表面N-琥珀酰化修饰的壳聚糖纤维作为伤口敷料的研究

发布时间：2017-05-27 04:03

  本文关键词：表面N-琥珀酰化修饰的壳聚糖纤维作为伤口敷料的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,许多研究旨在研制一种伤口敷料的替代物,使其能够快速吸收伤口分泌液,在伤口周围形成湿润的环境,加快伤口的愈合。现在,已经有几种自然物质和合成的材料用于制成功能性敷料,在这些材料中,壳聚糖(chitosan, CS)是其中一种重要的生物材料,因为壳聚糖具有生物相容性、无毒性、可降解性、无刺激性和抗菌性等良好的生物学性能,使得壳聚糖成为制备伤口敷料的首选材料之一。壳聚糖类伤口敷料存在多种形式,纤维状伤口敷料是壳聚糖的一种常见存在形式。它能够吸收伤口的分泌液并且能附着到伤口的周围避免存在死角。尽管如此,单纯的壳聚糖纤维仍然存在着吸液能力低和粘附力低等问题。另外,在伤口愈合的过程中,壳聚糖纤维容易与伤口粘连造成二次伤害。针对壳聚糖纤维存在的缺陷,需要对壳聚糖纤维的吸液能力改性,制备高吸液性能的壳聚糖纤维伤口敷料。在本文中,使用壳聚糖纤维(chitosan fibers, CS-Fs)为原料,与琥珀酸酐发生反应,在壳聚糖纤维的表面接枝吸水性基团,成功制备了表面N-琥珀酰化修饰的壳聚糖纤维(surface N-succinylation chitosan fibers,简称N-琥珀酰壳聚糖纤维,NSCS-Fs)。实验的目的就是解决壳聚糖纤维吸液性弱和溶解性差的问题。实验对制备的N-琥珀酰壳聚糖纤维进行了主要理化性质检测,还对其相关的生物安全性和生物相容性进行了检测,综合评价了N-琥珀酰壳聚糖纤维作为医用伤口敷料的潜能性。理化性质的检测主要是进行红外图谱和固体13C核磁实验,证明琥珀酸基团成功的嫁接到了壳聚糖纤维表面的氨基上；还对其进行了元素分析和凝胶色谱实验,测定了琥珀酰基团的取代度为21.77%和N-琥珀酰壳聚糖纤维的重均分子量分子量为9.79×105 g/mol;通过电镜观察,对比发现反应之后的壳聚糖纤维表面变得粗糙,出现了一些不同程度的裂痕,这些变化可能导致反应后的壳聚糖纤维衍生物韧性的降低。吸液性实验发现,N-琥珀酰壳聚糖纤维能够迅速吸收水分,最大吸收率达到1400%,是壳聚糖纤维的1.7倍,并且出现部分溶解导致质量降低的现象。通过体内和体外共同检测N-琥珀酰壳聚糖纤维的生物安全特性和生物相容性。经过实验发现,N-琥珀酰壳聚糖纤维没有细胞毒性,能够促进细胞的增殖,有利于伤口的愈合；对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率达到90%以上,还能抑制环境中白色念珠菌对伤口的感染,其比壳聚糖原料和壳聚糖纤维表现出更高的抑菌率,这对于发展成伤口敷料的N-琥珀酰壳聚糖纤维尤为重要；使用材料浸提液进行的皮肤刺激实验和迟发型超敏反应也都对实验动物的皮肤未表现刺激性,表明实验的样品材料中的刺激性物质含量极少,不能引起皮肤的刺激反应;通过灌胃实验发现,N-琥珀酰壳聚糖纤维的浸提液均未对所有的小鼠表现出毒性的性状,在1个月的实验周期中小鼠均正常生活,体重均表为正增长；经过体内植入实验,N-琥珀酰壳聚糖纤维在生物机体内引起的炎症反应较轻,2周后开始出现巨噬细胞对材料碎片的吞噬,材料能在生物机体内快速降解,表明N-琥珀酰壳聚糖纤维有良好的生物相容性。通过对N-琥珀酰壳聚糖纤维的理化性质和生物特性以及生物相容性的检测,表明N-琥珀酰壳聚糖纤维可作为伤口敷料的潜能材料,其较高的抑菌率和吸液后发生溶解形成湿润的环境等性质对伤口的愈合有很好的促进作用。
【关键词】：壳聚糖纤维 表面N-琥珀酰化 部分溶解性 生物相容性 伤口敷料
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 前言13-19
• 1 伤口敷料的概述13-14
• 1.1 简介13
• 1.2 伤口敷料的研究方向13-14
• 2 壳聚糖在伤口敷料中应用14-17
• 2.1 壳聚糖纤维15
• 2.2 壳聚糖水凝胶15-16
• 2.3 壳聚糖膜16
• 2.4 壳聚糖海绵材料16-17
• 3 选题依据及研究内容17-19
• 3.1 选题依据17
• 3.2 研究内容17-19
• 第一章 N-琥珀酰壳聚糖纤维的制备及其理化性质研究19-29
• 引言19
• 1 实验材料19-20
• 1.1 材料与试剂19-20
• 1.2 主要仪器设备20
• 2 实验方法20-22
• 2.1 N-琥珀酰壳聚糖纤维的制备20-21
• 2.2 红外光谱(FTIR)检测21
• 2.3 ~(13)C固体核磁共振(NMR)检测21
• 2.4 元素分析21
• 2.5 凝胶渗透色谱(GPC)分析21-22
• 2.6 扫描电镜(SEM)观察22
• 2.7 体外吸液性测定22
• 3 实验结果与讨论22-27
• 3.1 N-琥珀酰壳聚糖合成及原理22-23
• 3.2 红外光谱图(FTIR)23
• 3.3 ~(13)C固体核磁共振图谱23
• 3.4 元素分析及GPC结果23-25
• 3.5 表面形态观察25
• 3.6 体外吸液性的测定25-27
• 4 小结27-29
• 第二章 N-琥珀酰壳聚糖纤维的生物学特性29-43
• 引言29-30
• 1 实验材料30-31
• 1.1 材料与试剂30
• 1.2 实验动物30
• 1.3 主要仪器30-31
• 2 实验方法31-34
• 2.1 浸提液的制备31
• 2.2 血液相容性31-32
• 2.3 细菌内毒素实验32
• 2.4 细胞毒性32-33
• 2.5 抑菌性实验33-34
• 3 实验结果与讨论34-40
• 3.1 浸提液的制备34
• 3.2 血液相容性34-36
• 3.3 细菌内毒素实验36-37
• 3.4 细胞毒性37-39
• 3.5 抑菌实验39-40
• 4 小结40-43
• 第三章 N-琥珀酰壳聚糖纤维刺激性以及急性毒性的检测43-55
• 引言43
• 1 实验材料43-44
• 1.1 材料与试剂44
• 1.2 实验动物44
• 1.3 主要仪器设备44
• 2 实验方法44-49
• 2.1 全身毒性实验44-45
• 2.2 皮肤刺激实验45-47
• 2.3 皮肤迟发型超敏反应47-49
• 3 实验结果与讨论49-53
• 3.1 全身毒性实验结果49-50
• 3.2 皮肤刺激实验结果50-52
• 3.3 迟发型超敏反应实验结果52-53
• 4 小结53-55
• 第四章 N-琥珀酰壳聚糖纤维体内埋植实验55-61
• 引言55
• 1 实验材料55-56
• 1.1 材料与试剂55
• 1.2 实验动物55-56
• 1.3 主要仪器设备56
• 2 实验方法56-57
• 2.1 大鼠植入实验56-57
• 2.2 组织切片57
• 3 实验结果及讨论57-59
• 3.1 植入部位形态观察57
• 3.2 组织切片观察57-59
• 4 小结59-61
• 全文总结61-63
• 1 主要结论61-62
• 2 论文创新点62-63
• 参考文献63-69
• 致谢69-70
• 个人简历70
• 所获荣誉及奖励70-71
• 发表的学术论文71

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