壳聚糖医用膜

壳聚糖医用膜（精选7篇）

壳聚糖医用膜 篇1

糖尿病足是皮肤科常见的疾病之一。在以往临床关于皮肤溃疡创面的护理过程, 针对渗出较多的创面, 大多采取1∶5 000呋喃西林溶液湿敷的方法, 但是患者在湿敷过程中不能正常活动、容易受凉。为了改善这一问题, 笔者尝试使用壳聚糖功能性敷料, 以治疗患者皮肤溃疡, 取得了较为理想的效果, 报告如下。

资料与方法

2011年5月-2012年12月收治糖尿病足溃疡患者32例, 随机分为两组, 每组16例;男20例, 女12例, 年龄45~70岁, 平均 (50±6) 岁, 糖尿病病程5~15年, 足病病程1个月~3年。糖尿病诊断标准均符合世界卫生组织的诊断标准。合并糖尿病肾病2例, 冠心病6例, 周围神经炎2例。

检查方法: (1) 实验室检查:主要检查指标为患者的空腹血糖、餐后2小时血糖以及糖化血红蛋白;细菌培养7例培养阳性, 治疗组4例, 对照组3例, 菌种鉴定为表皮葡萄球菌。 (2) 辅助检查:利用神经肌电图诊断是否发生周围神经病变;利用彩色多普勒超声诊断是否存在下肢血管病变。

治疗方法: (1) 全身治疗:针对患者检测血糖的实际情况, 对其饮食进行控制, 同时保证胰岛素摄入量的合理性, 口服降糖药, 将血糖控制在标准范围内;同时辅以抗炎、改善血液循环等综合治理方法。 (2) 局部治疗:对照组采用传统1∶5 000呋喃西林液开放性冷湿敷方法, 治疗组用壳聚糖功能性敷料覆盖创面, 并超出溃疡面周围1cm, 外加无菌纱布覆盖。如果患者的溃疡面渗出较多, 则需每日定期换药至少1次;反之, 可每2~3天换药1次, 直到溃疡面愈合。

疗效判定标准: (1) 创面愈合标准[1]。a.治愈:经过治疗后, 溃疡面完全愈合;b.好转:经过治疗后, 溃疡面的分泌物有明显减少, 大部分坏死组织脱落, 创面缩小;c.无效:经过治疗后, 没有显著效果, 溃疡面的分泌物改善不明显。 (2) 疼痛程度。按照疾病实际情况, 可以将疼痛感分为4级, 0级为无痛;1级为轻度疼痛;2级为中度疼痛, 可以忍受;3级为重度疼痛, 难以忍受。对患者首次换药之后30分钟之内的疼痛程度进行记录与分析。 (3) 不良反应发生率。

统计学处理:采用SPSS10.0统计软件进行t检验及χ2检验, 计量资料用均数±标准差 (±s) 表示。

结果

两组治疗前后溃疡面完全愈合时间对比:治疗组愈合16例, 其溃疡面完全愈合时间 (16.37±1.161) 天, 愈合率100%;对照组愈合16例, 其溃疡面完全愈合时间 (35.43±1.461) 天, 愈合率100%。两组全部创口愈合, 但是治疗组愈合时间较短, 与对照组相比差异有统计学意义, P<0.01, 见表1。

疼痛程度:治疗组换药时溃疡面疼痛程度明显轻于对照组, 治疗组与对照组比较差异有统计学意义, 见表2。

其他:治疗组采用壳聚糖功能性敷料护理后, 没有患者发生不良反应, 不良反应率0。未发现治疗组应用后患者出现毒性、过敏和其他不良反应。

讨论

糖尿病足溃疡的发生、发展均与血糖密切相关, 长期慢性高血糖可使白细胞游走及吞噬功能下降, 抗体合成减少, 极易导致感染[2]。利用壳聚糖医用膜治疗糖尿病足溃疡, 主要可发挥如下药理学作用: (1) 壳聚糖可以对人体内免疫及细胞免疫起到促进作用, 提高患者机体的免疫功能; (2) 壳聚糖可以有效抑制人体内各种细菌的生长, 其作用与抗生素类似[3]; (3) 加速皮肤组织的恢复, 壳聚糖能够促进人体上皮细胞的再生, 同时能够吸引巨噬细胞及多核细胞, 将体内的组织碎片与血凝块清理干净, 进而加快创面的修复速度。同时, 壳聚糖可加快皮肤表面膜的形成, 促进伤口快速愈合, 避免发生大出血。

注:两组愈合时间比较P<0.01。

注:两组疼痛程度比较P<0.01。

壳聚糖功能性敷料主要由壳聚糖经过发丝等工艺做成的无纺布形状的敷料, 是当代湿性敷料的一种。具有清除坏死组织、镇痛、抗菌和促愈合的作用, 能够吸收大量的渗液量, 与纱布相比, 实用性更强[4];通过壳聚糖形成半固体凝状, 将伤口与外界的空气隔绝, 避免发生感染, 也可在没有氧气的环境中加快微血管的新生[5], 这样, 能够更好地适应湿润环境, 增强表皮细胞的再生能力、促进表皮细胞的快速移动, 对伤口愈合起到积极作用, 降低患者的痛苦[6]。另外, 使用壳聚糖医用膜, 在换药时患者的痛苦较小, 不会对新生组织造成影响和破坏, 患者的满意度较高;如果个别患者发生残留纤维样物质的情况, 可用无菌镊夹除, 不会对患者的创面愈合造成影响。

采用壳聚糖辅料, 在创口表面形成了较为湿润的愈合环境, 由于壳聚糖材料本身具有的抗菌作用, 从目前临床使用情况来看, 虽然少部分患者经细菌培养发现表皮葡萄球菌, 但是很少病例出现感染现象[7]。

在糖尿病足治疗过程中, 除了使用壳聚糖功能性敷料以外, 还要在敷料护理过程中, 注意如下事项: (1) 如果创面的辅料发生隆起, 则可能溃疡面已经产生大量渗液, 此时需更换敷料。 (2) 提示患者应该尽量穿着宽松、柔软的衣服, 如果衣服过紧可能造成局部压迫感, 造成血液流通不畅, 不利于伤口的愈合。 (3) 做好患者及其家属的健康教育工作, 平时饮食中要注意补充维生素, 尽量多吃水果和蔬菜, 能够加快创面的愈合[8]。

摘要：目的:通过与常规方法对比, 观察壳聚糖医用膜敷料治疗糖尿病足溃疡期的效果。方法:随机将糖尿病足溃疡期患者分为两组, 治疗组用壳聚糖功能性敷料治疗, 对照组用1∶5 000呋喃西林溶液湿敷治疗。观察两组的疼痛程度、不良反应、创面感染情况及愈合时间。结果:治疗组换药时疼痛较轻, 创面愈合时间较短, 创面无感染及不良反应。结论:用功能性敷料治疗糖尿病足溃疡期安全有效, 无不良反应且简便易行。

关键词：壳聚糖功能性敷料,糖尿病足溃疡,呋喃西林

参考文献

[1] 李仕明.糖尿病足与相关并发症的诊治[M].北京:人民卫生出版社, 2002:168.

[2] 陈永强, 魏俊群, 李金, 等.局部湿敷治疗下肢慢性溃疡35例[J].现代中西医结合杂志, 2003, 12 (2) :185-186.

[3] 侯春林, 顾其胜.几丁质与医学[M].上海:上海科学技术出版社.2001:97.

[4] 叶漆, 陈炯.藻酸盐敷料在烧伤供皮区创面的应用[J].浙江医学, 2001, 23 (4) :248-249.

[5] 贾赤宇, 陈璧.创面敷料的研究进展[J].中华整形烧伤外科杂, 1998, 7 (14) :300-302.

[6] Pumas K, Ba bum.Collagen based dressings review[J].Bums, 2000, 26 (1) :54-62.

[7] 陈秀军.糖尿病足的护理进展[J].解放军护理杂志, 2000, 17 (6) :16-18.

[8] 张翠英, 张灵芝, 李学拥, 等.封闭负压引流治疗慢性创面过程中的观察与护理[J].解放军护理杂志, 2002, 19 (1) :64-65.

壳聚糖医用膜 篇2

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择轻度皮肤烧伤67患者例 (Ⅱ度烧伤及以下) , 年龄18~60岁;烧伤部位:手部43例, 足部20例, 其他4例。收治时间, 最早伤后2 h, 最晚为伤后2 d。符合西医轻度烧伤诊断标准:血管扩张充血, 或形成烧伤水疱, 或有组织坏死。排除标准:孕妇及哺乳期妇女, 对药物有接触过敏者, 合并感染严重的患者, 烧伤后超过2 d的患者, 还接受过其他药物治疗的患者。

1.2 治疗方法

治疗组给予壳聚糖医用膜 (由广东泰宝科技医疗用品有限公司提供) 外敷。对照组给予常规油纱布外敷。治疗组具体使用方法: (1) 用生理盐水清洗伤口, 轻轻擦干伤口周围皮肤, 将敷料裁剪成适当尺寸覆盖于伤口外。 (2) 当敷料被渗出物浸透后, 需更换新的敷料。更换时用生理盐水洗去附着在皮肤上的产品。 (3) 在开始阶段, 一般需要1~2 d更换。当肉芽开始形成时, 渗出物减少, 此时需更换敷料次数相应减少。 (4) 每贴敷料覆盖伤口的时间最长不能超过7 d。

1.3 观察指标

观察治疗前后自体皮肤的成活情况, 创口疼痛、渗血情况, 创面感染情况等。

1.4 疗效评价标准

痊愈:贴敷良好, 创口无感染, 渗血/液吸收快, 疼痛明显减轻, 自体皮成活率及创面愈合速度快;显效:敷良好, 渗血/液吸收较快, 疼痛减轻;进步:创面无明显感染, 疼痛稍减轻;无效:贴敷不良, 或皮下已化脓感染, 需改用其他创面材料覆盖的。

1.5 统计学处理

使用PEMS 3.1统计学软件进行分析, 计数资料采用字2检验, P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组疗效比较

治疗组有效率为100%, 对照组为83.3%, 两组比较差异有统计学意义 (P<0.05) , 治疗组疗效优于对照组。见表1。

2.2 安全性评价

治疗组总体不良反应发生率为0, 对照组的发生率10%。总体不良反应为轻中度, 主要为红斑、瘙痒, 后续按照接触性皮炎治疗, 均治愈。

3 讨论

烧、烫伤是一种日常多发的疾病。临床多表现为受损皮肤的充血、组织水肿、坏死, 严重的甚至导致局部组织碳化。烧伤后的治疗及护理尤为关键。主要原则是尽可能的修复自体皮肤, 减少感染, 加快愈合速度, 减少皮肤坏死及瘢痕的产生。

壳聚糖 (chitosan) 又名甲壳糖、聚氨基葡萄糖等, 是广泛分布在自然界的甲壳素的脱乙酰基产物。壳聚糖类物质应用在皮肤创伤的治疗历史悠久, 祖国医学早在《本草纲目》中就有记载:蟹壳具有破瘀消积等功能。国外, 美洲的印第安人早在18世纪就用龟壳来治疗创伤, 发现有促进伤口愈合的作用。

近年来, 壳聚糖作为高分子的海洋活性多糖, 因为其自然来源, 具有良好的成膜性、可降解性、对人体的无毒无害及优良的生物相容性、抗菌抗感染能力等种种优点, 吸引了国内外研究者的关注。关于其应用于外科创伤、烧伤等屡有研究报道, 其系列产品广泛地应用在医药卫生、生物工程材料等方面。壳聚糖对红细胞有明显而直接的黏附作用和凝集作用;同时壳聚糖促进血小板黏附与聚集, 快速止血。壳聚糖遇水成胶, 有效保护表面神经末稍, 避免刺激;壳聚糖可以吸收伤口中导致疼痛的炎性物质--血液舒缓激肽, 能起到镇痛作用。本次研究亦是把止血、缓解疼痛作为重要的观察指标, 取得了较好的临床效果。Fukasawa等[1]报道, 将壳聚糖覆盖于试验兔的内脏和腔壁腹膜的擦伤处, 发现该膜能提高腹膜渗出的巨噬细胞的凝血酶活性, 对创面有止血的作用。胡丹等[2]采用甲壳胺人工皮膜修复指端创面, 效果显著。李绪焜等[3]用Chimeherb人工皮 (主要成分壳聚糖) 治疗不同类型的烧伤创面, 取得了较为满意的效果, 该人工皮不会致敏, 无刺激, 无吸收中毒。创面的预防感染是非常重要的一个工作, 但是许多抗生素耐药已经成为了世界性难题, 如何寻找安全、有效、使用方便的非化学合成敷料是医药工作者的努力方向。有很多的国内外文献已报道了壳聚糖具有良好的抗菌特性, 它对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、产气夹膜杆菌、表皮葡萄球菌、大肠埃希杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌等实验菌株均具有较高的抗菌活性[4,5,6]。作者通过实践观察认为, 壳聚糖不失为我国目前较好的一种创面覆盖物。

本研究结果表明, 壳聚糖医用膜外敷疗效显著, 治疗组各主要考察指标如膜的贴敷能力、抗感染、减轻疼痛、促进渗血/液吸收、提高自体皮成活率及创面愈合速度等均明显好于对照组。同时, 治疗组没有出现明显不良反应, 适于临床推广应用。笔者认为, 壳聚糖具有良好的组织相容性及止血、止痛、抗感染的能力, 对于外科烧伤的临床治疗和护理具有优势。

壳聚糖来源于自然界, 资源丰富[7]。随着壳聚糖在临床应用研究的不断拓展, 高性能材料膜的不断研制, 相关的壳聚糖生物制品必将越来越受到人们的重视。

摘要：目的:评价壳聚糖医用膜的疗效和安全性。方法:入选67例病例, 随机分为治疗组37例和对照组30例, 治疗组给予壳聚糖医用膜外敷治疗, 对照组给予常规油纱布辅料外敷。比较各组治疗的有效性和安全性。结果:治疗组有效率为100%, 对照组为83.3%, 两组比较, 差异有统计学意义 (P<0.05) , 治疗组疗效优于对照组。治疗组不良反应发生率为0, 而对照组的发生率10%。结论:壳聚糖医用膜外用治疗皮肤轻度烧伤创面疗效确定, 未见明显副作用。

关键词：壳聚糖医用膜,皮肤,轻度烧伤,轻度烫伤

参考文献

[1]Fukasawa M, Abe H, Masaoka T.The hemostatic effect of deacetylated chitin membrane on peritoneal injury in rabbit model[J].Surg Today, 1992, 22 (4) :333-338.

[2]胡丹, 高铁民.甲壳胺人工皮膜在创伤治疗中的运用[J].江苏医药, 1999, 25 (2) :134.

[3]李绪焜.Chimeherb人工皮临床应用研究总结[J].青岛海洋大学学报, 1989, 19 (4) :8-13.

[4]宋献周, 沈月新.不同平均分子量的α-壳聚糖的抗菌作用[J].上海水产大学学报, 2000, 9 (2) :56-59.

[5]郑连英, 朱江峰, 孙昆山.壳聚糖的抗菌性能研究[J].材料科学与工程, 2000, 18 (2) :22-24.

[6]No H K.Antibacterial activity of chitosans and chitosan oligomers with different molecular weights[J].International Journal of Food Microbiolo-gv, 2002, (1-2) :65-72.

戊二醛交联壳聚糖膜的制备 篇3

本文以壳聚糖为基质材料, 采用微波辐射法, 以戊二醛交联壳聚糖, 制备出戊二醛交联壳聚糖 (Glutaraldehyde crosslinked chitosan缩写为G-CTS) 膜。制备采用有别于普通加热原理的微波“体加热”技术, 不仅显著提高了反应效率, 也得到了性能更优良的吸附材料。

1 实验部分

1.1 戊二醛交联壳聚糖膜的制备

使用电子天平准确称量5.000g壳聚糖, 溶于250m L 3%的乙酸溶液中, 静置12h, 直到气泡完全溶出, 得到2%的壳聚糖乙酸溶液。

量取一定量2%的壳聚糖溶液放入100m L的烧杯中, 加入一滴25%的戊二醛溶液, 在微波条件下, 400r/min搅拌放映一定时间, 然后吸取一定量制膜液在玻璃片上流延制膜, 放入干燥箱中80℃干燥, 然后放入0.1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡揭膜, 使用乙醇冲洗三次, 再用蒸馏水反复冲洗, 直到冲洗液呈中性, 放在洗净的白色泡沫上自然晾干, 得到G-CTS膜备用。

1.2 吸附实验

取50m L 200mg/L的Cu2+溶液于具塞锥形瓶中, 调节p H, 加入一定量的G-CTS, 置于恒温振荡器上振荡一定时间, 取下静置。吸取上层清液用火焰原子吸收法测定Cu2+离子的浓度, 计算吸附量。吸附量计算公式:

式中:q为吸附容量 (mg/g) ;C0、Ce分别为吸附前、后金属离子的浓度 (mg/L) ;W为吸附剂干重 (g) ;V为溶液体积 (L) 。

2 结果与讨论

2.1 制备戊二醛交联壳聚糖膜的单因素对吸附剂性能的影响

2.1.1 壳聚糖用量的影响

由实验结果可知随着壳聚糖溶液量得增大, 开始吸附量增大幅度较大, 当增加到60ml时, 增加幅度已经很小了, 同时60ml时, 膜拥有一定韧性韧性, 所以以后实验采用60ml的壳聚糖溶液加入一滴25%戊二醛溶液。

2.1.2 反应时间的影响

由实验结果可知, 搅拌时间在5到25min的时候吸附剂吸附量急剧上升, 继续增加搅拌时间, 吸附量几乎不再增加, 有些数据略低于25min, 可以确定确定搅拌时间为25min。

2.1.3 制膜液用量的影响

有实验结果可知, 随着制膜液用量的逐渐增大, 膜逐渐增厚, 物理性能, 完整性逐渐增加, 但是吸附量逐渐下降, 说明随着制膜液用量增加, 壳聚糖分子中的氨基和羟基官能团利用率降低, 根据趋势图中数据, 以后实验选择3m L制膜液来制膜。

2.1.4 反应温度的影响

由实验结果可知, 随着反应温度的升高, 吸附剂的吸附能力逐渐提高, 在35℃的时候吸附量最大, 随着温度升高, 吸附剂的脆性也在相应增加, 35℃时, 吸附剂较脆, 必须小心揭下来, 才可以, 可以揭下来大片膜, 干后韧性良好, 40℃时, 膜不能完整揭下来, 且吸附量减小, 所以反应温度选择35℃。

2.2 正交实验

通过表中极差R可知道制膜液用量的影响最大, 反应时间和反应温度影响明显, 壳聚糖溶液量的影响最小, 由表中数据可知道最佳条件:70ml壳聚糖溶液加入一滴戊二醛, 反应时间为30min, 制膜液量3ml, 反应温度为35℃。

由于1-9号样品中没有最佳条件的试验, 因此又补做了A3B1C1D3条件实验, 测定吸附量为69.125mg/g, 在正交试验中达到最大值, 验证了正交实验设计的正确性, 故最优水平组合为A3B1C1D3。

通过单因素和正交试验, 确定戊二醛交联壳聚糖膜的最佳制备条件为:70m L2%壳聚糖溶液加入一滴25%的戊二醛溶液, 在微波35℃中反应30min, 然后吸取3m L制膜液制膜。

3 结语

3.1通过戊二醛交联壳聚糖可以得到完整地膜并进行吸附试验。

3.2通过制备G-CTS膜的单因素试验, 得到制备G-CTS膜的各个单因素的制备条件:壳聚糖用量为60ml;反应时间为25min;反应温度为35℃;制膜液用量为3ml。

3.3通过制备G-CTS膜的正交试验, 进一步优化G-CTS膜的制备条件, 得到的制备条件:70m L2%的壳聚糖溶液加入一滴25%的戊二醛溶液, 在35℃中反应30min, 吸取3m L制膜液制膜。

参考文献

[1]毕韶丹, 安向艳, 党明岩等.香草醛改性壳聚糖对镉离子的吸附热力学和动力学[J].功能材料, 2012, 08:1001-1004.

壳聚糖医用膜 篇4

另外,本实验中用的制孔剂琼胶,是一种海洋中含量极为丰富的多聚半乳糖,没有任何毒性,目前主要应用于食品和医药卫生等领域,而在其他方面的应用极少有报道。本文以粒径小于200μm的琼胶固体微粒为致孔剂,使用相转化法制备了多孔壳聚糖膜,同时也制备和表征了琼胶-壳聚糖共混薄膜。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

XL30-ESEM环境扫描电子显微镜,SEM荷兰Philips公司;Nexus 670型傅立叶变换红外光谱仪,美国Nicolet公司;AA240 DUO原子吸收光谱仪,美国Varian公司;PHS-3C精密pH计,上海雷磁仪器厂。

壳聚糖(CS):脱乙酰度91%,国药集团化学试剂有限公司;琼胶(AG):粉体,粒径小于200μm,中国医药上海化学试剂公司;二甲苯蓝FF(XCFF):中国医药上海化学试剂公司,进口分装;环氧氯丙烷等其他试剂均为分析纯。

1.2 壳聚糖多孔膜和壳聚糖-琼胶共混膜的制备

膜的制备采用相转化法,步骤如下:将一定的壳聚糖溶于5%的醋酸水溶液中,配制成4%的壳聚糖醋酸水溶液。加入不同质量琼胶颗粒(粒径<200μm),强烈搅拌,使琼胶颗粒均匀分散,在真空条件静置脱泡后,取一定体积注入培养皿中流延成膜,在50℃真空干燥箱内干燥后揭膜,接着用5%的NaOH水溶液中和膜中过量的醋酸,再将膜取出并用去离子水反复浸泡冲洗至中性,放在沸水中热处理4h,最后50℃真空干燥。

交联[5]:将制备好的膜置于环氧氯丙烷碱性溶液中,在60℃氮气保护下交联4小时。再将膜取出后洗涤至中性,真空干燥后储存备用。用CS,PCS-1,PCS-2,PCS-3,PCS-4分别代表5种不同多孔壳聚糖膜,其中制备过程中所加琼胶与壳聚糖的质量比分别为0:1,0.05:1,0.1:1,0.3:1 和0.5:1。

为了对比该多孔膜的性能,同时制备壳聚糖-琼胶共混膜,步骤如下:将一定的壳聚糖溶于5%的醋酸水溶液中,配制成4%的壳聚糖醋酸水溶液,并预热到65℃后,加入一定比例已经完全溶解好的的4%琼胶热水溶液,强烈搅拌,使琼胶溶液均匀分散于壳聚糖溶液中,65℃静置脱泡,注入培养皿中流延成膜,后处理与上面壳聚糖多孔膜一致。用CS,CSAG-1,CSAG-2,CSAG-3,CSAG-4分别代表5种不同的壳聚糖-琼胶共混膜,所加琼胶与壳聚糖的质量比分别为0:1,0.05:1,0.1:1,0.3:1 和0.5:1。

1.3 各种膜的红外光谱分析

取各种膜的固体研碎微粒,采用固体KBr压片法,制成透明薄片,进行傅立叶红外光谱分析。其中以CSAG-2膜代表壳聚糖-琼胶共混膜做红外谱图,以PCS-2膜代表多孔壳聚糖膜做红外分析。

1.4 各种膜表面结构的观察

各种膜经过真空喷金后,用XL30-ESEM环境扫描电子显微镜观察的表面形态并拍照。

1.5 各种膜吸附性能

XCFF溶液的配制:称取一定量的XCFF,溶解在少量的pH=2.6缓冲溶液(HAc～NaAc)中,再转移定容于1000mL的棕色容量瓶中,溶液浓度为1000mg/L,备用。

1.5.1 各种膜对染料XCFF的动态吸附实验

剪取并称量0.0400g各种干燥膜,置于含100mL XCFF溶液的容量瓶中,每一种膜都分别准备10份,在不同预定时间测量其XCFF的浓度,使用紫外可见分光光度仪,于614nm处,采用标准曲线法,计算XCFF的溶液浓度。

1.5.2 各种膜对染料XCFF的静态吸附实验

剪取并称量0.1000g各种干燥膜,置于含250mLXCFF溶液的容量瓶中,25℃下,避光振荡80h,之后测量其XCFF的浓度,测量方式与动态吸附相同。

2 结果与讨论

2.1 各种膜的红外光谱分析

图1所示为壳聚糖膜(CS),琼胶膜(AG),壳聚糖-琼胶共混膜(CS-AG)和多孔壳聚糖膜(PCS)的红外光谱图。可以看出,以琼胶为致孔剂加热处理后的多孔壳聚糖膜(PCS)的红外光谱图与纯壳聚糖膜(CS)的非常相似,并没有出现琼胶在930cm-1处的特征吸收峰—υs(环)(3,6-脱水半乳糖);而此峰在热处理过的壳聚糖-琼胶共混膜(CS-AG)的红外光谱图中依然存在,说明多孔壳聚糖膜中的致孔剂固体颗粒琼胶基本可以通过相转移法除去。

CS(壳聚糖膜);AG(琼胶膜);PCS(多孔壳聚糖膜);CS-AG(壳聚糖-琼胶共混膜)

2.2 各种膜微结构的SEM表征

图2所示为为壳聚糖膜CS、壳聚糖-琼胶共混膜CSAG-3、多孔壳聚糖膜PCS-1和多孔壳聚糖膜PCS-4的扫描电镜图。可以看出,壳聚糖膜和壳聚糖-琼胶共混膜表明均很光滑,两者的SEM图区别不大;此外,对于多孔壳聚糖膜来讲,利用琼胶做制孔剂通过相转移法制备的多孔壳聚糖膜,其表面单位面积内的空腔数与所加入的琼胶数量成正比,多孔壳聚糖膜PCS-4的表面光滑度明显比多孔壳聚糖膜PCS-1粗糙。

(a)壳聚糖膜;(b)壳聚糖-琼胶共混膜;(c)多孔壳聚糖膜PCS-1;(d)多孔壳聚糖膜PCS-4

2.3 各种膜吸附性能

2.3.1 各膜对染料XCFF的动态吸附性能

图3为多孔壳聚糖膜PCS-2和壳聚糖-琼胶共混膜CSAG-2吸附XCFF的吸附动力学曲线。从图3可看出,多孔壳聚糖膜都对XCFF的吸附也具有较好的动力学性能。此吸附机理基本符合溶液中的物质在多孔性吸附剂上吸附存在的3个必要阶段[6]。开始时吸附速率较快,且随时间的延长而有规律地减小,40h后基本趋于饱和。这是因为在开始时,XCFF分子主要被吸附在膜的外表面,吸附较快;随着吸附过程的进行,溶液中XCFF的浓度逐渐减小,同时吸附质沿微孔向内部扩散,扩散阻力渐增,吸附速率主要受扩散控制,导致吸附速率变慢;吸附后期,主要在吸附剂内表面吸附,且浓度推动力越来越小,吸附已基本达到饱和。所以利用该膜吸附时,吸附时间在40h左右为宜。达到饱和时间比较慢的主要原因是由于XCFF分子与壳聚糖存在较大的分子间作用力,它减慢了XCFF分子往膜内部渗透的速率。同样,壳聚糖-琼胶共混膜达到吸附平衡所需的时间也需要40h以上。

2.3.2 各膜对染料XCFF的静态吸附性能

图4所示给出了各种多孔壳聚糖膜和壳聚糖-琼胶共混膜吸附染料XCFF达到平衡时的最大吸附量。多孔壳聚糖膜的最大吸附量的变化趋势是随着制孔剂琼胶加入量的增加而呈现先增大后又略有下降的趋势,最大吸附出现在制孔剂琼胶与壳聚糖的质量比为0.1:1时,多孔壳聚糖膜PCS-2对XCFF的最大吸附量约为壳聚糖膜的1.3倍。增大的原因是由于制孔剂的加入增大了膜的比表面积,增加“裸露”了的壳聚糖上面的羟基氨基等功能团。此外,各种壳聚糖-琼胶共混膜对XCFF的最大吸附量是随着琼胶加入量的增大而减少。这是由于XCFF是阴离子型染料,主要依靠部分质子化的壳聚糖上的-NH2等功能团的吸附作用,而琼胶的引入,部分“包埋”了壳聚糖上-NH2,使得它们对XCFF吸附吸附能力下降。

3 结 论

(1) 提出了一种制备多孔壳聚糖膜的新方法,以固体琼胶颗粒为致孔剂,通过热致相转移法制备了的多孔壳聚糖膜,并通过FTIR和SEM表征了其结构和形貌。此外还制备了壳聚糖-琼胶共混膜与之对比。

(2)在吸附有机染料方面,实验结果表明,所制得的多孔膜壳聚糖膜PCS-2具有良好的吸附动力学性能和较高的吸附能力。与壳聚糖膜相比,多孔壳聚糖膜PCS-2吸附XCFF的能力提高了0.3倍。

摘要：以琼胶固体颗粒为致孔剂,通过热致相转移法制备了的多孔壳聚糖膜,并通过FT-IR和SEM对其进行了表征,也考察了其对有机染料二甲苯蓝FF的吸附性能。结果表明,以琼胶作为制孔剂可以制备出性能良好的多孔壳聚糖膜,在吸附有机染料方面,多孔壳聚糖膜PCS-2对二甲苯蓝FF的吸附量是壳聚糖膜的1.3倍。另外,作为对比,本文也制备和表征了琼胶-壳聚糖共混薄膜。

关键词：壳聚糖膜,琼胶制孔剂,吸附性能

参考文献

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壳聚糖医用膜 篇5

壳聚糖是自然界中含量第二大的多糖———甲壳素脱乙酰基产物,资源丰富［２］。这种天然高分子的生物官能性和相容性、安全性、微生物降解性、抑菌性、成膜性好等优良性能被广泛关注［３－５］。植物精油,取自于草本植物组织,具有一定的香味,具有显著的抑菌活性和广泛的抗菌谱以及与化学抑菌剂相比副作用和残留毒性小的独特优势［６－８］,是理想的天然抑菌剂。

因此,本研究结合壳聚糖和植物精油两者优势,采用流延成膜法制备载香茅精油壳聚糖膜材料,研究其结构特征和性能,以获得具有良好的抑菌性、无毒无害、可生物降解等特性的作为辅助治疗、预防皮肤病的医用材料,保证湿热环境下海员和潜航员的安全、舒适。

1实验部分

1.1材料

壳聚糖(CS,50万分子量,脱乙酰度>80%)、乙酸、吐温80、甘油、氯化钠、氢氧化钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、蛋白胨、牛肉膏和琼脂,均为生化试剂,国药集团化学试剂有限公司;单方香茅精油(CO),中国南宁创新医药科技有限公司;聚四氟乙烯平板。

1.2主要仪器

傅里叶红外光谱仪(Nicolet iS10型),美国赛默飞世尔公司;扫描电子显微镜(SU1510型),日本日立公司;原子力显微镜(CSPM440型),中科院广州本原纳米仪器有限公司;智能电子拉力机(XLW(G)-PC型),济南兰光机电技术有限公司; 隔水式恒温培养箱(GNP-9080型),上海三发科学仪器有限公司;超净工作台(SW-CJ-1BU型),苏州安泰空气技术有限公司;5系微米千分尺,台州机械工人科技有限公司。

1.3膜材料的制备

1.3.1纯壳聚糖膜的制备

称取适量的壳聚糖溶于2vt% 的乙酸溶液中,并加入1vt%的增塑剂甘油,磁力搅拌均匀,静置脱泡后形成2%(wt, 质量分数,下同)壳聚糖乙酸溶液。取一定量壳聚糖乙酸溶液涂布在水平的聚四氟乙烯平板上,使其流延成膜。纯壳聚糖膜作为对照样。

1.3.2载香茅精油壳聚糖膜的制备

取适量的吐温80作为乳化剂与一定量的单方香茅精油混合均匀,加入到上述壳聚糖乙酸溶液中,17000r/min高速均质3min,静置即得含1.5vt%香茅精油的壳聚糖乙酸溶液,流延成膜制得载香茅精油壳聚糖膜。

1.4测试与表征

1.4.1力学性能

按照GB/T 1040.3—2006塑料拉伸性能的测定方法,采用电子拉力机测量膜的拉伸强度、断裂伸长率,拉伸速率50mm/min,测试温度25℃,取3次测量的平均值,见式(1)。

式中,L０为膜原长,mm;L１为膜发生断裂时的长度,mm。

1.4.2表观形态及水溶性

采用扫描电镜和原子力显微镜观察并分析壳聚糖膜及载香茅精油壳聚糖膜的表观形貌,用精度为0.001mm的螺旋测微仪测量膜的厚度,测量10次,取平均值。在培养皿中倒入15mL蒸馏水,剪取2.5cm×2.5cm的膜放入培养皿中,盖上保鲜膜,室温静置24h观察其水溶性。

1.4.3红外光谱图

采用傅里叶红外光谱仪分别测定壳聚糖膜和载香茅精油壳聚糖膜的红外光谱。

1.4.4吸水透气性

按照YY/T 0471.1—2004和YY/T 0471.2—2004标准分别测试纯壳聚糖膜和载香茅精油壳聚糖膜的吸水性、透气性。

1.4.5抑菌性

采用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌(南通大学航海医学研究所生化实验室提供)对纯壳聚糖膜和载香茅精油壳聚糖膜进行抑菌性能测试。将膜分别剪成直径约5mm的圆片,将制备好的浓度在10４~10５cfu/mL菌悬液吸取0.1mL涂布于固体培养基平皿上,再用无菌镊子夹取经紫外灯灭菌后的膜片贴在各种含菌平皿上,将各皿置37℃ 培养18~24h后,测量抑菌圈直径。

2结果与讨论

2.1力学性能

医用材料要贴合于人体皮肤表面,必须要有一定的延展性和变形性,即具有一定的力学性能。制备的壳聚糖膜和载香茅精油壳聚糖膜的力学性能见表1。结果显示:与纯壳聚糖膜相比,当香茅精油加入到铸膜液中,精油和吐温80在壳聚糖乙酸溶液中形成胶束,这些胶束促进了大分子壳聚糖之间的滑动,使得膜变软变韧,故载香茅精油壳聚糖膜的伸长率略有增加,拉伸强度有所减低。

2.2表观形态及水溶性

壳聚糖膜和载香茅精油壳聚糖膜的表观形态及水溶性见表2。壳聚糖膜和载香茅精油壳聚糖膜均不溶于水。纯壳聚糖膜是乳白色透明状的;与纯壳聚糖膜相比,载香茅精油壳聚糖膜厚度增加,颜色带有香茅精油的淡黄色且较均匀,半透明状,膜散发出的浓郁芳香气味,有助于遮盖皮肤病变部位的难闻气味。

2.3形貌分析

2.3.1 SEM分析

[(a)壳聚糖膜;(b)载香茅精油壳聚糖膜]

由图1壳聚糖膜和载香茅精油壳聚糖膜的SEM图看出, 在流延成膜过程中,较高分子量的壳聚糖需要先溶胀才能溶解,溶解不充分易造成膜的表面孔洞。壳聚糖膜的表面孔洞直径为20~30μm;香茅精油与吐温80混合后形成较稳定、大小均匀的精油胶束粒子分散于壳聚糖溶液中,因而制备的载香茅精油壳聚糖膜表面孔洞减小,直径大约在15~20μm,且分布更加均匀。

2.3.2 AFM分析

[(a)壳聚糖膜;(b)载香茅精油壳聚糖膜]

图2显示的壳聚糖膜和载香茅精油壳聚糖膜的AFM图中,颜色较浅的位置表示膜表面凹陷越深,孔洞越大。结果显示,壳聚糖膜的表面高低起伏较明显,孔洞较大,较粗糙;加入香茅精油后,形成了W/O型乳液,使得精油胶束能够稳定分散在铸膜液中,大大降低了铸膜液的黏度,铸膜液的流动性更好,成膜过程中抗外界干扰的能力较强。因此,载香茅精油壳聚糖膜表面更平滑。

2.4红外光谱分析

图3显示,在两种膜中,出现的几处吸收峰均是壳聚糖的特征峰。 其中,1047cm－１吸收峰与C—O伸缩振动有关; 1204cm－１吸收峰与C—O—C伸缩振动有关;1405cm－１吸收峰与—CH３(非脱乙酰单元)和—CH２—的伸缩振动有关; 1540cm－１吸收峰与酰胺Ⅰ谱带(非脱乙酰单元)C  O双键伸缩振动有关;2875cm－１吸收峰与C—H伸缩振动有关; 3250cm－１吸收峰与O—H伸缩振动有关。

与壳聚糖膜相比,加入香茅精油的壳聚糖膜中,在2907cm－１和2873cm－１处出现的双吸收峰,与醛基—CH的伸缩振动有关;在1609cm－１吸收峰与C C双键伸缩振动有关。 而醛基和C C双键是香茅精油中主要成分香茅醛和香茅醇的特征结构。

2.5吸水透气性

作为针对皮肤病的医用材料,直接与人体皮肤接触,需要良好的热湿舒适性。由表3可见,壳聚糖膜在浸入水中时,有溶胀现象,膜变厚。随着香茅精油和吐温80的加入,膜的吸水性呈上升趋势,主要是因为膜的表面孔洞的孔径变小,单位面积的孔洞数量增加,孔洞的比表面积更大,因而吸水性略有提高,但整体的吸水率很低,说明膜的分子结构致密,水分子不容易进入壳聚糖分子间。与纯壳聚糖膜相比,加入香茅精油后,膜的水蒸气透过率有所降低,主要是膜的表面孔洞变小,分子结构更加紧密,影响了水蒸气的透过性,但仍然保持很好的透气性,符合医用材料对透气吸水性能的需求［９］。

2.6抑菌性

抑菌圈的大小反映了抑菌效果的强弱,抑菌圈越大,抑菌效果越明显。在膜的抑菌测试过程中,直径为5mm的干膜在培养基中吸水溶胀后,膜直径达到6mm左右。由表4可见,壳聚糖膜周围没有明显的抑菌圈,抑菌效果不显著［１０］;载香茅精油壳聚糖膜的抑菌圈较大,因为含有香茅精油中的有效抑菌成分香茅醛和香茅醇,对细菌和真菌的抑菌效果明显,具有广谱抗菌性。

3结论

运用流延成膜法成功制备了壳聚糖膜和载香茅精油壳聚糖膜。壳聚糖具有纯天然、无毒无害、生物可降解、良好的成膜性,吐温80作为非离子表面活性剂,使得原本不溶于水的精油能很好地分散在壳聚糖铸膜液中,三者相容性较好。与壳聚糖膜相比,载香茅精油壳聚糖膜表观形态较好,具有一定的力学性、良好的吸水透气性和广谱抑菌效果,并散发芳香气味,有望成为一种针对皮肤病的新型医用材料,在今后的医疗领域具有广阔的应用前景。

摘要：采用流延成膜法制备载香茅精油壳聚糖膜和纯壳聚糖膜,并对膜的结构特征、力学性、吸水透气性和抑菌性进行比较分析。结果表明:壳聚糖、香茅精油和吐温80三者的相容性良好,所制得的载香茅精油壳聚糖膜结构均一、平整度较好,具有一定的力学性能,吸水透气性良好,广谱抗菌效果明显,有望成为一种新型的医用材料并得到广泛应用。

关键词：香茅精油,壳聚糖,吐温80,表面形态,抑菌性

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壳聚糖医用膜 篇6

1 资料与方法

1.1 临床资料

2010年1月—5月笔者对来我院妇科门诊就诊的230例宫颈糜烂Ⅰ~Ⅲ度患者进行了微波治疗, 其中对110例进行了创面愈合疗效的比较。患者年龄20岁~49岁, 以25岁~40岁发病率最高。230例患者治疗前均行白带常规、液基薄层细胞检测 (TCT) 或阴道镜检查, 排除念珠菌、滴虫、细菌性阴道炎及宫颈恶性病变, 并签署知情同意书后行微波治疗。按治疗编号随机分为观察组、对照组各55例, 观察组使用西欧斯壳聚糖宫颈抗菌膜行微波治疗术后创面换药, 对照组术后3 d~7 d予碘伏消毒, 甲硝唑片2片塞于阴道, 1个月后复查。

1.2 治疗方法

患者于月经干净后3 d~7 d行宫颈微波治疗:采用徐州产K W BZ-1B微波多功能治疗仪, 输出功率设置为45~50 W, 定时预置时间为5 s, 将微波辐射器与糜烂面接触, 由宫颈上唇开始, 颈管口深入颈管0.3 cm~0.5 cm, 由宫颈外口向外扩展到正常宫颈组织2 m m~3 m m, 然后同法处理宫颈下唇, 以达到组织凝固发白, 糜烂深处以微黄、均匀平坦为度。观察组将西欧斯壳聚糖宫颈抗菌膜1枚敷于治疗面, 外带线棉球压迫, 24 h后自行取出棉球;对照组治疗后予碘伏再次消毒, 并放置甲硝唑片2~3片。

1.3 术后处理及观察

观察组术后用壳聚糖宫颈抗菌膜压迫宫颈创面, 并于术后3 d~7 d、14 d分别行宫颈创面消毒后拭净消毒液, 放置西欧斯壳聚糖宫颈抗菌膜1枚, 宫颈肥大及重度糜烂患者再增用一次抗菌膜, 至创面愈合、宫颈光滑为止;对照组术后未对创面进行处理, 根据观察恢复情况予对症处理。2组术后均给予口服抗生素预防感染, 要求术后2个月禁止性生活, 注意外阴清洁。

1.4 随访

由患者在日记卡上记录治疗后阴道出血时间及出血量, 2组患者术后禁止盆浴、性生活及阴道冲洗2个月。分别于术后第1, 2个月月经干净后3 d~7 d复诊, 以了解宫颈修复时间。随访内容包括检查宫颈创面及查阅日记卡, 以了解创面愈合情况、脱痂期阴道出血情况。疗效判定标准:观察出血情况及出血持续时间, 阴道流液鲜红色为异常, 淡红色为正常;出血时间为从阴道排液中出现鲜红色血性分泌物到干净为止的持续时间。

1.5 统计学方法

计数资料以百分率表示, 采用χ2检验, P<0.05为有显著性差异。

2 结果

2.1 观察组阴道流血、流液明显较对照组轻, 无1例发生创面脱痂后大出血。对照组有3例出现较严重的创面出血, 其中2例创面敷云南白药、明胶海绵止血;另1例予阴道纱布填塞, 再次行微波止血后愈合。

2.2 2组患者术后不同时间创面愈合情况比较, 观察组术后创面愈合情况明显好于对照组, 见表1.

χ2=17.468, P<0.001.2组患者术后不同时间创面愈合情况有显著差异。

3 讨论

3.1 慢性宫颈炎是妇科常见疾病, 其病理表现形式有宫颈糜烂、息肉、肥大、纳氏腺囊肿及宫颈管炎。宫颈糜烂是慢性宫颈炎最常见的一种病理改变, 病因主要为感染引起, 治疗以局部治疗为主, 多采用物理治疗, 常用的方法有冷冻、激光、微波等。我院采用微波治疗, 其原理是高频电磁波通过特制探头传输至病变组织上, 使治疗部位病变组织吸收微波后发生高速运动产生内热, 瞬间达到高温, 自身凝固、坏死、变性、坏死脱落最后被新生的鳞状上皮覆盖, 但术后宫颈创面要经历渗液—脱痂—出血—愈合的过程。

3.2 壳聚糖是自然界中广泛存在的几丁质经脱乙酰基后获得的高分子生物材料, 对上皮细胞的生长有促进作用, 同时对成纤维细胞生长有一定抑制作用, 因此可促进创面愈合, 减少瘢痕形成。此外, 壳聚糖通过其与红细胞膜的相互作用, 促进红细胞黏附、聚集, 同时通过其硫酸衍生物的肝素样作用达到止血的目的。壳聚糖还具有抗生素样作用, 对巨噬细胞功能有影响, 达到抑制病原体的目的[4]。西欧斯壳聚糖宫颈抗菌膜为含有活性碘的壳聚糖衍生物, 对宫颈创面愈合有明显疗效, 因此笔者在微波治疗后即给予该抗菌膜及带线棉球1枚压塞宫颈治疗面 (24 h取出带线棉球) 。观察组出血时间1周~2周者为87.27%, 与对照组的50.91%相比较具有显著性差异 (P<0.01) , 对照组阴道流血时间明显延长。创面愈合时间观察组术后1个月内愈合19例, 2个月内愈合26例, 3个月内愈合10例, 3个月未完全愈合0例, 对照组术后1个月内愈合11例, 2个月内愈合24例, 3个月内愈合19例, 3个月内尚未愈合的1例。

本文结果显示, 观察组患者术后阴道流血、流液情况较对照组轻, 无1例发生创面脱痂后大出血, 愈合时间相对缩短, 提示西欧斯壳聚糖宫颈抗菌膜可减少创面出血, 促进创面愈合, 各种并发症明显减少, 故用于宫颈微波治疗术后创面换药最为理想, 值得临床推广应用。

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壳聚糖医用膜 篇7

本方法摒弃传统成型工艺,采用一种新的成型工艺即湿相分离法制备壳聚糖膜。本研究分别采用单组分、双组分凝固浴。单组分凝固浴由凝固剂氢氧化钠和水组成,双组分凝固浴由凝固剂氢氧化钠、硫酸钠和水组成。探讨凝固浴的组成、浓度、凝固时间等对壳聚糖膜性能的影响, 并对膜的微观结构进行表征。

1 实验部分

1.1 原料和试剂

壳聚糖:工业级,脱乙酰度85 %,摩尔质量5×105 g/ mol, 浙江玉环化工厂;氢氧化钠、无水硫酸钠等均为分析纯,广州化工试剂厂;冰乙酸,成都联合化工试剂所。

1.2 壳聚糖膜的制备

在质量分数为2%的乙酸水溶液中,加入3g壳聚糖,连续机械搅拌至溶解均匀,过滤、脱泡后在玻璃板上流延成膜,然后将其置于凝固浴中,一段时间后,固化成膜,我们称为初生膜。将初生膜取出用蒸馏水洗涤数次,80℃烘干,之后用饱和蒸汽热处理一定时间后[5],得到壳聚糖膜。

1.3 测试与表征

按GB13022-91的方法, 用日本岛津力学性能试验机(AG-1),测试壳聚糖膜的拉伸强度;采用扫描电子显微镜(LEO 1530VP) 对膜的微观结构进行观测。

2 结果与讨论

2.1 凝固浴对膜性能的影响

2.1.1 凝固浴浓度对膜性能的影响

图1是凝固浴中凝固剂氢氧化钠的浓度对膜性能的影响。由图1可见,随着氢氧化钠浓度的增加,膜强度呈增加的趋势,在氢氧化钠的浓度为8%左右时,壳聚糖膜的拉伸强度最好,之后壳聚糖膜的拉伸强度随着氢氧化钠的浓度继续增大而降低。这是因为流延后的壳聚糖溶液进入凝固浴,其表面首先与凝固浴接触而固化,凝固浴中的凝固剂不断通过表层扩散到壳聚糖溶液内部,而壳聚糖溶液中的溶剂也不断通过表层扩散到凝固浴中,正是由于双扩散的不断进行,使皮层不断加厚,当溶剂的浓度降低至某一临界浓度以下时,原为均相的壳聚糖溶液发生相分离。聚合物从溶液中沉淀出来,构成初生膜的芯层。所以凝固浴中凝固剂浓度虽然不影响原液的相平衡,却控制着传质动力学。当氢氧化钠浓度较低,双扩散速率也较小,造成凝固困难,在相当长的时间内初生膜未能形成致密的膜结构,难以经受之后的干燥和热处理,膜的最终结构缺陷多,拉伸性能下降;但采用过大的凝固浴浓度,则凝固过早过快,形成一层致密的表层,阻挡了芯部溶剂进一步向外扩散,致使芯部仍处于溶液状态,内外层结构差异显著,内应力增大,从而产生明显的结构缺陷,使膜产生空洞、结构疏松,虽然经过之后的干燥和热处理,空洞虽减小,但不能消除,从而导致低的强度。随着凝固浴浓度的适当降低,扩散系数降低,扩散通量减小,扩散较为缓慢,降低了固化表面层的厚度和硬度,有利于内部溶剂有效的向外扩散,使截面向内收缩变形的趋势减小,表皮层更有弹性,形成均匀的结构,获得结构致密的初生膜。此外,氢氧化钠具有很强的渗透芯层的能力,适宜浓度下所得膜内外层结构趋于一致,不易形成皮、芯层结构,所得膜的拉伸性能也最好。从图2壳聚糖膜断面扫描电镜可以看出,过大的氢氧化钠浓度下,壳聚糖膜的结构有较大的缺陷,而氢氧化钠8%,膜的结构缺陷很少,此时其力学性能最好。

2.1.2 凝固浴的凝固时间对膜性能的影响

不同凝固浴凝固时间对膜的力学性能的影响见图3。由图3可见,不同凝固浴下制得的壳聚糖膜的力学性能都会在凝固时间为6～8h左右达到最大值,随着时间的继续延长,膜的拉伸强度有所下降。这是因为凝固过程主要是使溶剂、添加剂基本上从膜中分离出来,凝固时间直接影响着凝固过程中溶剂、添加剂等组分的分离。凝固时间延长,膜在浴中的停留时间就长,凝固较充分,有助于脱溶剂过程的进行,从而得到致密的初生膜结构,膜的拉伸强度也随着上升。但在其它条件不变的情况下,凝固时间过长则会导致初生膜溶胀,出浴时容易破裂,拉伸强度随之降低。

2.1.3 凝固剂组分对膜性能的影响

由图1和图3可见,相比单组分凝固浴,采用双组分凝固浴制备的壳聚糖膜具有更好的强度。双组分凝固浴中Na2SO4是一种强电解质,硫酸钠的主要作用是使壳聚糖溶液中的大分子因脱水而凝固,硫酸钠还有很强的渗透芯层的能力,使得膜内外结构趋于一致。随着Na2SO4的加入,Na2SO4的盐析作用增强 ,包埋在壳聚糖溶液中的水分在凝固过程中被驱除,膜内部结构较之于单组分凝固浴制得的膜更致密,从而可获得高的膜强度。在Na2SO4浓度一定时,膜的强度会随着氢氧化钠浓度的增加呈现先增大后减少的趋势,在双组分凝固浴浓度为6%NaOH-1.2%Na2SO4时膜的强度最好(如图1),这是因为在适宜浓度下所得膜内外层结构趋于一致,不易形成皮、芯层结构。

2.2 热处理对壳聚糖膜的影响

初生膜经洗涤、干燥后,进行适当的热处理,可以较大程度地提高膜的拉伸强度,如表1所示。

由扫描电镜(因版面有限,图略)明显看出,未经热处理的膜断面粗糙、有较多的空洞和裂纹,所以其拉伸强度低。热处理后的膜内部孔洞缩小,出现的裂纹也有所修补,这是因为热处理使得壳聚糖分子发生重排,分子链之间可能发生交联或者分子链排列更加有序、结晶度提高,从而形成结构更加致密的膜。但热处理时间不宜过长,热处理过度会导致膜的颜色加深,性能也有所降低。

3 结 论

不同的凝固浴体系在很大程度上影响了壳聚糖膜的力学性能和内部结构。采用NaOH-Na2SO4双组分凝固浴制得的膜具有更少的结构缺陷,因此力学性能良好;适当的热处理可以使膜的结构得到改善,使之获得更好的力学性能。

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