CS/PVP-海藻酸钙复合型医用敷料的研制

【摘要】医用敷料在伤口愈合过程具有保护伤口、控制感染,为创面愈合提供湿态环境等功能。随着烧伤性和慢性溃疡性伤口增多,医用敷料的需求越来越大。本文通过热熔压敏胶将壳聚糖／聚乙烯基吡咯烷酮薄膜、海藻酸钙海绵粘结制成两层“创口贴形状”的复合敷料。制得的复合敷料中的壳聚糖／聚乙烯基吡咯烷酮薄膜能把伤口区域、吸水海绵内层与外界环境隔离,形成有利于伤口愈合的湿态微环境,抵抗外来冲击,防止二次感染。内层是海藻酸钙海绵,为疏松的三维多孔结构,孔壁上面分布有连通的多孔,对细胞在材料中的粘附、增殖和分化提供场所,并具有良好的生物相容性和降解性。通过SEM、FTIR、XRD、万能试验机、吸水性、透气性等测试对薄膜的微观结构、结晶度、力学性能、吸水性进行表征。通过SEM、FTIR、力学性能、吸水率、体积膨胀率等测试,研究海绵的微观结构,交联反应、吸水性能、抗拉强度等。通过对复合敷料的力学性能、吸水性能、剥离强度等测试,研究复合后的敷料的力学性能及吸水性,并讨论了最佳固化时间及温度。本课题主要研究内容及结果如下：采用滴定中和法、抄纸法制备壳聚糖薄膜,通过讨论膜液体积、干燥方式、滴定方式等工艺对成膜的影响,确定最佳工艺为取25ml的膜液体积通过针管滴定、自然干燥的方式制得的薄膜柔软性最好。由扫描电镜测试可知,CS与PVP形成较为均匀、光滑、致密的薄膜,没有发生宏观的相分离,具有较好的物理相容性。接触角测试表明CS与PVP都是亲水性材料,通过两者比例调节可以改变其亲水性,共混膜的亲水性较纯CS薄膜更好。纯CS薄膜质硬而脆,当加入PVP后,薄膜的力学性能较纯CS明显提高,变得更柔软、贴合。干态膜的拉伸强度大于湿态膜的拉伸强度,随着PVP含量的增加,其拉伸强度都呈现出递增趋势,但当PVP增加到一定值后,膜液浓度太大,反而不利于成膜。当CS:PVP=1:1时,复合薄膜的透气性可达1842.13g.cm-2.24h,保湿率26.82%,吸水率达36.65倍,敷料能较好吸收创面渗出液,并具有一定的透气性。用冷冻干燥的方法制备的海藻酸钠多孔海绵在氯化钙溶液中快速发生凝胶反应生成海藻酸钙海绵,该海绵呈一定方向排列、较规律的层状及连通孔隙的多孔结构。在凝胶化反应过程中,随着交联剂中钙离子浓度增加,多孔海绵的平衡溶胀度减小,说明海绵的稳定性增强。制得的海藻酸钙海绵的含水率在90%以上。当CaC12的浓度大于0.6mol/L后,其体积膨胀度较稳定,表明形成的海藻酸钙多孔海绵能保持较稳定的膨胀率。随着交联剂Ca2+浓度的增大,交联密度增加,海绵的稳定性提高,多孔海绵的弹性模量增强。将CS/PVP复合薄膜与海藻酸钙多孔海绵通过热熔胶点阵粘合,再将未与海绵接触的薄膜部分涂匀热熔胶,制成外观类似“创口贴”形状的复合型伤口敷料。固化温度为35℃下固化2h为最佳固化工艺条件,得到的剥离强度为1.76N/cm,符合YY0418-2006中规定的医用胶带的剥离强度要求。复合敷料水蒸气渗透量平均值为1759.79g/m2,与CS/PVP薄膜比较,其水蒸气透过性略降低。复合敷料吸水率Q的平均值达到21.22,分别高于CS/PVP薄膜的吸水率值,11.80、海藻酸钙海绵的吸水率值,10.94,表明热熔压敏胶的存在并没有影响复合敷料的吸水率数值,其抗拉强度平均值为1.88MPa,对比CS/PVP薄膜的抗拉强度可知,复合敷料的抗拉强度优于CS/PVP薄膜。
【作者】杜盼；
【导师】杨庆；
【作者基本信息】东华大学，材料工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】医用敷料；壳聚糖；聚乙烯基吡咯烷酮；海藻酸钙海绵；

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