壳聚糖基纳米纤维/泡沫复合敷料的制备及性能研究

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在医疗保健领域,一种具有高吸液性、高空气透过性、良好的机械性、优异的抗菌性及良好的安全性的敷料将具有一定的研究意义及市场价值。本课题结合静电纺丝技术与包合技术,将大蒜油-β环糊精包合物加入至聚乙烯醇PVA和壳聚糖CS体系中制备出自抗菌型壳聚糖基纳米纤维膜,利用优化配比的纺丝液通过静电纺丝工艺纺制在泡沫敷贴上,制备出自抗菌型壳聚糖基纳米纤维/泡沫复合敷料。具体研究内容如下:本文以聚乙烯醇PVA和壳聚糖CS为纺丝原料,调节纺丝参数推进速度为2.5μL/min,纺丝电压为20KV,接收距离20cm,滚筒转速140r/min进行纺丝,通过形貌测试得到15%PVA与3%CS溶液成形效果最好。以包合温度、包合时间、包合质量比为考量因素,以因素水平表权衡包合物的形貌及其获得率筛选出最佳方案:包合温度为60℃,包合时间为2h,大蒜油与环糊精质量比为1:10。分别向PVA/CS混合溶液中添加包合物粉末0.7g,1.2g,1.6g制得PVA/CS/IC纳米纤维膜,研究了非织造材料的形貌、EDS、FTIR、XRD、WTA、Tg、DSC、抗菌性能、缓释性能,再将PVA/CS/IC纳米纤维膜纺制在泡沫敷料上,制得壳聚糖基纳米纤维/泡沫复合敷料,研究了外观形貌、孔隙率、透气、吸液、保湿、断裂拉伸性能。结果表明:(1)随着包合物IC含量的增加,聚集现象明显,纺丝液浓度增大,纺丝过程受到影响,影响纤维的成型。综合考虑,添加IC包合物1.2g,成形效果较好。(2)EDS、FTIR、XRD、WTA、Tg、DSC表征中,都能证明包合物IC有效成分成功负载到纳米纤维膜中。抑菌试验中,随着时间的延伸,S.a的繁殖情况明显活跃,培养皿内细菌簇颜色加深。3、4、5试样圈对应IC成分的增加,显示周围的抑菌圈在逐步增大,24h时5号样品周围的抑菌圈宽度大致在6-8mm左右。对于配制出的浓度在100μg.m L-1、50μg.m L-1、25μg.m L-1、12.5μg.m L-1的大蒜油溶液,结合290nm处的吸光度和浓度模拟吸收回归方程得出拟合曲线。从缓释图中可以看出,随着包合物的增加,释放率也随之提高,48h时,携载大蒜油的PVA/CS纳米纤维膜最终的累计释放量分别达到为53.70%、60.3%、62.9%。(3)复合试验后,由电子显微镜图可知泡沫敷贴孔径大多分布在130-180μm,CS/PVA/IC纤维基泡沫复合敷几乎看不见大的孔隙,孔洞直径明显下降。CS/PVA/IC纤维基泡沫复合敷贴的孔隙率相比泡沫敷贴更优异,皆高于89%;平均透气值比拟于泡沫敷贴有所下降,下降约44%。吸液量17.91相比泡沫敷贴16.86约提升6.22%。保湿量有所提高,从3.26增加至5.29,约提升62.07%。PVA/CS/IC纳米纤维泡沫复合敷贴的机械性能相对于泡沫敷贴的性能,断裂强力增加4.6N,断裂伸长及断裂伸长率有显着的提高,断裂伸长量增加约15.253mm,断裂伸长率增加约11.3%。
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