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人体与环境接触最多的是皮肤。作为人体的第一层保护屏障,皮肤极易受到致伤因子损害,且创伤部位也极易受到病菌侵染而导致严重后果。因此,研制能够防止病菌侵染、创造低氧环境、促进伤口愈合、有效移除渗液、避免与组织粘连的新型水凝胶创伤敷料正在成为研究热点。本文选用天然高分子材料魔芋葡甘露聚糖和合成高分子材料聚乙烯醇为凝胶膜制备材料,以壳聚糖季铵盐为抗菌剂,在冷冻-解冻工艺基础上进行脱乙酰化处理,制备了具有互穿网络结构的载药脱乙酰魔芋葡甘露聚糖/聚乙烯醇复合凝胶膜。采用SEM、FTIR和XRD等方法表征了复合凝胶膜的形貌和结构特征,实验测试了机械强度、水蒸气透过率及吸水溶胀率等性能参数,并评价了复合膜的抑菌性能和细胞相容性能。主要研究结论如下:1.采用冷冻-解冻工艺制备魔芋葡甘露聚糖/聚乙烯醇复合凝胶膜。FTIR结果表明,复合凝胶膜在冷冻-解冻过程中未发生化学变化。SEM、XRD结果表明,复合凝胶膜形成了新的结晶区,内部交联形成网孔状结构。以复合膜的机械强度、水蒸气透过率和吸水溶胀率为评价指标,发现当聚乙烯醇浓度为30g/L、魔芋葡甘露聚糖浓度为16g/L、冷冻-解冻2次时,复合凝胶膜具有良好性能。此时拉伸强度(Tensile strength,Ts)Ts=0.166±0.006MPa、断裂伸长率(Elongation at break,Er)Er=128.48±5%、水蒸气透过率(water vapor transmission rate,WVTR)WVTR=1618.96±35g·m-2·d-1g·m-2 ·d-1、吸水溶胀率(Swelling ratio,Sr)Sr=728.57±25%。2.在冷冻-解冻工艺基础上,60℃的0.5mol/L的碳酸钠溶液中对复合凝胶膜进行脱乙酰基处理。FTIR结果表明成功脱去KGM上乙酰基。SEM、XRD结果表明,与未脱乙酰处理的样品相比,脱乙酰复合凝胶膜结构更加致密均匀,有新的结晶区域形成且机械强度提高,水蒸气透过率,吸水溶胀率减小。此时拉伸强度(Tensile strength,Ts)Ts=0.184±0.008MPa、断裂伸长率(Elongation at break,Er)Er=175.10±5%、水蒸气透过率(water vapor transmission rate,WVTR)WVTR=1438.96±36g·m-2·d-1、吸水溶胀率(Swelling ratio,Sr)Sr=387.22±20%。3.将抗菌剂壳聚糖季铵盐与脱乙酰魔芋葡甘露聚糖、聚乙烯醇共混负载,制备抗菌复合凝胶膜。测试复合凝胶膜各项性能发现,抗菌剂的加入对复合凝胶膜的各项性能有不同影响:拉伸强度增大,断裂伸长率减小,水蒸气透过率减小,吸水溶胀率增大。FTIR、SEM和元素分布测试结果表明,壳聚糖季铵盐成功载入到复合凝胶膜中且分布均匀,复合凝胶膜保持良好的网孔结构,为促进细胞增殖,有效移除渗液奠定良好的物质基础。4.选用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为抑菌实验菌株,选用小鼠成纤维细胞(L929)作为评价复合膜生物相容性的实验细胞株。结果表明,负载抗菌剂壳聚糖季铵盐的复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有显著抑制作用;细胞毒性实验结果表明魔芋葡甘露聚糖、聚乙烯醇和壳聚糖季铵盐均具有良好的生物相容性,脱乙酰魔芋葡甘聚糖/聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐复合凝胶膜的促进细胞增殖的效果更好。因此,以魔芋葡甘露聚糖和聚乙烯醇为复合凝胶膜制备材料,壳聚糖季铵盐为抗菌剂,在采用冷冻-解冻工艺的基础上进行脱乙酰化处理制备出的复合凝胶膜既能够保持良好的性能、形态,同时具备良好的生物相容性,有望作为一种良好的创伤敷料。