVA膜之间。本论文选取HTCC/PVA为7/3比例,制备了一系列不同SA含量的SA-HTCC/PVA共混膜。FTIR可看出,SA与HTCC之间有着静电相互作用;XRD、SEM结果显示,当SA含量≤30%时,SA与HTCC、PVA具有良好相容性,在共混膜中以无定形形态有着;AFM观察到SA的加入使共混膜的表面平均粗糙度由2.038nm增加到19.699nm;共混膜的热稳定性随SA含量的增加有所下降,热分解温度由263℃降低到177℃;共混膜的透气性由104.95g·m~(-2)·h~(-1)降低到57.55g·m~(-2)·h~(-1);共混膜的拉伸强度和断裂伸长率随水杨酸含量的增加呈递减走势。SA-HTCC/PVA共混膜的药物释放行为探讨表明,共混膜对水杨酸具有缓释作用。同一HTCC/PVA配比下,水杨酸含量越高,其平衡释放率越高,含30%SA共混膜在蒸馏水中的平衡释放率达到60%,在生理盐水中的平衡释放率达到83%;对于SA含量为20%的不同HTCC/PVA配比共混膜,其平衡释放率随共混膜中HTCC含量的增加而降低,HTCC/PVA为1/9时在蒸馏水中的平衡释放率为78%,在生理盐水中的平衡释放率为92%。共混膜的释放机理符合一级动力学和Weibull分布模型。关键词:壳聚糖论文聚乙烯醇论文N-(2-羟丙基三氯化铵)壳聚糖论文共混膜药物释放论文

    摘要3-5

    Abstract5-10

    第1章 绪论10-26

    1.1 壳聚糖、聚乙烯醇和水杨酸介绍10-13

    1.1.1 壳聚糖10-11

    1.1.2 聚乙烯醇11-12

    1.1.3 水杨酸12-13

    1.2 壳聚糖及其衍生物的医用敷料运用13-20

    1.2.1 壳聚糖基膜材料14-17

    1.2.2 壳聚糖基水凝胶材料17-18

    1.2.3 壳聚糖基纤维材料18-20

    1.3 壳聚糖及其衍生物与聚乙烯醇的共混改性20-23

    1.3.1 壳聚糖与聚乙烯醇的共混改性20-22

    1.3.2 改性壳聚糖与聚乙烯醇的共混改性22-23

    1.4 本论文的提出和探讨内容23-26

    1.4.1 论文的提出23

    1.4.2 论文的主要探讨内容23-24

    1.4.3 论文的革新之处24-26

    第2章 水杨酸-壳聚糖/聚乙烯醇共混膜的制备及性能探讨26-40

    2.1 引言26-27

    2.2 实验部分27-29

    2.2.1 主要试剂与仪器27

    2.2.2 SA-CS/PVA 共混膜的制备27-28

    2.2.3 共混膜的红外光谱(FTIR)28

    2.2.4 共混膜的 X-射线衍射(XRD)28

    2.2.5 共混膜的共混膜表面形貌观察28

    2.2.6 共混膜的热重和差热(TG,DTA)28

    2.2.7 共混膜的机械性能测试28

    2.2.8 共混膜的水蒸气透过率测试28-29

    2.2.9 SA-CS/PVA 共混膜的共混膜的体外药物释放探讨29

    2.3 结果与讨论29-39

    2.3.1 共混膜的 FTIR 浅析29-30

    2.3.2 共混膜的 XRD 浅析30-31

    2.3.3 共混膜的 SEM 浅析31

    2.3.4 共混膜的 AFM 浅析31-33

    2.3.5 共混膜的 TG 和 DTA 浅析33-34

    2.3.6 共混膜的力学性能34-35

    2.3.7 共混膜的水蒸气透过率35-36

    2.3.8 SA-CS/PVA 共混膜的体外药物释放探讨36-39

    2.4 本章小结39-40

    第3章 HTCC/聚乙烯醇共混膜的制备及性能探讨40-54

    3.1 引言40-41

    3.2 实验部分41-44

    3.2.1 主要试剂及仪器41-42

    3.2.2 HTCC 的合成及 HTCC/PVA 共混膜的制备42

    3.2.3 HTCC 和 HTCC/PVA 共混膜的 FTIR 测定42

    3.2.4 产物的1H NMR 测定42-43

    3.2.5 HTCC 的 EA 测定43

    3.2.6 HTCC/PVA 共混膜的 SEM 测定43

    3.2.7 HTCC/PVA 共混膜的 AFM 测定43

    3.2.8 HTCC 和 HTCC/PVA 共混膜的 TG 测定43

    3.2.9 HTCC/PVA 共混膜的水蒸气透过率测定43

    3.2.10 HTCC/PVA 共混膜的机械性能测定43-44

    3.3 结果与讨论44-53

    3.3.1 HTCC 和 HTCC/PVA 共混膜的 FTIR 浅析44-45

    3.3.2 产物的1H NMR 浅析45-47

    3.3.3 HTCC 的 EA 浅析47

    3.3.4 HTCC 的 XRD 浅析47-48

    3.3.5 HTCC/PVA 共混膜的 SEM 浅析48-49

    3.3.6 HTCC/PVA 共混膜的 AFM 浅析49-51

    3.3.7 HTCC/PVA 共混膜的 TG 浅析51

    3.3.8 HTCC/PVA 共混膜的水蒸气透过率浅析51-53

    3.4 本章小结53-54

    第4章 水杨酸-HTCC/聚乙烯醇共混膜的制备及性能探讨54-72

    4.1 引言54-55

    4.2 实验部分55-57

    4.2.1 主要试剂与仪器55

    4.2.2 SA-HTCC/PVA 共混膜的制备55-56

    4.2.3 共混膜的红外光谱(FTIR)56

    4.2.4 共混膜的 X-射线衍射(XRD)56

    4.2.5 共混膜的共混膜表面形貌观察56

    4.2.6 共混膜的热重(TG)56

    4.2.7 共混膜的机械性能测试56

    4.2.8 共混膜的水蒸气透过率测试56-57

    4.2.9 SA-HTCC/PVA 共混膜的共混膜的体外药物释放探讨57

    4.3 结果与讨论57-70

    4.3.1 共混膜的 FTIR 浅析57-58

    4.3.2 共混膜的 XRD 浅析58-59

    4.3.3 共混膜的 SEM 浅析59-60

    4.3.4 共混膜的 AFM 浅析60-61

    4.3.5 共混膜的 TG 浅析61-62

    4.3.6 共混膜的力学性能62-63

    4.3.7 共混膜的水蒸气透过率63-64

    4.3.8 共混膜的体外药物释放探讨64-70

    4.4 本章小结70-72

    第5章 结论72-74

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