CN102108172A - 一种壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其原料重量配比为：壳聚糖1-5％，聚乙烯醇10-30％，醋酸1-5％，无机酸5-10％，交联剂5-10％，发泡剂6-10％，抗菌剂0.5-2％，柔软剂1-5％等。其制备方法是将聚乙烯醇搅拌作用下至全部溶解，倒入溶解好的壳聚糖中，加入无机酸、交联剂、发泡剂、柔软剂和抗菌剂，将溶液加热至90℃-100℃，倒入模具内，在60℃-100℃继续反应6-15小时，最后将产物冷却、蒸馏水洗涤即可。制备的材料具有生物相容性好、抗菌效果优异、吸液能力强、生物可降解以及与皮肤具有很好的贴附性等特点，具有止血快、抗菌消炎、快速促进伤口愈合的功能，适用于做各种伤口敷料。
Description
技术领域
本发明涉及一种医用生物材料，特别是一种具有抗菌消炎功能的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料及其制备方法。
背景技术
我们知道，壳聚糖具有良好的生物相容性、抗菌、止血和促进伤口愈合、生物可降解性以及与皮肤有良好的贴附性等优异性能。壳聚糖在伤口敷料、止血材料、组织工程支架及药物释放等领域都有着广泛的应用前景。但壳聚糖机械性能较差。
而聚乙烯醇为水溶性合成高分子，具有很强的吸液能力，同时不漏液。目前市场上已有通过改性聚乙烯醇材料制备各种止血材料，止血效果优异，但抗菌消炎效果较差。目前，壳聚糖/聚乙烯醇复合材料的报道较少。
现有止血材料或伤口敷料还有无机抗菌剂，如纳米银颗粒、磺胺嘧啶银、纳米氧化锌和纳米氧化铜都有着优异的广谱杀菌性能。目前市场上纳米银类凝胶和纳米银类敷料均有销售。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有止血材料或伤口敷料的不足，提供一种组成合理，加工和使用方便，具有抗菌消炎功能的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其特征是：其原料组成和重量配比为：壳聚糖1-5％，聚乙烯醇10-30％，醋酸1-3％，无机酸5-10％，交联剂5-10％，发泡剂6-10％，抗菌剂0.5-2％，柔软剂1-5％，余量为蒸馏水。
所述壳聚糖的脱乙酰度为80-90％。
所述聚乙烯醇的醇解度为大于80％，聚合度在2000-3800。
所述无机酸为分析纯级的盐酸、硫酸、磷酸或它们的混合物。
所述的交联剂包括甲醛、乙二醛、丁醛、戊二醛、多聚醛、环氧氯丙烷、
柠檬酸、硼砂中至少一种或它们的混合物。
所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钙、碳酸铵、锌粉、压缩空气、也可采用机械搅拌或机械搅拌与发泡剂相结合的方法。
所述的抗菌剂为无机抗菌剂，包括纳米银颗粒、磺胺嘧啶银、纳米氧化铜和纳米氧化锌或它们的混合物。
所述的柔软剂为：聚氧化乙烯、聚乙二醇、表面活性剂吐文80、山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、乳化有机硅油等一种或几种。
本发明所述的具有抗菌消炎功能的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料的制备方法如下：
(1)将壳聚糖放入醋酸溶液中，在20-50℃的温度下，搅拌至完全溶解；
(2)将聚乙烯醇放入20-50℃的水中完全溶胀，在机械搅拌的作用下，升温至80-90℃直至完全溶解；
(3)将步骤(1)和步骤(2)配制的溶液混在一起，在机械的搅拌下，加入无机酸、发泡剂、柔软剂和抗菌剂，在60-100℃间继续反应6-15小时。然后冷却至室温；
(4)将步骤(3)得到的产物用蒸馏水冲洗三次；
(5)将步骤(4)得到的产物切割成型，制备成所需的伤口敷料或止血材料。
本发明由于采用壳聚糖和聚乙烯醇复合，通过聚乙烯醇来提高壳聚糖的强度，对照现有技术，本发明具有以下效果：本发明提供的复合材料具有生物相容性好、抗菌效果优异、吸液能力强但不漏液、生物可降解以及与皮肤具有很好的贴附性等特点，制备工艺简单、成本低、环境友好、同时适宜工业化生产，可应用于做各种伤口敷料。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。
一种壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其原料组成和重量配比为：壳聚糖1-5％，聚乙烯醇10-30％，醋酸1-3％，无机酸5-10％，交联剂5-10％，发泡剂6-10％，抗菌剂0.5-2％，柔软剂1-5％，余量为蒸馏水。
所述壳聚糖的脱乙酰度为80-90％。所述聚乙烯醇的醇解度为大于80％，聚合度在2000-3800。所述无机酸为分析纯级的盐酸、硫酸、磷酸或它们的混合物。所述的交联剂包括甲醛、丁醛、乙二醛、戊二醛、多聚醛、环氧氯丙烷、柠檬酸、硼砂中至少一种或它们的混合物。所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钙、碳酸铵、锌粉、压缩空气、也可采用机械搅拌或机械搅拌与发泡剂相结合的方法。所述的抗菌剂为无机抗菌剂，包括纳米银颗粒、磺胺嘧啶银、纳米氧化铜和纳米氧化锌或它们的混合物。所述的柔软剂为：聚氧化乙烯、聚乙二醇、表面活性剂吐文80、山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、乳化有机硅油等一种或几种。
实施例1
原料组成和重量配比：壳聚糖5％，聚乙烯醇30％，醋酸3％，盐酸5％，甲醛5％，碳酸氢钠10％，纳米银0.5％，聚氧化乙烯1％，其余为蒸馏水。
将壳聚糖放入装有醋酸水溶液的容器中混合，在20-50℃的温度下，搅拌至完全溶解；将聚乙烯醇放入20-50℃的水中至完全溶张，然后倒入一定量盐酸，升温至60-100℃，在机械搅拌的作用下直至完全溶解；将其倒入盛有壳聚糖水溶液的容器中，搅拌均匀，升温至60-100℃，将甲醛、碳酸氢钠、纳米银颗粒、聚氧化乙烯放入盛以上混合液容器中，在机械搅拌下，在60-100℃继续反应15h，冷却至室温，用蒸馏水洗涤三次、真空干燥。将产物切割成相应的形状，制备所需的样品。
实施例2
原料组成和重量配比：壳聚糖1％，聚乙烯醇25％，醋酸1％，盐酸5％，戊二醛5％，碳酸氢铵6％，纳米氧化银1％，乳化有机硅油2％，其余为蒸馏水。
将壳聚糖放入装有醋酸水溶液的容器中混合，在20-50℃的温度下，搅拌至完全溶解；将聚乙烯醇放入20-50℃的水中至完全溶张，然后倒入一定量盐酸，升温至60-100℃，在机械搅拌的作用下直至完全溶解；将其倒入盛有壳聚糖水溶液的容器中，搅拌均匀，升温至60-100℃，将戊二醛、碳酸氢铵、纳米氧化银颗粒、乳化有机硅油放入盛以上混合液容器中，在机械搅拌下、在60-100℃继续反应10h，冷却至室温，用蒸馏水洗涤三次、真空干燥，将产物切割成相应的形状，制备所需的样品。
实施例3
原料组成和重量配比：壳聚糖3％，聚乙烯醇10％，醋酸2％。硫酸10％，多聚甲醛5％，碳酸钙10％，磺胺嘧啶银2％，吐温803％，其余为蒸馏水。
将壳聚糖放入装有醋酸水溶液的容器中混合，在20-50℃的温度下，搅拌至完全溶解；将聚乙烯醇放入20-50℃的水中至完全溶张，然后倒入一定量硫酸，升温至60-100℃，在机械搅拌的作用下直至完全溶解；将其倒入盛有壳聚糖水溶液的容器中，搅拌均匀，升温至60-100℃，将多聚甲醛、碳酸钙、和磺胺嘧啶银颗粒、吐温80放入盛以上混合液容器中，在机械搅拌下、在60-100℃继续反应6h，冷却至室温，用蒸馏水洗涤三次、真空干燥。将产物切割成相应的形状，制备所需的样品。
实施例4
原料组成和重量配比：壳聚糖4％，聚乙烯醇20％，醋酸3％，磷酸5％，乙二醛10％，碳酸钠8％，纳米氧化锌1.5％，山梨醇单月桂酸酯4％，其余为蒸馏水。
将壳聚糖放入装有醋酸水溶液的容器中混合，在20-50℃的温度下，搅拌至完全溶解；将聚乙烯醇放入20-50℃的水中至完全溶张，然后倒入一定量磷酸，升温至60-100℃，在机械搅拌的作用下直至完全溶解；将其倒入盛有壳聚糖水溶液的容器中，搅拌均匀，升温至60-100℃，将乙二醛、碳酸钠、和纳米氧化锌颗粒、山梨醇单月桂酸酯放入盛以上混合液容器中，在机械搅拌下、在60-100℃继续反应6h，冷却至室温，用蒸馏水洗涤三次、真空干燥。将产物切割成相应的形状，制备所需的样品。
实施例5
原料组成和重量配比：壳聚糖2％，聚乙烯醇20％，醋酸1.5％，盐酸10％，丁醛10％，碳酸氢氨6％，纳米银颗粒1％，乳化有机硅油5％，其余为蒸馏水。
将壳聚糖放入装有醋酸水溶液的容器中混合，在20-50℃的温度下，搅拌至完全溶解；将聚乙烯醇放入20-50℃的水中至完全溶张，然后倒入一定量盐酸，升温至60-100℃，在机械搅拌的作用下直至完全溶解；将其倒入盛有壳聚糖水溶液的容器中，搅拌均匀，升温至60-100℃，将丁醛、碳酸氢铵、和纳米银颗粒、乳化有机硅油放入盛以上混合液容器中，在机械搅拌下、在60-100℃继续反12h，冷却至室温，用蒸馏水洗涤三次、真空干燥。将产物切割成相应的形状，制备所需的样品。
Claims (9)
1.一种壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其特征是：其原料组成和重量配比为：壳聚糖1-5％，聚乙烯醇10-30％，醋酸1-3％，无机酸5-10％，交联剂5-10％，发泡剂6-10％，抗菌剂0.5-2％，柔软剂1-5％，余量为蒸馏水。
2.根据权利要求1所述的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其特征在于：壳聚糖的脱乙酰度为8090％。
3.根据权利要求1所述的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其特征在于：聚乙烯醇的醇解度为大于80％，聚合度在1000-3800。
4.根据权利要求1所述的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其特征在于：所述的酸溶液为分析纯级的盐酸、硫酸、磷酸、醋酸或它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其特征在于：所述的交联剂为甲醛、乙二醛、丁醛、戊二醛、多聚醛、环氧氯丙烷、柠檬酸、硼砂中至少一种或它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其特征在于：所述的发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钙、碳酸铵、锌粉、压缩空气。
7.根据权利要求1所述的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其特征在于：所述的抗菌剂为无机抗菌剂。
8.根据权利要求1所述的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，其特征在于：柔软剂为聚氧化乙烯、聚乙二醇、表面活性剂吐文80、山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、乳化有机硅油的一种或几种。
9.一种权利要求1所述的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料的制备方法，其特征在于：
(1)将壳聚糖放入醋酸溶液中，在20-50℃的温度下，搅拌至完全溶解；
(2)将聚乙烯醇放入20-50℃的水中完全溶胀，在机械搅拌的作用下，升温至80-90℃直至完全溶解；
(3)将步骤(1)和步骤(2)配制的溶液混在一起，在机械的搅拌下，加入无机酸、发泡剂、柔软剂和抗菌剂，在60-100℃间继续反应6-15小时。然后冷却至室温；
(4)将步骤(3)得到的产物用蒸馏水冲洗三次；
(5)将步骤(4)得到的产物切割成相应的形状，制备成所需的伤口敷料或止血材料。
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