CN101798403A - 一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法 - Google Patents
一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法，包括：(1)在30～40℃下用醋酸溶液作溶剂溶解壳聚糖，得到重量百分含量为3％壳聚糖溶液；(2)在室温下用二甲基亚砜溶液作溶剂溶解聚乳酸，得到重量百分含量为5％聚乳酸溶液；(3)在80～120℃下用去离子水作溶剂溶解聚乙烯醇，搅拌至其完全溶解，制得重量百分含量为7％聚乙烯醇溶液；(4)按一定比例将上述三种溶液混合，在20～30℃下恒温搅拌15～30min，并静置脱泡；(5)采用流延法制成共混致密膜。本发明制膜过程中不涉及毒性物质，制膜设备和工艺简便，具有生物可降解性，临床使用方便，可用于生物医用领域的人造皮肤、敷料等。
Description
技术领域
本发明属于高分子共混致密膜的制备领域，特别涉及一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法。
背景技术
用于保护伤口，使伤口避免受到感染和脱水的人工皮肤在过去的几十年中得到了广泛的应用。许多高分子膜及载药高分子膜被用来制造人工皮肤等生物材料。而壳聚糖是自然界唯一大量存在的碱性多糖，来源广泛，并且其具有良好的成膜性，容易改性，可引入各种功能基团，使壳聚糖及其衍生物在医药领域有很广阔的应用前景。壳聚糖作为生物材料使用时，具有良好的生物相容性，对人体细胞无毒且有亲和性，不与体液反应，也无抗原抗体反应。但是，壳聚糖作为组织工程支架材料存在着一对矛盾——生物相容性和降解性，即脱乙酰度越高，壳聚糖的生物相容性越好，但其在体内的降解速率越慢，植入人体修复组织时易造成“组织缺陷”。
聚乳酸具有无毒、无刺激性，具有良好生物相容性、可生物分解吸收、强度高、可塑性加工成型的优良性能。其降解产物乳酸、CO2和H2O均是无害的天然小分子，但是单一的聚乳酸材料亲水性较差、细胞黏附力弱，单纯使用聚乳酸材料易在人体中产生无菌性炎症，需要通过相关改性来提高聚乳酸材料的亲水性和细胞黏附力及降低无菌性炎症反应。
合成高分子成膜材料尤其是聚乙烯醇的成膜性能良好，成膜后的强度与柔韧性能满足膜剂成型与应用要求。但由于聚乙烯醇是以聚合链的形式存在，分子内和分子间都存在氢键，所以虽然聚乙烯醇具有水溶性，但是溶解性并不是很优良。为了满足不同用途的材料的要求，必须对其进行改性。
目前对将壳聚糖作为主体的共混改性膜的研究日渐深入，但是对其研究主要是停留在两种物质共混的基础上，即壳聚糖/聚乙烯醇共混或是壳聚糖/聚乳酸共混，例如申请号为200610002664.7的专利就是关于一种壳聚糖/聚乙烯醇共混膜的制备方法，而三者或是三者以上的共混膜性能的研究鲜少报道。开发高分子新材料的一个重要途径是将不同的材料复合通过综合均衡各聚合物组分的性能消除各单一组分性能上的弱点，获得综合性能较为理想的高分子新材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法，该方法不涉及毒性物质，制膜设备和工艺简便，具有生物可降解性，临床使用方便，可用于生物医用领域的人造皮肤、敷料等。
本发明的一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法，包括：
(1)在30～40℃下用重量百分含量为1～2％的醋酸溶液作溶剂溶解壳聚糖，得到重量百分含量为3％的壳聚糖溶液；
(2)在室温下用含量≥99wt％的二甲基亚砜溶液作溶剂溶解聚乳酸，得到重量百分含量为5％的聚乳酸溶液；
(3)在80～120℃下用去离子水作溶剂溶解聚乙烯醇，搅拌至其完全溶解，制得重量百分含量为7％的聚乙烯醇溶液；
(4)将上述三种溶液混合，在20～30℃下恒温搅拌15～30min，并静置脱泡，混合溶液中壳聚糖∶聚乙烯醇∶聚乳酸的质量比为4～8∶5～1∶1；
(5)将上述混合溶液通过流延法并进行热处理，制成共混致密膜。
所述步骤(1)中的壳聚糖，为医用级，脱乙酰度90％～100％。
所述步骤(3)中的聚乙烯醇的聚合度为1700，醇解度为88％。
所述步骤(5)中的流延法的工艺条件为将混合均匀的壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸混合溶液倒入载体上，于室温下干燥4～6小时，再将所得共混膜在20～30℃、533～5550Pa下真空干燥并热处理24小时。
所述载体为玻璃板、聚四氟乙烯平板或涤纶膜。
本发明提供了新的壳聚糖共混膜思路，将壳聚糖、聚乙烯醇、聚乳酸三者混合，其中的聚乙烯醇分子结构规整，分子链柔软，有利于提高膜的柔韧性，进而提高其力学性能，聚乳酸在生物降解时会产生酸性物质，几种物质共混可以改善其降解物带来酸性环境的缺点，三者共混可达到优点互补的目的。所得共混膜有较高的吸湿性，被用作人工皮肤、创伤敷料时，可使伤口没有积液，利于伤口干燥和防止细菌繁殖，有较好的热水稳定性和良好的水蒸气通透率。由于分子团聚效应形成的孔洞，有利于提高膜的透气性，并且有利于细胞的增殖，所得共混膜有较好的力学性能，配方中的配比可以达到更好的共混状态，得到更优异的性能。
有益效果
(1)本发明选用壳聚糖、聚乙烯醇、聚乳酸为原料，来源广泛，价格低廉，无污染无毒，具有生物可降解性及良好的亲和性，在制膜过程中不涉及毒性物质，制膜设备和工艺简便；
(2)共混膜无毒、副作用，有生物相容性，具有生物可降解性不会造成环境污染，并且其降解产物在土壤中能改善微生态环境，而且该共混达到了三者性能互补的目的，可用于生物医用领域的人造皮肤、敷料等。
附图说明
图1是本发明的共混致密膜的SEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
把3g壳聚糖溶解于40℃的97g重量百分比为2％醋酸溶液中，成均匀溶液。把5g聚乳酸溶解于25℃的95g(含量≥99wt％)二甲亚砜溶液中，成均匀溶液。把7g聚乙烯醇溶于100℃的93g去离子水中，成均匀溶液。分别称取11.2g壳聚糖溶液、0.6g聚乙烯醇溶液和0.84g聚乳酸溶液，在25℃下，混合在一起，搅拌30min，脱泡。将已脱泡的混合溶液浇铸在涤纶膜上室温干燥4小时，再在25℃下真空干燥和热定型，即可制得壳聚糖∶聚乙烯醇∶聚乳酸重量百分比为8∶1∶1的壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜。
实施例2
分别称取12.6g壳聚糖溶液、2.7g聚乙烯醇溶液和1.26g聚乳酸溶液，在25℃下，混合在一起，搅拌30min，脱泡。将已脱泡的混合溶液浇铸在涤纶膜上室温干燥4小时，再在25℃下真空干燥和热定型，即可制得壳聚糖∶聚乙烯醇；聚乳酸重量百分比为6∶3∶1的壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜。
实施例3
分别称取11.2g壳聚糖溶液、6g聚乙烯醇溶液和1.68g聚乳酸溶液，在25℃下，混合在一起，搅拌30min，脱泡。将已脱泡的混合溶液浇铸在涤纶膜上室温干燥4小时，再在25℃下真空干燥和热定型，即可制得壳聚糖∶聚乙烯醇∶聚乳酸重量百分比为4∶5∶1的壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜。
Claims (5)
1.一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法，包括：
(1)在30～40℃下用重量百分含量为1～2％的醋酸溶液作溶剂溶解壳聚糖，得到重量百分含量为3％的壳聚糖溶液；
(2)在室温下用含量≥99wt％的二甲基亚砜溶液作溶剂溶解聚乳酸，得到重量百分含量为5％的聚乳酸溶液；
(3)在80～120℃下用去离子水作溶剂溶解聚乙烯醇，搅拌至其完全溶解，制得重量百分含量为7％的聚乙烯醇溶液；
(4)将上述三种溶液混合，于20～30℃下恒温搅拌15～30min，并静置脱泡，混合溶液中壳聚糖∶聚乙烯醇∶聚乳酸的质量比4～8∶5～1∶1；
(5)将上述混合溶液通过流延法并进行热处理，制成共混致密膜。
2.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的壳聚糖，为医用级，脱乙酰度90％～100％。
3.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的聚乙烯醇的聚合度为1700，醇解度为88％。
4.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的流延法的工艺条件为将壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸混合溶液倒入载体上，于室温下干燥4～6小时，再将所得共混膜在20～30℃、533～5550Pa下真空干燥并热处理24小时。
5.根据权利要求4所述的一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法，其特征在于：所述载体为玻璃板、聚四氟乙烯平板或涤纶膜。
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