本文關(guān)鍵詞：O-羧甲基甲殼素分子結(jié)構(gòu)對(duì)其交聯(lián)三維多孔支架性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以α-甲殼素為原料,氯乙酸為改性劑,采用堿化甲殼素氯乙酸取代法在α-甲殼素糖環(huán)羥基定位接上羧甲基得到系列O-羧甲基甲殼素。采用元素分析方法、電位滴定法、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1HNMR)、X射線衍射(XRD)及熱分析(TG/DSC)表征系列O-羧甲基甲殼素的結(jié)構(gòu)。以水溶性1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)-碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)為交聯(lián)脫水劑,N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)為催化劑,采用溶膠-凝膠冷凍干燥法制備交聯(lián)O-羧甲基甲殼素三維多孔支架。采用掃描電鏡觀察支架的表面形態(tài)、微孔分布情況及孔徑大小,采用體積排出法測(cè)量支架的孔隙率,采用高溫浸泡重量損失法測(cè)定支架的交聯(lián)程度,采用磷酸緩沖溶液(p H=7.4)浸泡法測(cè)定支架的溶脹性能,采用XRD測(cè)定支架的結(jié)晶度,采用TG/DSC測(cè)定支架的熱穩(wěn)定性,采用拉力機(jī)測(cè)定支架的力學(xué)性能,采用溶菌酶溶液浸泡法測(cè)定支架的體外酶解性能。研究O-羧甲基甲殼素的脫乙酰度(DD)、取代度(DS)對(duì)支架各項(xiàng)性能的影響。在O-羧甲基甲殼素中加入羥基磷灰石(HAP)以探索HAP對(duì)支架各項(xiàng)性能的影響。O-羧甲基甲殼素的制備和表征結(jié)果表明:通過控制反應(yīng)物的摩爾比(甲殼素重復(fù)單元:氯乙酸:Na OH)、反應(yīng)時(shí)間及反應(yīng)溫度可以制得系列DD不同、DS相近和DS不同、DD相近的水溶性O(shè)-羧甲基甲殼素產(chǎn)物,其中:反應(yīng)物摩爾比(甲殼素重復(fù)單元:氯乙酸)主要影響產(chǎn)物DS,Na OH質(zhì)量百分比濃度、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度主要影響產(chǎn)物DD。O-羧甲基甲殼素產(chǎn)物的結(jié)晶度隨其DD、DS的增大而降低,此外,O-羧甲基甲殼素的熱穩(wěn)定性較甲殼素顯著下降,水溶性和吸水性較甲殼素明顯增強(qiáng)。研究結(jié)果表明:交聯(lián)O-羧甲基甲殼素支架的孔徑隨O-羧甲基甲殼素的DD增大而減小,隨DS增大而增大。支架的交聯(lián)程度和孔隙率隨O-羧甲基甲殼素的DD增大而增大,隨DS的增大而減小。交聯(lián)支架溶脹率隨O-羧甲基甲殼素的DD增大而減小,隨DS增大而增大。交聯(lián)支架的拉伸強(qiáng)度隨O-羧甲基甲殼素的DD增大而增大,隨DS增大而減小,最大斷裂伸長(zhǎng)率隨DD增大而減小,隨DS增大而增大。交聯(lián)支架體外酶解時(shí)間隨O-羧甲基甲殼素的DD增大而增加,隨DS增大而減少。以DD=0.53、DS=0.61的O-羧甲基甲殼素為生物材料,采用溶膠-凝膠冷凍干燥法制備的交聯(lián)支架孔隙率比較高(93.52±4.68%),溶脹率較高(1402±70%),交聯(lián)程度也較高(93.4±4.6%),微孔分布均勻且微孔間相互連通,孔徑大小在100~200μm,拉伸強(qiáng)度可達(dá)0.183±0.009 MPa,最大斷裂伸長(zhǎng)率為18.7±0.9%,該支架在0.2 mg/m L溶菌酶溶液中17 d可以降解至10%以下,符合軟組織工程支架降解性能的要求。在O-羧甲基甲殼素中加入等量納米羥基磷灰石(HAP)制備交聯(lián)CMC-HAP支架,并測(cè)試支架各項(xiàng)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:HAP的加入降低了CMC-HAP交聯(lián)支架的孔隙率、溶脹率、交聯(lián)程度及拉伸強(qiáng)度,同時(shí)增加了低DD的O-羧甲基甲殼素支架體外酶解時(shí)間。以DD=0.53、DS=0.61的O-羧甲基甲殼素為生物材料,采用溶膠-凝膠冷凍干燥法制備的交聯(lián)O-羧甲基甲殼素及CMC-HAP支架微孔間相互連通,具有較高的孔隙率(90%)、較高的溶脹率(1000%)、較好的力學(xué)性能和生物降解性能,各項(xiàng)性能基本滿足軟組織工程支架的要求,具有作為軟組織工程支架材料的潛在應(yīng)用前景和價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：O-羧甲基甲殼素 脫乙酰度 取代度 羥基磷灰石 軟組織工程支架 溶膠-凝膠冷凍干燥法
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R318.08;O636
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第1章 前言13-31
• 1.1 軟組織13-14
• 1.1.1 軟組織概述13
• 1.1.2 軟組織修復(fù)方法及其發(fā)展13-14
• 1.2 組織工程支架14-24
• 1.2.1 組織工程支架材料15-16
• 1.2.2 組織工程支架材料分類16-20
• 1.2.2.1 天然支架材料16-18
• 1.2.2.2 人工合成支架材料18-19
• 1.2.2.3 復(fù)合支架材料19-20
• 1.2.3 組織工程支架的交聯(lián)方法20-21
• 1.2.4 組織工程支架的制備方法21-24
• 1.3 甲殼素、羥基磷灰石的概述24-25
• 1.3.1 甲殼素24-25
• 1.3.2 羥基磷灰石25
• 1.4 O-羧甲基甲殼素25-28
• 1.4.1 O-羧甲基甲殼素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)25-26
• 1.4.2 O-羧甲基甲殼素的脫乙酰度26
• 1.4.3 O-羧甲基甲殼素的取代度26
• 1.4.4 O-羧甲基在甲殼素分子上的取代位置26
• 1.4.5 O-羧甲基甲殼素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用26-27
• 1.4.6 O-羧甲基甲殼素在組織工程上的應(yīng)用27-28
• 1.5 本課題研究的目的與意義28-29
• 1.6 本課題研究的內(nèi)容和方法29-30
• 1.6.1 研究?jī)?nèi)容29
• 1.6.2 研究方法29-30
• 1.7 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)30-31
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法31-39
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器31-32
• 2.2 甲殼素羧甲化及其產(chǎn)物結(jié)構(gòu)表征32-35
• 2.2.1 甲殼素羧甲基化32-33
• 2.2.2 元素分析33
• 2.2.3 電位滴定33-34
• 2.2.4 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）34-35
• 2.2.5 核磁共振氫譜（1HNMR）35
• 2.2.6 X-射線粉末衍射（XRD）35
• 2.2.7 熱分析（TG/DSC）35
• 2.3 交聯(lián)支架的制備與表征35-39
• 2.3.1 交聯(lián)支架的制備35-36
• 2.3.1.1 O-羧甲基甲殼素交聯(lián)支架的制備35-36
• 2.3.1.2 CMC-HAP交聯(lián)支架的制備36
• 2.3.2 交聯(lián)支架的表征36-38
• 2.3.2.1 表面形態(tài)及孔徑大小測(cè)試36
• 2.3.2.2 溶脹性能測(cè)試36-37
• 2.3.2.3 交聯(lián)程度測(cè)試37
• 2.3.2.4 孔隙率測(cè)試37
• 2.3.2.5 熱分析（TG/DSC）37
• 2.3.2.6 X-射線粉末衍射（XRD）37-38
• 2.3.2.7 力學(xué)性能測(cè)試38
• 2.3.3 交聯(lián)支架體外酶降解性能測(cè)試38-39
• 第3章 結(jié)果與討論39-76
• 3.1 O-羧甲基甲殼素的制備條件與結(jié)構(gòu)39-46
• 3.1.1 制備條件與結(jié)構(gòu)參數(shù)39-40
• 3.1.2 電位滴定40-41
• 3.1.3 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）41
• 3.1.4 核磁共振氫譜（1H NMR）41-42
• 3.1.5 X-射線粉末衍射（XRD）42-44
• 3.1.6 TG/DSC44-46
• 3.2 交聯(lián)O-羧甲基甲殼素支架的結(jié)構(gòu)及性能46-70
• 3.2.1 交聯(lián)機(jī)理46-47
• 3.2.2 交聯(lián)支架的表面形態(tài)和孔徑大小47-55
• 3.2.2.1 O-羧甲基甲殼素的DD對(duì)支架孔徑大小的影響49-51
• 3.2.2.2 O-羧甲基甲殼素的DS對(duì)支架孔徑大小的影響51-53
• 3.2.2.3 HAP對(duì)支架表面形態(tài)及孔徑大小的影響53-55
• 3.2.3 溶脹性能55-58
• 3.2.3.1 O-羧甲基甲殼素的DD對(duì)支架溶脹性能的影響55-57
• 3.2.3.2 O-羧甲基甲殼素的DS對(duì)支架溶脹性能的影響57
• 3.2.3.3 HAP對(duì)支架溶脹性能的影響57-58
• 3.2.4 交聯(lián)程度58-61
• 3.2.4.1 O-羧甲基甲殼素的DD對(duì)支架交聯(lián)程度的影響58-60
• 3.2.4.2 O-羧甲基甲殼素的DS對(duì)支架交聯(lián)程度的影響60
• 3.2.4.3 HAP對(duì)支架交聯(lián)程度的影響60-61
• 3.2.5 孔隙率61-63
• 3.2.5.1 O-羧甲基甲殼素的DD對(duì)支架孔隙率的影響61-62
• 3.2.5.2 O-羧甲基甲殼素的DS對(duì)支架孔隙率的影響62
• 3.2.5.3 HAP對(duì)支架孔隙率的影響62-63
• 3.2.6 力學(xué)性能63-66
• 3.2.6.1 O-羧甲基甲殼素的DD對(duì)支架力學(xué)性能的影響63-64
• 3.2.6.2 O-羧甲基甲殼素的DS對(duì)支架力學(xué)性能的影響64-65
• 3.2.6.3 HAP對(duì)支架力學(xué)性能的影響65-66
• 3.2.7 XRD66-67
• 3.2.8 TG/DSC67-70
• 3.2.8.1 TG67-68
• 3.2.8.2 DSC68-70
• 3.3 交聯(lián)支架體外酶解性能70-76
• 3.3.1 O-羧甲基甲殼素的DD對(duì)其交聯(lián)支架體外酶解性能的影響70-71
• 3.3.2 O-羧甲基甲殼素的DS對(duì)其交聯(lián)支架體外酶解性能的影響71-73
• 3.3.3 HAP對(duì)支架體外酶解性能的影響73-76
• 第4章 結(jié)論與建議76-78
• 4.1 結(jié)論76-77
• 4.2 建議77-78
• 參考文獻(xiàn)78-87
• 致謝87-88

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號(hào)：314317