水凝胶的制备及壳聚糖的改性和应用

水凝胶用作创口敷料时有很多的优点。壳聚糖是天然的阳离子多糖,已经在很多领域得到了应用。我们制备了几种具有抑菌能力的水凝胶敷料，同时利用可生物降解聚酯和多聚肽对壳聚糖进行了修饰，得到了一些新的结果。 本论文的工作主要包括以下两部分： 一.含有抗生素或纳米银粒子的水凝胶的制备和表征。 1．载药聚乙烯醇/聚乙烯基吡咯烷酮/壳聚糖（PVA-PVP-Chitosan）复合水凝胶的制备和抑菌性能评价。采用循环冷冻－熔融与辐射交联相结合的方法制备出了PVA-PVP-chitosan复合水凝胶，测定了凝胶的溶胀率、凝胶含量、力学强度和结晶性能，并考察了所用壳聚糖分子量，冷冻－熔融循环处理次数和辐射剂量对凝胶性能的影响。然后通过溶胀法将抗生素（环丙沙星）和壳寡糖载入水凝胶中，考察了它们的体外释放行为。同时利用琼脂糖平板法检验了载药凝胶的抑菌能力，结果表明它们可以有效抑制革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的繁殖和生长。 2．含纳米银-PVA-PVP水凝胶的制备和抑菌性能评价。通过循环冷冻－熔融法制备了含银的PVA-PVP复合水凝胶。以含银的PVA-PVP复合膜为模型，利用DSC、红外光谱、紫外－可见光谱和X-射线衍射考察了掺入的纳米银与PVA-PVP网络的相互作用。利用扫描电镜观察了PVA-PVP凝胶的网络结构和银纳米粒子在网络中的分布。利用琼脂糖平板法和LB肉汤法对含银PVA-PVP凝胶的抑菌性能进行了评价，结果证明这种水凝胶可以有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长和繁殖。 二. 壳聚糖的改性和应用。 1．发展了一种制备聚ε－己内酯（PCL）接枝壳聚糖共聚物的新方法，并且由合成的接枝共聚物在水中自组装得到纳米粒子。利用DLS、AFM和SEM对纳米粒子进行了表征，结果显示制备的纳米粒子为圆球形或椭圆形。利用茚三酮显色法准确测定了活性胺基的含量，发现纳米粒子表面活性胺基的数量可以通过改变PCL接枝度进行调节。 2．由6-O-三苯甲基壳聚糖引发赖氨酸NCA的开环聚合得到了聚赖氨酸（PLL）接枝壳聚糖阳离子共聚物。利用红外光谱、核磁共振和GPC对接枝共聚物的分子结构和分子量进行了表征。通过动态光散射测量发现接枝共聚物可以和小牛胸腺DNA形成粒径在100~340 nm之间的复合物。凝胶阻滞电泳证明接枝共聚物对质粒DNA的结合和保护能力要优于壳聚糖。细胞转染实验证明接枝共聚物对293T和Hela细胞的转染效率要远远高于壳聚糖原料和PLL。同时，接枝共聚物的转染效率对PLL的聚合度有明显的依赖性，增加PLL聚合度有助于提高接枝共聚物的转染效率。这种新型的阳离子接枝共聚物有望用作高效基因载体。