CN112480469A - 海洋生物多糖基复合海绵及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋生物多糖基复合海绵及其制备方法和用途,属于多糖基材料技术领域,本发明采用了多糖、活性剂和功能添加剂获得的复合海绵,活性剂为吐温‑20或吐温‑40,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺。本发明通过将多糖和活性剂加入去离子水中得到多糖溶液,将多糖溶液或多糖混合溶液中加入功能添加剂,于模具中经预冻、冷冻干燥得到复合海绵;多糖混合溶液至少由两种多糖溶液混合。本发明得到的复合海绵的柔软性好,弯曲角度达到100度以上,吸水性好,吸水率达到880%以上,保水性好,保水率达到240%以上。
Description
技术领域
本发明属于多糖基材料技术领域,具体涉及一种海洋生物多糖基复合海绵及其制备方法和用途。
背景技术
天然多糖是由醛糖和(或)酮糖通过糖苷键连接而形成的天然高聚物,在自然界中蕴藏丰富,种类繁多。同时天然多糖也是生命有机体的重要组成部分,对生物体的正常生理机能的维持有着不可或缺的作用。凭借其广泛的来源、低廉的成本、良好的生物活性以及天然易降解等众多优良特点,天然多糖在纺织、医药、食品、石油、水处理等众多领域都得到了广泛的应用。
通过多糖制备得到复合材料保持了天然多糖原有的结构特征和功能特性,生物相容性好,在医用领域具有一定的应用价值。并且多糖基复合材料都具有很好的吸水保湿性能、力学性能,在食品加工和食品包装方面、医用敷料和组织支架方面具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔软性好、吸水性好、保水性好的复合海绵。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:
一种复合海绵,包括:
生物材料基质,生物材料基质中含有多糖,多糖包含交联多糖和/或非交联多糖;
功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺;
活性剂,活性剂为吐温-20或吐温-40;
活性剂和功能添加剂分散于生物材料基质中。生物材料基质中的多糖,含有多元羟基,对水的亲和性好,多糖经过交联后,锁水性好,亚油酸二乙醇酰胺分散于生物材料基质的复合海绵中,进一步提高了复合海绵的柔软性,提高了复合海绵的吸水性,提高复合海绵的保水性。
优选地,交联多糖选自海藻酸钠或壳聚糖。
更优选地,非交联多糖选自以下材料中至少一种:卡拉胶,琼脂糖,魔芋胶。
优选地,非交联多糖选自卡拉胶,琼脂糖,海藻酸钠,壳聚糖,魔芋胶。
优选地,交联多糖占生物材料基质的60%以上。
本发明公开了一种复合海绵在柔性材料和/或创伤敷料和/或组织支架中的用途。
本发明的目的在于提供一种柔软性好、吸水性好、保水性好、力学性能好的一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,包括:将多糖和活性剂加入去离子水中得到多糖溶液,将多糖溶液或多糖混合溶液中加入功能添加剂,于模具中经预冻、冷冻干燥得到复合海绵;多糖混合溶液至少由两种多糖溶液混合。
优选地,多糖选取以下材料:海藻酸钠,壳聚糖,卡拉胶,琼脂糖,魔芋胶。
优选地,复合海绵于交联剂溶液中交联处理10-60min。
优选地,多糖溶液:将多糖和活性剂加入去离子水中,在30-50℃的温度下搅拌溶解得到多糖溶液。
更优选地,多糖的添加量为去离子水的0.1-5wt%。
更优选地,活性剂的添加量为去离子水的0.5-1wt%。
优选地,多糖混合溶液:将两种以上的多糖溶液混合得到多糖混合溶液。
更优选地,两种多糖混合溶液的混合比为体积比1:0.01-1。
更优选地,三种多糖混合溶液的混合比为体积比1:0.01-1:0.01-1。
更优选地,多糖溶液或多糖混合溶液中还可加入功能添加剂,功能添加剂的添加量为多糖混合溶液的0.5-5wt%。
更进一步优选地,多糖混合溶液中可加入七乙酸芸香糖酯和/或蔗糖硬脂酸酯。七乙酸芸香糖酯的添加量为多糖混合溶液的0.1-5wt%,蔗糖硬脂酸酯的添加量为多糖混合溶液的0.2-4wt%。七乙酸芸香糖酯和/或蔗糖硬脂酸酯的使用,可以进一步提高复合海绵的吸水性、保水性以及提高复合海绵的力学性能。
优选地,含非交联多糖复合海绵制备:将多糖混合溶液或多糖溶液倒入模具中,于零下10至零下20℃的中预冻1-3h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下50至零下60℃,冷冻压强10-20Pa,冷冻时间18-36h,取出,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵。
优选地,含交联多糖复合海绵制备:将多糖混合溶液或多糖溶液倒入模具中,于零下10至零下20℃的中预冻1-3h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下50至零下60℃,冷冻压强10-20Pa,冷冻时间18-36h,取出,将样品浸入含有交联剂的溶液中交联处理10-60min,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵。
优选地,交联剂为氯化钙或戊二醛,交联剂溶液的质量分数为1-5wt%。
本发明由于采用了多糖、活性剂和功能添加剂获得的复合海绵,因而具有如下有益效果:柔软性好,弯曲角度达到100度以上,吸水性好,吸水率达到880%以上,保水性好,保水率达到240%以上。本发明进一步采用七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯获得的复合海绵的力学性能更好,断裂强度达到0.16MPa以上,断裂伸长率达到18.5%以上。因此,本发明是一种柔软性好、吸水性好、保水性好、力学性能好的一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法。
附图说明
图1为复合海绵柔软性图;
图2为复合海绵吸水性图;
图3为复合海绵保水性图;
图4为复合海绵断裂强度图;
图5为复合海绵断裂伸长率图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述:
实施例1:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将海藻酸钠和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到海藻酸钠溶液;海藻酸钠的添加量为去离子水的4wt%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
海藻酸钠溶液中加入功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺,功能添加剂的添加量为海藻酸钠溶液的3wt%。
复合海绵制备:将海藻酸钠溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,将样品浸入含有交联剂的溶液中交联处理30min,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵;交联剂为氯化钙,交联剂氯化钙溶于水得到氯化钙溶液,氯化钙溶液的质量分数为5wt%。
实施例2:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将海藻酸钠和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到海藻酸钠溶液;海藻酸钠的添加量为去离子水的4wt%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
海藻酸钠溶液中加入功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺,功能添加剂的添加量为海藻酸钠溶液的3wt%。
复合海绵制备:将海藻酸钠溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵。
实施例3:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将第一、第二多糖分别和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到第一、第二多糖溶液;第一多糖为海藻酸钠,第一多糖的添加量为去离子水的4wt%;第二多糖为魔芋胶,第二多糖的添加量为去离子水的0.5%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
混合多糖溶液配制:将两种多糖溶液混合得到多糖混合溶液;第一多糖溶液为海藻酸钠溶液,第二多糖溶液为魔芋胶溶液;海藻酸钠溶液与魔芋胶溶液的混合比为体积比1:0.1。
混合多糖溶液中加入功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺,功能添加剂的添加量为混合多糖溶液的3wt%。
复合海绵制备:将混合多糖溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,将样品浸入含有交联剂的溶液中交联处理30min,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵;交联剂为氯化钙,交联剂氯化钙溶于水得到氯化钙溶液,氯化钙溶液的质量分数为5wt%。
实施例4:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将第一、第二多糖分别和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到第一、第二多糖溶液;第一多糖为海藻酸钠,第一多糖的添加量为去离子水的4wt%;第二多糖为魔芋胶,第二多糖的添加量为去离子水的0.5%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
混合多糖溶液配制:将两种多糖溶液混合得到多糖混合溶液;第一多糖溶液为海藻酸钠溶液,第二多糖溶液为魔芋胶溶液;海藻酸钠溶液与魔芋胶溶液的混合比为体积比1:0.1。
混合多糖溶液中加入功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺,功能添加剂的添加量为混合多糖溶液的3wt%。
复合海绵制备:将混合多糖溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵。
实施例5:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将第一、第二、第三多糖分别和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到第一、第二、第三多糖溶液;第一多糖为海藻酸钠,第一多糖的添加量为去离子水的4wt%;第二多糖为魔芋胶,第二多糖的添加量为去离子水的0.5%;第三多糖为琼脂糖,琼脂糖的添加量为去离子水的1wt%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
混合多糖溶液配制:将三种多糖溶液混合得到多糖混合溶液;第一多糖溶液为海藻酸钠溶液,第二多糖溶液为魔芋胶溶液,第三多糖溶液为琼脂糖溶液;海藻酸钠溶液、魔芋胶溶液、琼脂糖溶液的混合比为体积比1:0.1:1。
混合多糖溶液中加入功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺,功能添加剂的添加量为混合多糖溶液的3wt%。
复合海绵制备:将混合多糖溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,将样品浸入含有交联剂的溶液中交联处理30min,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵;交联剂为氯化钙,交联剂氯化钙溶于水得到氯化钙溶液,氯化钙溶液的质量分数为5wt%。
实施例6:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将第一、第二、第三多糖分别和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到第一、第二、第三多糖溶液;第一多糖为海藻酸钠,第一多糖的添加量为去离子水的4wt%;第二多糖为魔芋胶,第二多糖的添加量为去离子水的0.5%;第三多糖为琼脂糖,琼脂糖的添加量为去离子水的1wt%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
混合多糖溶液配制:将三种多糖溶液混合得到多糖混合溶液;第一多糖溶液为海藻酸钠溶液,第二多糖溶液为魔芋胶溶液,第三多糖溶液为琼脂糖溶液;海藻酸钠溶液、魔芋胶溶液、琼脂糖溶液的混合比为体积比1:0.1:1。
混合多糖溶液中加入功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺,功能添加剂的添加量为混合多糖溶液的3wt%。
复合海绵制备:将混合多糖溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵。
实施例7:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将第一、第二多糖分别和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到第一、第二多糖溶液;第一多糖为海藻酸钠,第一多糖的添加量为去离子水的4wt%;第二多糖为壳聚糖,第二多糖的添加量为去离子水的2%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
混合多糖溶液配制:将两种多糖溶液混合得到多糖混合溶液;第一多糖溶液为海藻酸钠溶液,第二多糖溶液为壳聚糖溶液;海藻酸钠溶液与壳聚糖溶液的混合比为体积比1:1。
混合多糖溶液中加入功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺,功能添加剂的添加量为混合多糖溶液的3wt%。
复合海绵制备:将混合多糖溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,将样品浸入含有交联剂的溶液中交联处理30min,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵;交联剂为戊二醛,交联剂戊二醛溶于水得到戊二醛溶液,戊二醛溶液的质量分数为1wt%。
实施例8:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将第一、第二、第三多糖分别和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到第一、第二、第三多糖溶液;第一多糖为海藻酸钠,第一多糖的添加量为去离子水的4wt%;第二多糖为魔芋胶,第二多糖的添加量为去离子水的0.5%;第三多糖为琼脂糖,琼脂糖的添加量为去离子水的1wt%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
混合多糖溶液配制:将三种多糖溶液混合得到多糖混合溶液;第一多糖溶液为海藻酸钠溶液,第二多糖溶液为魔芋胶溶液,第三多糖溶液为琼脂糖溶液;海藻酸钠溶液、魔芋胶溶液、琼脂糖溶液的混合比为体积比1:0.1:1。
混合多糖溶液中加入七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯,七乙酸芸香糖酯的添加量为混合多糖溶液的2wt%,蔗糖硬脂酸酯的添加量为混合多糖溶液的1.5wt%。
复合海绵制备:将混合多糖溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,将样品浸入含有交联剂的溶液中交联处理30min,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵;交联剂为氯化钙,交联剂氯化钙溶于水得到氯化钙溶液,氯化钙溶液的质量分数为5wt%。
实施例9:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将第一、第二、第三多糖分别和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到第一、第二、第三多糖溶液;第一多糖为海藻酸钠,第一多糖的添加量为去离子水的4wt%;第二多糖为魔芋胶,第二多糖的添加量为去离子水的0.5%;第三多糖为琼脂糖,琼脂糖的添加量为去离子水的1wt%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
混合多糖溶液配制:将三种多糖溶液混合得到多糖混合溶液;第一多糖溶液为海藻酸钠溶液,第二多糖溶液为魔芋胶溶液,第三多糖溶液为琼脂糖溶液;海藻酸钠溶液、魔芋胶溶液、琼脂糖溶液的混合比为体积比1:0.1:1。
混合多糖溶液中加入七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯,七乙酸芸香糖酯的添加量为混合多糖溶液的2wt%,蔗糖硬脂酸酯的添加量为混合多糖溶液的1.5wt%。
复合海绵制备:将混合多糖溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵。
实施例10:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将第一、第二、第三多糖分别和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到第一、第二、第三多糖溶液;第一多糖为海藻酸钠,第一多糖的添加量为去离子水的4wt%;第二多糖为魔芋胶,第二多糖的添加量为去离子水的0.5%;第三多糖为琼脂糖,琼脂糖的添加量为去离子水的1wt%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
混合多糖溶液配制:将三种多糖溶液混合得到多糖混合溶液;第一多糖溶液为海藻酸钠溶液,第二多糖溶液为魔芋胶溶液,第三多糖溶液为琼脂糖溶液;海藻酸钠溶液、魔芋胶溶液、琼脂糖溶液的混合比为体积比1:0.1:1。
混合多糖溶液中加入功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺,功能添加剂的添加量为混合多糖溶液的3wt%。
混合多糖溶液中加入七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯,七乙酸芸香糖酯的添加量为混合多糖溶液的2wt%,蔗糖硬脂酸酯的添加量为混合多糖溶液的1.5wt%。
复合海绵制备:将混合多糖溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,将样品浸入含有交联剂的溶液中交联处理30min,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵;交联剂为氯化钙,交联剂氯化钙溶于水得到氯化钙溶液,氯化钙溶液的质量分数为5wt%。
实施例11:
一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,
多糖溶液配制:将第一、第二、第三多糖分别和活性剂加入去离子水中,在50℃的温度下搅拌溶解得到第一、第二、第三多糖溶液;第一多糖为海藻酸钠,第一多糖的添加量为去离子水的4wt%;第二多糖为魔芋胶,第二多糖的添加量为去离子水的0.5%;第三多糖为琼脂糖,琼脂糖的添加量为去离子水的1wt%;活性剂为吐温-20,活性剂的添加量为去离子水的0.8wt%。
混合多糖溶液配制:将三种多糖溶液混合得到多糖混合溶液;第一多糖溶液为海藻酸钠溶液,第二多糖溶液为魔芋胶溶液,第三多糖溶液为琼脂糖溶液;海藻酸钠溶液、魔芋胶溶液、琼脂糖溶液的混合比为体积比1:0.1:1。
混合多糖溶液中加入功能添加剂,功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺,功能添加剂的添加量为混合多糖溶液的3wt%。
混合多糖溶液中加入七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯,七乙酸芸香糖酯的添加量为混合多糖溶液的2wt%,蔗糖硬脂酸酯的添加量为混合多糖溶液的1.5wt%。
复合海绵制备:将混合多糖溶液倒入模具中,于零下15℃的冰箱中预冻2h,随后转移到冷冻干燥机中,冷冻温度零下55℃,冷冻压强10Pa,冷冻时间24h,取出,经蒸馏水清洗后再经预冻、冷冻制得复合海绵。
对比例1:
本对比例与实施例1的不同之处仅在于,海藻酸钠溶液中未加入功能添加剂。
对比例2:
本对比例与实施例2的不同之处仅在于,海藻酸钠溶液中未加入功能添加剂。
对比例3:
本对比例与实施例3的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入功能添加剂。
对比例4:
本对比例与实施例4的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入功能添加剂。
对比例5:
本对比例与实施例5的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入功能添加剂。
对比例6:
本对比例与实施例6的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入功能添加剂。
对比例7:
本对比例与实施例7的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入功能添加剂。
对比例8:
本对比例与实施例8的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入蔗糖硬脂酸酯。
对比例9:
本对比例与实施例8的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入七乙酸芸香糖酯。
对比例10:
本对比例与实施例9的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入蔗糖硬脂酸酯。
对比例11:
本对比例与实施例9的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入七乙酸芸香糖酯。
对比例12:
本对比例与实施例10的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入蔗糖硬脂酸酯。
对比例13:
本对比例与实施例10的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入七乙酸芸香糖酯。
对比例14:
本对比例与实施例11的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入蔗糖硬脂酸酯。
对比例15:
本对比例与实施例11的不同之处仅在于,混合多糖溶液中未加入七乙酸芸香糖酯。
试验例1:
1.柔软性测试
测试样品为各实施例和对比例制备得到的复合海绵。
将制得的圆形样品中间直径的位置进行标记,样品分割为a、b两个部分,在水平工作台上把b部分进行固定,将a部分沿所标记的直径位置弯曲折叠,记下样品弯曲到最大程度开始产生断裂痕迹时a部分与水平工作台所形成的夹角度数θ,以此度数θ作为样品柔软性能的测定标准。
柔软性测试结果如图1所示,实施例1与对比例1相比,表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的柔软性;实施例2与对比例2相比,实施例3与对比例3相比,实施例4与对比例4相比,实施例5与对比例5,实施例6与对比例6相比,实施例7与对比例7相比,均可以表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的柔软性;实施例8与对比例5相比,实施例9与对比例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯对复合海绵的柔软性基本影响不大;实施例8与对比例8-9相比,实施例9与对比例10-11相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯共同使用与七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用对复合海绵柔软性影响不大;实施例10与实施例5相比,实施例11与实施例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯在亚油酸二乙醇酰胺存在的条件下,可以提高复合海绵的柔软性;实施例10与对比例12-13相比,实施例11与对比例14-15相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯的共同使用优于七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用;实施例1与实施例2相比,实施例3与实施例4相比,实施例5与实施例6相比,实施例8与实施例9相比,实施例10与实施例11相比,表明交联的复合海绵的柔软性优于非交联的复合海绵。
本发明采用功能添加剂得到的复合海绵的弯曲角度达到100度以上。
2.吸水性测试
测试样品为各实施例和对比例制备得到的复合海绵。
将样品置于60℃烘箱中干燥24h,称重记为W0,再将样品置于去离子水中浸泡30min,取出后用滤纸吸去表面的水分称重记为W1。
吸水率可由下面公式求得:
吸水率=(W1-W0)/W0×100%
吸水性测试结果如图2所示,实施例1与对比例1相比,表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的吸水性;实施例2与对比例2相比,实施例3与对比例3相比,实施例4与对比例4相比,实施例5与对比例5,实施例6与对比例6相比,实施例7与对比例7相比,均可以表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的吸水性;实施例8与对比例5相比,实施例9与对比例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯提高了复合海绵的吸水性;实施例8与对比例8-9相比,实施例9与对比例10-11相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯共同使用优于七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用对复合海绵吸水性的影响;实施例10与实施例5相比,实施例11与实施例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯在亚油酸二乙醇酰胺存在的条件下,可以进一步提高复合海绵的吸水性;实施例10与对比例12-13相比,实施例11与对比例14-15相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯的共同使用优于七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用;实施例1与实施例2相比,实施例3与实施例4相比,实施例5与实施例6相比,实施例8与实施例9相比,实施例10与实施例11相比,表明交联的复合海绵的吸水性优于非交联的复合海绵。
本发明得到的复合海绵的吸水率达到880%以上。
3.保水性测试
测试样品为各实施例和对比例制备得到的复合海绵。
将样品置于60℃烘箱中干燥24h,称重记为W0,将吸湿后的样品置于离心机内,经3500r/min离心脱水3min,称重记为W2。
保水率由下面公式求得:
保水率=(W2-W0)/W0×100%
保水性测试结果如图3所示,实施例1与对比例1相比,表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的保水性;实施例2与对比例2相比,实施例3与对比例3相比,实施例4与对比例4相比,实施例5与对比例5,实施例6与对比例6相比,实施例7与对比例7相比,均可以表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的保水性;实施例8与对比例5相比,实施例9与对比例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯提高了复合海绵的保水性;实施例8与对比例8-9相比,实施例9与对比例10-11相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯共同使用优于七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用对复合海绵保水性的影响;实施例10与实施例5相比,实施例11与实施例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯在亚油酸二乙醇酰胺存在的条件下,可以进一步提高复合海绵的保水性;实施例10与对比例12-13相比,实施例11与对比例14-15相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯的共同使用优于七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用;实施例1与实施例2相比,实施例3与实施例4相比,实施例5与实施例6相比,实施例8与实施例9相比,实施例10与实施例11相比,表明交联的复合海绵的保水性优于非交联的复合海绵。
本发明得到的复合海绵的保水率达到240%以上。
4.力学性能测试
测试样品为各实施例和对比例制备得到的复合海绵。
将样品剪成长条状,在万能试验机上测其断裂强度和断裂伸长率,每组样品测量三次取平均值。
断裂强力及断裂伸长率可由下面公式求得:
P=F/S
式中P为断裂强度,cN/mm2;F为断裂时的强力,cN;S为横截面积,mm2。
E=(L-L0)/L0×100%
式中E为断裂伸长率;L0为样品初始长度,mm;L为断裂时的长度,mm。
断裂强度测试如图4所示,实施例1与对比例1相比,表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的断裂强度;实施例2与对比例2相比,实施例3与对比例3相比,实施例4与对比例4相比,实施例5与对比例5,实施例6与对比例6相比,实施例7与对比例7相比,均可以表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的断裂强度;实施例8与对比例5相比,实施例9与对比例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯提高了复合海绵的断裂强度;实施例8与对比例8-9相比,实施例9与对比例10-11相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯共同使用优于七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用对复合海绵断裂强度的影响;实施例10与实施例5相比,实施例11与实施例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯在亚油酸二乙醇酰胺存在的条件下,可以进一步提高复合海绵的断裂强度;实施例10与对比例12-13相比,实施例11与对比例14-15相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯的共同使用优于七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用;实施例1与实施例2相比,实施例3与实施例4相比,实施例5与实施例6相比,实施例8与实施例9相比,实施例10与实施例11相比,表明交联的复合海绵的断裂强度优于非交联的复合海绵。
本发明得到的复合海绵的断裂强度达到0.16MPa以上。
断裂伸长率测试如图5所示,实施例1与对比例1相比,表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的断裂伸长率;实施例2与对比例2相比,实施例3与对比例3相比,实施例4与对比例4相比,实施例5与对比例5,实施例6与对比例6相比,实施例7与对比例7相比,均可以表明亚油酸二乙醇酰胺的使用提高了复合海绵的断裂伸长率;实施例8与对比例5相比,实施例9与对比例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯提高了复合海绵的断裂伸长率;实施例8与对比例8-9相比,实施例9与对比例10-11相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯共同使用优于七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用对复合海绵断裂伸长率的影响;实施例10与实施例5相比,实施例11与实施例6相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯在亚油酸二乙醇酰胺存在的条件下,可以进一步提高复合海绵的断裂伸长率;实施例10与对比例12-13相比,实施例11与对比例14-15相比,表明七乙酸芸香糖酯和蔗糖硬脂酸酯的共同使用优于七乙酸芸香糖酯或蔗糖硬脂酸酯的单独使用;实施例1与实施例2相比,实施例3与实施例4相比,实施例5与实施例6相比,实施例8与实施例9相比,实施例10与实施例11相比,表明交联的复合海绵的断裂伸长率优于非交联的复合海绵。
本发明得到的复合海绵的断裂伸长率达到18.5%以上。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此,所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种复合海绵,包括:
生物材料基质,所述生物材料基质中含有多糖,所述多糖包含交联多糖和/或非交联多糖;
功能添加剂,所述功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺;
活性剂,所述活性剂为吐温-20或吐温-40;
所述活性剂和功能添加剂分散于生物材料基质中。
2.根据权利要求1所述的一种复合海绵,其特征是:所述交联多糖选自海藻酸钠或壳聚糖。
3.根据权利要求2所述的一种复合海绵,其特征是:所述非交联多糖选自以下材料中至少一种:卡拉胶,琼脂糖,魔芋胶。
4.根据权利要求1所述的一种复合海绵,其特征是:所述非交联多糖选自卡拉胶,琼脂糖,海藻酸钠,壳聚糖,魔芋胶。
5.根据权利要求1所述的一种复合海绵,其特征是:所述交联多糖占生物材料基质的60%以上。
6.权利要求1-5任一所述复合海绵在柔性材料和/或创伤敷料和/或组织支架中的用途。
7.一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,包括:将多糖和活性剂加入去离子水中得到多糖溶液,将多糖溶液或多糖混合溶液中加入功能添加剂,于模具中经预冻、冷冻干燥得到复合海绵;所述多糖混合溶液至少由两种多糖溶液混合;所述功能添加剂为亚油酸二乙醇酰胺。
8.根据权利要求7所述的一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,其特征是:所述多糖选取以下材料:海藻酸钠,壳聚糖,卡拉胶,琼脂糖,魔芋胶。
9.根据权利要求7所述的一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,其特征是:所述复合海绵于交联剂溶液中交联处理10-60min。
10.根据权利要求7所述的一种海洋生物多糖基复合海绵的制备方法,其特征是:所述交联剂为氯化钙或戊二醛。
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