壳聚糖异相接枝L-谷氨酸甲酯的合成研究

在乙酸乙酯溶剂的异相条件下,以壳聚糖的氨基引发N-羧酸酐(NCA)开环聚合,制备了接枝L-谷氨酸甲酯壳聚糖产物.异相接枝反应中,增加NCA的用量和适当延长反应时间,可提高谷氨酸甲酯接枝侧链聚合度.IR、CP/MAS-13CNMR结果表明,谷氨酸甲酯侧链通过酰胺键与壳聚糖结合,形成梳状接枝产物.XRD和DSC、TG/DTG测试发现,接入谷氨酸甲酯侧链引起的异相接枝物的结构谱图和热稳定性较原料有明显改变,反映了壳聚糖接枝产物结构和接枝量的差异性.反应体系有利于壳聚糖材料的表面接枝改性氨基酸,赋予材料独特的生物活性.     

氨基酸改性壳聚糖抗菌材料制备及其性能研究

以壳聚糖(CS)为基体,在缩合剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl),偶联剂N-羟基-丁二酰亚胺(NHS)的存在下,将L-精氨酸接枝到CS大分子上,制备出一种天然高分子基重金属螯合及抗菌材料,L-精氨酸接枝壳聚糖CS-L-Arginine(CA)。阐述了反应机理,用采用元素分析、拉曼光谱(RAM)、核磁共振谱(13C NMR)以及X射线衍射谱(XRD)分析与表征了产物的结构产物。加入山梨醇作为增塑剂,采用涂膜法制备氨基酸改性壳聚糖膜。实验表明,随着接枝率的提高,改性壳聚糖膜对Ni~(2+)、Cu~(2+)的饱和吸附量的变化趋势先增大再减小,当接枝率为16.85%的改性壳聚糖膜对Ni~(2+)、Cu~(2+)的饱和吸附量达到最优,分别为148.32与198.78mg/g;对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用逐渐提高,当接枝率为16.85%时,抑菌效率最佳,可分别达到了92.06%,93.58%。     

油溶性N,N-双十二烷基壳聚糖的合成及与聚乳酸共混物的热行为

合成了油溶性N,N-双十二烷基壳聚糖。以氯仿为共溶剂,采用溶液共混法,制备了各种不同比例的N,N-双十二烷基壳聚糖(NDLC)/L-聚乳酸(PLLA)共混物。TG实验表明,聚乳酸的介入提高了N,N-双十二烷基壳聚糖的热分解温度。DSC实验表明,随着N,N-双十二烷基壳聚糖比例的增大,共混物中聚乳酸的结晶形态会发生改变,甚至出现无定形结构;而在两者比例相近时,共混物在115℃处出现一个新的吸热峰。     

氨基酸改性壳聚糖基金属离子吸附材料的制备和性能

以壳聚糖(CS)为基体、以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)为缩合剂、N-羟基-丁二酰亚胺(NHS)为偶联剂,将L-精氨酸固载到CS大分子上,L-精氨酸接枝壳聚糖CS-L-Arginine(CA),通过单因素实验优化接枝工艺,制备出一种天然高分子基重金属螯合材料。应用元素分析、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RAM)和X-射线衍射(XRD)等手段表征了产物的结构组成,研究了接枝机理。用坂口反应并结合凯氏定氮法测定了产物的接枝率GR。结果表明,当反应物物质的量比为n CS:n Arg:n EDC=1:1:1、n EDC:n NHS=3:1、反应时间12 h、体系的pH值=5时,接枝率(GR)可达16.85%。调整反应物的投入比,可制备出接枝率不同的接枝产物。吸附实验结果表明,与CS相比,CA(GR=16.85%)使高浓度溶液中的Cu~(2+)、Ni~(2+)离子的去除率显著提高,CA的抗菌性比CS也显著增强,GR为16.85%的CA几乎完全抑制了大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长。     

羟基磷灰石接枝壳聚糖表面改性及其复合水凝胶的生物相容性

用壳聚糖修饰HA表面制备HA-接枝-壳聚糖纳米羟基磷灰石(HA-g-CS),然后将其与壳聚糖共混制成CS/HA-g-CS复合水凝胶。FTIR、TGA、XRD的测试结果表明,CS已经成功地接枝到HA的表面,接枝率为15.8%;SEM结果表明,HA-g-CS在CS基体的分散性相对于HA得到明显的改善,且CS/HA-g-CS比CS/HA复合水凝胶的抗压强度提高了43%。CS/HA-gCS生物相容性评价的结果表明,材料的细胞毒性和植入安全性均达到了国家标准要求。这表明,CS/HA-g-CS复合水凝胶可作为一种优良的支架材料应用于组织工程领域。     

双醛壳聚糖/阳离子淀粉施胶剂的抗油脂性能

目的提高包装纸的环保性及抗油脂性能。方法通过高碘酸钠选择性氧化壳聚糖(CTS)来制备双醛壳聚糖(D-CTS),将双醛壳聚糖与阳离子淀粉(CS)进行复配来制备D-CTS/CS施胶剂,然后将D-CTS/CS施胶剂在手抄纸上进行涂布,测试涂布纸的抗油脂性能。利用表面接触角仪来分析抗油脂的作用机理。结果复合施胶剂中,当双醛壳聚糖质量分数为0.3%,干燥温度为80℃,干燥时间为50 s,p H值为5.5~6.5时,涂布纸抗油脂性能最好,抗油脂指数最高能达到10。结论纸张表面经过该施胶剂处理后,纸张表面静电作用以及成膜性能都得到了提高,从而阻碍了油滴在纸张中的渗透,使抗油脂性能得到了增强。     

多孔壳聚糖纤维膜的制备及吸附性能研究

通过静电纺丝技术制备壳聚糖(CS)/尼龙6(PA6)复合纤维膜,然后采用合适的溶剂将PA6溶脱,获得多孔CS纤维膜。SEM表明:CS/PA6复合纤维膜经溶剂(间甲酚与乙醇体积比1∶1)溶脱后,仍保持了纤维的结构。FT-IR结果表明,PA6与CS之间可能存在氢键等相互作用。吸附数据显示:多孔CS纤维膜在pH=3时对Cr(Ⅵ)的吸附能力最强,其去除率最大,达到了95.29%。     

PNIPA/CS智能水凝胶的辐射合成及性能研究

选用具有优良温敏性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和具有良好生物相容性及生物可降解性的p H敏感性天然高分子壳聚糖(CS)为基本原料,采用辐射法合成了PNIPA/CS智能水凝胶,用红外光谱分析了水凝胶的结构,并测定了水凝胶的溶胀动力学、退溶胀动力学和平衡溶胀率,研究了CS含量对凝胶性能的影响。结果表明,CS分子上的C3—OH和/或C6—OH和PNIPA发生了接枝反应,PNIPA/CS水凝胶的溶胀率随着CS含量的增大而逐渐减小。CS含量为20%的水凝胶其溶胀过程主要由链段的松弛来控制,该水凝胶的平均失水率约为94%,其较低温临界温度(LCST)约为37℃。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米导电纤维的制备及性能表征

以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)和纳米石墨粉(G)为原料,利用静电纺丝技术分别制备了壳聚糖/聚乙烯醇共混纳米纤维及壳聚糖/聚乙烯醇/纳米石墨粉复合纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的聚合CS/PVA和聚合CS/PVA/G复合纳米纤维。通过扫描镜、X射线衍射、红外光谱等测试手段对纤维的形貌和结构进行表征。结果表明,聚苯胺均匀包覆在经原位聚合的复合纳米纤维表面,提高了纤维的导电性能,纳米石墨粉与聚苯胺形成插入化合物进一步提高了纤维的导电性能。     

PDLLA-g-NVP纤维膜材料的体外降解性能研究

利用辐射接枝技术制得聚乳酸(消旋,PDLLA)接枝N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)(PDLLA-g-NVP)材料,并通过静电纺丝制备改性纤维膜,并对PDLLA-g-NVP进行了测试。研究结果表明:10%接枝率的PDLLA-g-NVP在降解90d时,纤维表面呈蜂窝状,纤维出现断裂,具有较好的亲水性,膜纤维平均直径为1.270μm,失重率为41.2%,在临床医疗领域具有较好的应用前景。     

羟基磷灰石/壳聚糖-柚皮苷缓释材料的制备及性能初探

柚皮苷是中药骨碎补的主要活性成分,有促进成骨和骨组织新陈代谢的功能,目前载柚皮苷的羟基磷灰石/壳聚糖人工骨缓释材料未见报道。制备了壳聚糖(chitosan,CS)质量分数为10%,20%和30%的壳聚糖/羟基磷灰石-柚皮苷(chitosan/hydroxyapatite-naringin,CS/HA-N)缓释材料,并以SEM、IR和XRD对材料进行了表征,同时研究了材料的机械性能、体外降解行为以及药物缓释行为。IR和XRD结果表明,缓释材料的无机相为部分碳酸化的低结晶度羟基磷灰石,与天然骨相似。SEM结果显示材料中羟基磷灰石(hydroxyapatite-N,HA)呈片状结晶。机械性能测试结果表明,缓释材料具有良好的力学性能,CS含量为10%,20%和30%的CS/HA-N抗压强度分别为17.45±3.42,16.86±3.7和19.34±4.69 MPa。随着缓释材料中CS含量的增大,材料吸水率随之增大。体外缓释及体外降解行为研究结果表明,CS/HA对柚皮苷有良好的缓释效果,其药物释放速率以及降解速率随壳聚糖含量的增大而增大。CS/HA-N作为载药人工骨替代材料具有良好的应用前景。     

银/壳聚糖-g-甲基丙烯酸甲酯复合物的制备与抗菌性能

采用液相化学还原法合成了Ag/壳聚糖(CS)复合胶乳, 并制备了 Ag/CS-g-甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合物。研究结果表明, 纳米Ag粒子对CS与MMA的接枝聚合起阻碍作用, 导致接枝率和接枝效率比无Ag粒子存在时有所下降。结构表征显示纳米Ag粒子均匀分散于复合物中。抗菌评价结果表明: Ag/CS和 Ag/CS-g-MMA 复合抗菌剂具有比Ag或CS单一抗菌剂更高效的抗菌性能, Ag/CS-g-MMA 复合物对E.coli、 B.subtilis、 S.aureus和P.aeruginosa四种菌的抑菌率分别为96.3%、 97.6%、 93.2%、 95.8%; Ag/CS-g-MMA复合抗菌剂的抗菌性能是纳米Ag粒子与CS协同作用的结果。      

辐射接枝改性对UHMWPE纤维性能的影响

采用预辐射接枝聚合方法制备了丙烯酸甲酯(MA)接枝改性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE-g-PMA)纤维。研究了接枝率对UHMWPE纤维结构和力学性能的影响。红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测试显示,UHMWPE纤维上接枝了PMA分子链。UHMWPE-g-PMA纤维结晶度随接枝率增大而降低;PMA接枝链对UHMWPE纤维的正交晶相无影响,但对单斜晶相和中间相影响明显。UHMWPE-g-PMA纤维的拉伸断裂强度随吸收剂量增大而减小,但不随接枝率变化;拉伸断裂伸长率随吸收剂量增大而减小,随接枝率升高而增大。接枝前后UHMWPE纤维的水接触角测试结果显示,随着接枝率的增加,UHMWPE-g-PMA纤维与水的接触角减小。     

N,N-双烷基-3,6-O-磺丙基壳聚糖的合成及其自组装行为

以壳聚糖为原料,首先合成N,N-双长链烷基壳聚糖(DACS),溶于四氢呋喃(THF)中用NaH活化后与1,3-丙烷磺内酯反应,制得N,N-双烷基-3,6-O-磺丙基壳聚糖(SPDACS)两亲性衍生物。用FT-IR、1 H-NMR、EA和溶解性实验等对产物进行表征,并研究其在水溶液中的自组装行为。结果表明,SP-DACS能溶于酸性、中性和碱性水溶液中,在水溶液中形成的自组装纳米聚合物胶束为球形结构。随着烷基链长度的增加(8、10、12),临界胶束浓度(CMC)从0.014mg/mL减小到0.006mg/mL,平均粒径从169.4nm减小到117.0nm。甲苯胺蓝变色实验结果表明SPDACS具有类肝素结构,有望成为血液相容性良好的药物载体。     

N-长烷基壳聚糖季铵盐的合成及其抗菌活性研究

先用甲醛-甲酸法(eschweiler-clarke反应)合成N,N-二甲基壳聚糖(DMC),再与溴代烷进行Hoffman烷基化反应制备了N-十二烷基-N,N-二甲基壳聚糖季铵盐(DODMC)和N-十六烷基-N,N-二甲基壳聚糖季铵盐(HDMC),用FT-IR、1 H NMR、EA、TG等对产物进行表征。抗菌实验结果表明所合成产物具有较好的抗菌活性,对革兰氏阳性菌S.aureus的抗菌活性优于革兰氏阴性菌E.coli,抗菌活性随着烷基链长度的增加而增强;产物在pH值=5.5比在pH值=7.2条件下表现出更好的抗菌活性;在碱性及中性条件下,HDMC的抗菌活性随着季铵化度的提高而提高,而在酸性条件下抗菌活性则随着季铵化度提高而降低。     

羟乙基壳聚糖接枝聚乳酸的合成与表征

首先采用壳聚糖(CS)与2-氯乙醇反应制备了羟乙基壳聚糖(HECS),然后通过本体开环聚合法,以辛酸亚锡为催化剂,CS和HECS为大分子引发剂引发消旋-丙交酯开环聚合制备了一系列CS-g-PDL-LA和HECS-g-PDLLA共聚物,用FTIR、1HNMR、XRD、TG和溶解实验对产物的结构与性能进行了分析表征。结果表明,与CS相比,HECS明显具有较高的反应活性,当n(D,L-LA):n(aminoglucoside)投料比从10:1增大到40:1,对应CS-g-PDLLA和HECS-g-PDLLA共聚物的接枝率分别从24.01%和77.42%上升到114.85%和380.51%,而两者中的聚乳酸侧链上的平均乳酰单元数也相应从0.61和2.51分别上升到2.48和12.31。另外,原料投料比对共聚物的组成与性能有显著影响,随n(D,L-LA):n(ami-noglucoside)值增大,共聚物的接枝率和聚乳酸侧链上的平均乳酰单元数也逐渐增大,共聚物的结晶性能下降,起始热分解温度有所降低。与CS-g-PDLLA相比,HECS-g-PDLLA在常用有机溶剂中的溶解性能有所改善。     

壳聚糖/聚乳酸复合纳米纤维的制备及抗菌性能研究

采用静电纺丝技术制备聚乳酸(PLA)质量分数为8%的纳米纤维及壳聚糖(CS)与聚乳酸(PLA)质量比为1/5、1/10、1/15、1/20、1/40的复合纳米纤维。借助扫描电子显微镜(SEM)观察和红外光谱(FT-IR)分析,并利用振荡烧瓶法测试抗菌性能。结果表明:CS的含量对纳米纤维的形态影响很大,且PLA与CS能很好地复合;复合纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抗菌作用,当CS与PLA质量比大于1/10时,对2种菌的抑菌率达90%以上。     

醋酸纤维素-壳聚糖共混膜的制备及性能研究

以乙酸为溶剂制备了壳聚糖(CS)含量不同的醋酸纤维素-壳聚糖(CA-CS)共混膜.通过对共混膜溶胀度、拉伸强度、酸碱使用范围、分离性能的测试,发现随着壳聚糖含量的增加,膜在水中的溶胀度上升,膜的拉伸强度下降,膜的酸碱使用范围变宽.当聚合物浓度为18%、共混物壳聚糖含量为30%、溶剂乙酸水溶液的浓度为50%时,制备的共混膜的分离效果最好,性能也比较稳定.     

羧基壳聚糖酰胺接枝丝素材料的结构及性能EI北大核心CSCD

通过HNO_3/H_3PO_4-NaNO_2体系选择性氧化制备了不同羧基度的氧化壳聚糖,研究了羧基壳聚糖接枝条件对丝素织物接枝率和服用性能的影响,利用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热对酰胺改性丝素纤维的分子结构进行了表征。结果表明,氧化壳聚糖羧基度和质量分数分别为45.46%与2%,接枝反应时间为2 h时,丝素织物接枝率达到9.26%。羧基壳聚糖通过酰胺化学键交联在丝素纤维表面,改性丝素的热稳定性提高。羧基壳聚糖接枝丝素织物的拉伸强度略有降低,改性丝素织物的白度下降46.70%,而折皱回复角提升61.74%,毛细效应增加39.21%,且在改性丝素分子中引入了羧基壳聚糖的聚阳离子氨基,9.26%接枝率的改性丝素对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为99.65%和94.59%,具有较高的抗菌活性。     

羧基壳聚糖酰胺接枝丝素材料的结构及性能

通过HNO_3/H_3PO_4-NaNO_2体系选择性氧化制备了不同羧基度的氧化壳聚糖,研究了羧基壳聚糖接枝条件对丝素织物接枝率和服用性能的影响,利用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热对酰胺改性丝素纤维的分子结构进行了表征。结果表明,氧化壳聚糖羧基度和质量分数分别为45.46%与2%,接枝反应时间为2 h时,丝素织物接枝率达到9.26%。羧基壳聚糖通过酰胺化学键交联在丝素纤维表面,改性丝素的热稳定性提高。羧基壳聚糖接枝丝素织物的拉伸强度略有降低,改性丝素织物的白度下降46.70%,而折皱回复角提升61.74%,毛细效应增加39.21%,且在改性丝素分子中引入了羧基壳聚糖的聚阳离子氨基,9.26%接枝率的改性丝素对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为99.65%和94.59%,具有较高的抗菌活性。