專利名稱：戊二醛交聯增強改性三維殼聚糖棒材的方法
技術領域：
本發明涉及戊二醛交聯增強改性三維殼聚糖棒材的方法。
背景技術：
殼聚糖是一種可再生的天然高分子材料，其資源豐富、環境友好，是一種 弱堿性線性多糖，具有良好的生物相容性、血液相容性、止血性能、抗菌性能 及天然的藥物活性，對傷口的愈合有促進作用，在生物體內可被溶菌酶降解，
其最終的降解產物為無毒無害的弱堿性的氨基葡萄糖，與體液的pH值吻合，可 被機體吸收，對人體有益。
戊二醛己被廣泛用作生物材料的交聯劑，如戊二醛交聯的殼聚糖微球用 于藥物的控制釋放，以戊二醛固定脂肪酶在殼聚糖/聚乙烯醇的電紡納米纖維膜 上。SchiffinanJD等采用戊二醛蒸汽交聯殼聚糖納米纖維，以獲得不溶解的纖維。 GaoCY等以戊二醛交聯膠原/殼聚糖支架，從而改善了支架材料的生物穩定性。
發明內容
本發明的目的是提供一種戊二醛交聯增強改性三維殼聚糖棒材的方法，該 方法能制得高強度的三維殼聚糖骨折內固定材料。
本發明的戊二醛交聯增強改性三維殼聚糖棒材的方法，包括以下步驟 戊二醛交聯增強改性三維殼聚糖棒材的方法，其具體步驟如下
1) 將殼聚糖粉末溶于體積分數為2%的稀醋酸中，配制質量分數為4%~5% 的殼聚糖溶液，靜置脫泡；
2) 將步驟1)殼聚糖溶液均勻涂覆于模具表面，將模具置于質量分數為5%的
堿性凝固液中，室溫下殼聚糖凝固成膜，脫模，得到殼聚糖膜模板；
3) 將步驟l)的殼聚糖溶液倒入步驟2)的模板里，封口，并浸入質量分數 為5%堿性凝固液中，凝固6 24h，脫模，得到殼聚糖凝膠棒材，用蒸餾水洗滌 殼聚糖凝膠至中性；
4) 將殼聚糖凝膠棒材放入質量分數為0.025% 0.088%的戊二醛水溶液中， 靜置交聯12 24 h，以去離子水浸泡洗滌6 12 h，在60 °C 80 eC下干燥，得到 高強度的三維殼聚糖棒材。
上述的堿性凝固液為NaOH或KOH。 本發明的有益效果在于
戊二醛可與殼聚糖分子中的氨基反應生成希夫堿，從而使三維殼聚糖棒材
3形成體型網絡狀交聯結構，并且交聯后的殼聚糖棒材的層狀疊加結構變得更加 緊密，SEM測試表明殼聚糖棒材受應力作用后產生的裂紋在一層內擴展，當 遇到另外一層時發生鈍化，或發生偏轉，改變擴展方向，沿著層與層之間撕裂， 吸收能量，從而提高殼聚糖棒材的力學性能。交聯后的殼聚糖棒材的彎曲強度 和彎曲模量可達186.3 MPa、 5.2 GPa，與未交聯的殼聚糖棒材相比分別提高了 101.6%、 26.8%，能滿足骨折內固定的臨床使用要求。
圖1交聯前后殼聚糖棒材的掃描電鏡照片其中(a)為未交聯殼聚糖棒材 (xl000), (b)為實施例2交聯后的殼聚糖棒材(xi000)， (c)為實施例2交聯后的殼 聚糖棒材棒材(x200)， (d)為實施例3交聯后的殼聚糖棒材(x220)。
具體實施例方式
以下結合具體實施例進一步說明本發明。 實施例1:
1) 稱取20g殼聚糖粉末，加入到500ml體積分數為2%的稀乙酸水溶液中， 攪拌lh，配制成質量分數為4%的殼聚糖溶液，靜置脫泡24h;
2) 將步驟l )殼聚糖溶液均勻涂覆于模具表面，將模具置于質量分數為5%的 堿性凝固液中，室溫下殼聚糖凝固成膜，脫模，得到殼聚糖膜模板；
3) 將步驟l)的殼聚糖溶液倒入步驟2)的模板里，封口，并浸入質量分數 為5%堿性凝固液中，凝固12h，脫模，得到殼聚糖凝膠棒材，用蒸餾水洗滌殼 聚糖凝膠至中性；
4) 量取1 ml質量分數為25%的戊二醛水溶液加入到1000 ml去離子水中， 然后將殼聚糖凝膠棒材(IO根)放入上述戊二醛水溶液中靜置交聯24 h。以去 離子水浸泡交聯后的殼聚糖凝膠棒材6 h，再放入溫度為60°C的烘箱中烘干， 得到高強度的三維殼聚糖棒材。 本例的三維殼聚糖棒材力學性能測試結果
彎曲強度161.8 MPa 彎曲模量5.0 GPa 實施例2:
1) 稱取25g殼聚糖粉末，加入到500ml體積分數為2%的稀乙酸水溶液中， 攪拌lh,配制成質量分數為5%的殼聚糖溶液，靜置脫泡24h;
2) 將步驟1 )殼聚糖溶液均勻涂覆于模具表面，將模具置于質量分數為5%的 堿性凝固液中，室溫下殼聚糖凝固成膜，脫模，得到殼聚糖膜模板；3) 將步驟l)的殼聚糖溶液倒入步驟2)的模板里，封口，并浸入質量分數 為5%堿性凝固液中，凝固24h，脫模，得到殼聚糖凝膠棒材，用蒸餾水洗滌殼 聚糖凝膠至中性；
4) 量取2ml質量分數為25%的戊二醛水溶液加入到1000ml去離子水中， 然后將殼聚糖凝膠棒材(IO根)放入上述戊二醛水溶液中靜置交聯24 h。以去 離子水浸泡交聯后的殼聚糖凝膠棒材6 h,再放入溫度為70°C的烘箱中烘干， 得到高強度的三維殼聚糖棒材，見圖1的(b)和(c)，與未交聯的殼聚糖棒 材(a)圖相比較可見交聯的殼聚糖棒材變得更加緊密(b)圖，且裂紋在層間發 生鈍化(c)圖，從而改善其力學性能。 本例的三維殼聚糖棒材力學性能測試結果
彎曲強度172.4 MPa 彎曲模量5.1 GPa
實施例3:
1) 稱取25g殼聚糖粉末，加入到500ml體積分數為2%的稀乙酸水溶液中， 攪拌lh，配制成質量分數為5%的殼聚糖溶液，靜置脫泡24h;
2) 將步驟1 )殼聚糖溶液均勻涂覆于模具表面，將模具置于質量分數為5%的 堿性凝固液中，室溫下殼聚糖凝固成膜，脫模，得到殼聚糖膜模板；
3) 將步驟l)的殼聚糖溶液倒入步驟2)的模板里，封口，并浸入質量分數 為5%堿性凝固液中，凝固24h，脫模，得到殼聚糖凝膠棒材，用蒸餾水洗滌殼 聚糖凝膠至中性；
4) 量取3.5ml質量分數為25%的戊二醛水溶液加入到1000ml去離子水中， 然后將殼聚糖凝膠棒材(IO根)放入上述戊二醛水溶液中靜置交聯24 h。以去 離子水浸泡交聯后的殼聚糖凝膠棒材6 h，再放入溫度為60°C的烘箱中烘干， 得到高強度的三維殼聚糖棒材，其掃描電鏡照片見圖1 (d)，可見裂紋在殼聚糖 棒材的層間發生偏轉，從而改善其力學性能。 本例的三維殼聚糖棒材力學性能測試結果
彎曲強度186.3 MPa 彎曲模量5.2GPa。
權利要求
1.戊二醛交聯增強改性三維殼聚糖棒材的方法，其具體步驟如下1)將殼聚糖粉末溶于體積分數為2％的稀醋酸中，配制質量分數為4％～5％的殼聚糖溶液，靜置脫泡；2)將步驟1)殼聚糖溶液均勻涂覆于模具表面，將模具置于質量分數為5％的堿性凝固液中，室溫下殼聚糖凝固成膜，脫模，得到殼聚糖膜模板；3)將步驟1)的殼聚糖溶液倒入步驟2)的模板里，封口，并浸入質量分數為5％堿性凝固液中，凝固6～24h，脫模，得到殼聚糖凝膠棒材，用蒸餾水洗滌殼聚糖凝膠至中性；4)將殼聚糖凝膠棒材放入質量分數為0.025％～0.088％的戊二醛水溶液中，靜置交聯12～24h，以去離子水浸泡洗滌6～12h，在60℃～80℃下干燥，得到高強度的三維殼聚糖棒材。
2. 根據權利要求1所述的高強度三維殼聚糖棒材的制備方法，其特征在于所 說的堿性凝固液為NaOH或KOH。
全文摘要
本發明公開的戊二醛交聯增強改性三維殼聚糖棒材的方法，其步驟如下將殼聚糖粉末溶于稀醋酸配制成殼聚糖溶液，靜置脫泡；先用該殼聚糖溶液均勻涂覆于模具表面，制得殼聚糖膜模板；然后將殼聚糖溶液倒入殼聚糖膜模板內，制得殼聚糖凝膠棒材，用蒸餾水洗滌殼聚糖凝膠至中性，放入戊二醛水溶液中靜置交聯，去離子水浸泡洗滌，干燥。本發明的戊二醛交聯增強改性三維殼聚糖棒材的彎曲強度和彎曲模量可達186.3MPa、5.2GPa，能滿足骨折內固定的臨床使用要求。
文檔編號A61L31/14GK101601873SQ200910100860
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月16日 優先權日2009年7月16日
發明者王征科, 胡巧玲 申請人:浙江大學