羧甲基纖維素鈉和殼聚糖復(fù)合納米纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，尤其涉及一種羧甲基纖維素鈉和殼聚糖復(fù)合納米纖維及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]靜電紡絲法是一種制備超細纖維的重要方法，與傳統(tǒng)的方法有著明顯的不同，它將聚合物溶液或熔體帶上幾千至幾萬伏高壓靜電，帶電的聚合物液滴在電場力的作用下被拉伸。當(dāng)電場力足夠大時。聚合物液滴可克服表面張力形成噴射細流。細流在噴射過程中，由于溶劑蒸發(fā)或固化，最終落在接收裝置上，形成了類似無紡布狀的纖維氈。用靜電紡絲法制得的纖維比傳統(tǒng)紡絲方法細得多，直徑一般在數(shù)十納米到數(shù)百納米之間，所紡納米纖維具有較高的比表面積、孔隙率、纖維的精細程度與均一性高、長徑比大等優(yōu)點。在生物醫(yī)學(xué)組織工程材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。
[0003]羧甲基纖維素鈉(carboxymethylcellulose, CMC)，是一種很好的術(shù)后防粘連材料，它是一種天然的高分子材料，具有良好的生物相容性、血液相容性以及天然的藥物活性，并可降解、可被機體吸收、無毒、無害、也不易引起非感染性炎癥。甲殼素(chitin)，又名甲殼質(zhì)、殼糖、幾丁質(zhì)，是一種天然高分子化合物，屬于碳水化合物中的多糖，其學(xué)名為1-4-乙酰氨基脫氧-D-葡萄糖，是由N-乙酰氨基葡萄糖以1-4糖苷鍵縮合而成的，是自然界中存在的唯一的天然堿性多糖。一般來說，甲殼素的N-乙?；撊?0%以上就可以成為殼聚糖。殼聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，還具有抗菌、消炎、止血、減少創(chuàng)面滲出和促進創(chuàng)傷組織再生、修復(fù)、愈合的作用。近年來，殼聚糖由于具有獨特而優(yōu)異的生理活性，在傷口敷料方面的研宄逐漸成為其在生物材料應(yīng)用研宄中的一個熱點。
[0004]目前，與羧甲基纖維素鈉與殼聚糖靜電紡絲無紡布作為敷料的相關(guān)報道很少，如中國專利CN102943318 A描述的一種聚乙烯醇/羧甲基纖維素鈉納米纖維制備方法，其主要被用來作為PH敏感性材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有良好的生物相容性和生物降解性、抗菌性、較高的比表面積和孔隙率的納米纖維材料及制備方法。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是提供兩臺獨立的紡絲設(shè)備，以滾筒作為接收裝置，同一時刻分別將羧甲基纖維素鈉/聚合物納米纖維和殼聚糖/聚合物納米纖維電紡到滾筒表面，得到的復(fù)合納米纖維無紡布具有均一性好、空隙率高、透氣性好，生物相容性好的特點。
[0007]一種如上所述的羧甲基纖維素鈉和殼聚糖復(fù)合納米纖維的制備方法，包括如下步驟:
[0008]1、羧甲基纖維素鈉/聚合物紡絲溶液的配制
[0009](I)羧甲基纖維素鈉溶液的配制:將羧甲基纖維素鈉溶解在去離子水中，配制成質(zhì)量百分比為I?5%的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得羧甲基纖維素鈉溶液；
[0010](2)靜電紡絲溶液的配制:將合成聚合物溶解在水中，配制成重量百分比為2?10被％的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得到合成聚合物溶液；將羧甲基纖維素鈉溶液和合成聚合物溶液按體積比為I?9:7?3的比例混合，得到羧甲基纖維素鈉/聚合物紡絲溶液；
[0011]2、殼聚糖/聚合物紡絲溶液的配制
[0012](I)殼聚糖溶液的配制:將殼聚糖溶解在濃度為I?5%的乙酸溶液中，配制成質(zhì)量百分比為I?10%的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得殼聚糖溶液；
[0013](2)靜電紡絲溶液的配制:將合成聚合物溶解在水中，配制成重量百分比為2?1wt %的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得到合成聚合物溶液；將殼聚糖溶液和合成聚合物溶液按體積比為I?9:9?I的比例混合，得到殼聚糖/聚合物紡絲溶液；
[0014]3、靜電紡絲制備羧甲基纖維素鈉和殼聚糖復(fù)合納米纖維:將羧甲基纖維素鈉/聚合物紡絲溶液和殼聚糖/聚合物紡絲溶液分別加入到兩臺獨立的紡絲設(shè)備中，調(diào)整電壓為15?30kV ;兩個獨立的噴絲頭到滾筒的距離為10?20cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為0.5?2.5mL/h，同時啟動兩臺紡絲裝置和滾筒進行靜電紡絲，在滾筒上收集到羧甲基纖維素鈉和殼聚糖復(fù)合納米纖維無紡布。
[0015]上述制備方法中所選的羧甲基纖維素鈉分子量Mw= 5000?15 000g/mol，殼聚糖分子量Mw= 3000?200 OOOg/mol (脫乙酰度彡88%);所選的合成聚合物為聚氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇或聚己內(nèi)酯中的一種。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，利用本發(fā)明提供的一步法制得的羧甲基纖維素鈉和殼聚糖復(fù)合納米纖維無紡布具有均一性好、孔隙率高、透氣性好、生物相容性好的特性；這種復(fù)合納米纖維能用作創(chuàng)傷敷料和傷口包敷材料，具有止痛、抗炎、加速傷口愈合的作用；本發(fā)明裝置簡單，操作方便，原料易得，成本低廉。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施過程中使用的裝置示意圖
[0018]圖2是按本發(fā)明實施例1所提供的技術(shù)方案在滾筒上收集的復(fù)合納米纖維SEM圖
【具體實施方式】
[0019]實施例1
[0020]1、羧甲基纖維素鈉/聚氧乙烷紡絲溶液的配制
[0021](I)羧甲基纖維素鈉溶液的配制:將分子量Mw= 5000g/mol的羧甲基纖維素鈉溶解在去離子水中，配制成質(zhì)量百分比為5%的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得羧甲基纖維素鈉溶液；
[0022](2)靜電紡絲溶液的配制:將合成聚合物聚氧乙烷溶解在水中，配制成重量百分比為5wt%的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得到聚氧乙烷溶液；將羧甲基纖維素鈉溶液和聚氧乙烷溶液按體積比為I?9的比例混合，得到羧甲基纖維素鈉/聚氧乙烷紡絲溶液；
[0023]2、殼聚糖/聚氧乙烷紡絲溶液的配制
[0024](I)殼聚糖溶液的配制:將分子量Mw= 3000g/mol的殼聚糖溶解在濃度為2 %的乙酸溶液中，配制成質(zhì)量百分比為3%的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得殼聚糖溶液；
[0025](2)靜電紡絲溶液的配制:將合成聚合物聚氧乙烷溶解在水中，配制成重量百分比為5wt%的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得到聚氧乙烷溶液；將殼聚糖溶液和聚氧乙烷溶液按體積比為2?8的比例混合，得到殼聚糖/聚氧乙烷紡絲溶液；
[0026]3、靜電紡絲制備羧甲基纖維素鈉和殼聚糖復(fù)合納米纖維:將羧甲基纖維素鈉/聚氧乙烷紡絲溶液和殼聚糖/聚氧乙烷紡絲溶液分別加入到兩臺獨立的紡絲設(shè)備中，調(diào)整電壓為ISkV ;兩個獨立的噴絲頭到滾筒的距離為1cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為0.5mL/h，同時啟動兩臺紡絲裝置和滾筒進行靜電紡絲，在滾筒上收集到羧甲基纖維素鈉和殼聚糖復(fù)合納米纖維無紡布。
[0027]實施例2
[0028]1、羧甲基纖維素鈉/聚氧乙烷紡絲溶液的配制
[0029](I)羧甲基纖維素鈉溶液的配制:將分子量Mw= 10000g/mol的羧甲基纖維素鈉溶解在去離子水中，配制成質(zhì)量百分比為3%的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得羧甲基纖維素鈉溶液；
[0030](2)靜電紡絲溶液的配制:將合成聚合物聚氧乙烷溶解在水中，配制成重量百分比為5wt%的溶液，然后將溶液充分攪拌，以致完全溶解，即得到聚氧乙烷溶液；將羧甲基纖維素鈉溶液和聚氧乙烷溶液按體積比為I?9的比例混合，得到羧甲基纖維素鈉/聚氧乙烷紡絲溶液；