羧甲基壳聚糖/纳米银抗菌剂的制备及缓释性能研究

以羧甲基壳聚糖(CMCS)、银氨溶液为主要原料,采用微波辐射法合成具有缓释抗菌作用的羧甲基壳聚糖/纳米银(CMCS-Ag)抗菌剂。研究反应时间与温度对CMCS-Ag抗菌剂中纳米银生成量的影响,以较优条件制备抗菌剂并通过紫外-可见光谱、X射线衍射、透射电镜及红外光谱对抗菌剂进行结构表征,与商用纳米银进行对比测试,对CMCS-Ag抗菌剂的抗菌性能与Ag^(+)缓释性能进行评价。结果表明:羧甲基壳聚糖与银氨溶液比例为100mg∶0.4mmol时,在70℃、40min条件下制备出CMCS-Ag抗菌剂的纳米银含量最高,纳米银浓度为(1250±2.8)mg/L;CMCS-Ag抗菌剂中纳米银晶型良好且粒径较小,平均粒径为(26±0.12)nm,能够均匀地负载于CMCS网状结构中;CMCS-Ag抗菌剂对大肠杆菌最小抑菌浓度为7.81mg/L、对金黄色葡萄球菌为15.63mg/L,抗菌效果优于商用纳米银;CMCS-Ag抗菌剂240h累计Ag^(+)释放浓度为(26±0.5)μg/L,Ag^(+)释放总量低于商用纳米银,Ag^(+)缓释性能优于商用纳米银。

基于羧甲基壳聚糖的槲皮素纳米载药体系的制备和性能研究

目的制备含锰二氧化硅载体,用其负载槲皮素并用羧甲基壳聚糖进行封堵,研究该纳米载药体系的结构和释药特征,拟合含锰二氧化硅纳米球(MMS)吸附槲皮素的热力学和动力学模型。方法以表面活性剂为模板合成含锰二氧化硅载体,采用兰缪尔(Langmuir)、弗伦德利希(Freundlich)和乔姆金(Temkin)等温吸附模型对含锰二氧化硅纳米载体吸附槲皮素热力学数据进行模型拟合,采用准一级动力学、准二级动力学和颗粒内扩散模型对吸附动力学数据进行模型拟合。采用透析袋法评价纳米载药体系体外释放情况。结果基于羧甲基壳聚糖的槲皮素纳米载药体系被成功制备,含锰二氧化硅载体对槲皮素的热力学和动力学吸附按照25℃>35℃>45℃的顺序减小,热力学拟合最佳模型是Freundlich等温吸附模型,动力学拟合最佳模型是准二级动力学模型。在pH6.5时,纳米载药体系在50 h内累计释放达92.53%,高于其他pH值(5.5,7.4)下的累计释放量,这种影响有利于治疗肿瘤。结论含锰二氧化硅载体吸附槲皮素符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型。温度对载体吸附槲皮素有影响,且环境pH值影响纳米载药体系中槲皮素的释放。

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料的制备和性能研究

用溶液共混法在常温常压下制备了不同比例的纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料。用燃烧实验、IR、XRD、SEM及TEM对复合材料的组成结构及形貌进行了分析和观察,并初步研究了其力学性能。结果表明该复合材料中纳米羟基磷灰石均匀分散在壳聚糖和羧甲基纤维素网络结构中,三组分间还产生了一定的相互作用,其形态、尺寸及结构与自然骨类似,且其抗压强度比纳米羟基磷灰石/壳聚糖二元复合材料更高;同时,通过调节各组分比例,可制得不同抗压强度的复合材料。因此,该三元复合材料可望作为一种新型可降解的非承重部位骨修复材料,在生物医学材料的研究中具有重要意义。

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖多孔生物复合材料的制备与性能研究

采用化学沉淀法合成了纳米羟基磷灰石粉体(HAP),以无水乙醇为沥滤剂,以16.7%(质量分数)的柠檬酸水溶液作粘结剂,通过粒子沥滤法制备了HAP/CMCS多孔材料,并对其进行了IR、XRD、SEM、孔隙率及抗压强度的测试。结果表明HAP/CMCS复合材料复合前后两组份的化学组成未发生显著变化,但两相间发生了相互作用。多孔材料孔隙率高,孔径分布范围宽,其尺寸分布大约从几微米到600微米,以圆形为主,具有良好的贯通性,非常有利于组织在其中的长入与扩展。当复合材料中CMCS含量为40%,复合材料/造孔剂的质量比为1:1时,多孔材料的孔隙率接近75%,其抗压强度可达21MPa以上,可以满足骨组织工程支架材料的要求。

纳米羟基磷灰石／壳聚糖-羧甲基纤维素复合支架材料的研究

用冷冻干燥法制备了不同比例的纳米羟基磷灰石/壳聚糖-羧甲基纤维素(n-HA/CS-CMC)无机/有机复合多孔支架材料,并探讨了其复合机理及无机组分n-HA对复合支架的结构形貌、力学性能、体外降解性能的影响.结果表明,其复合支架主要是通过无机组分n-HA均匀分散充填在CS-CMC聚电解质有机网络结构中形成的,且三组分间有较强的化学键合.无机组分n-HA的加入使孔结构变得不规则,孔隙率略有减小,使复合支架的抗压缩强度提高,并且可使其体外降解速度减慢.无机组分n-HA含量为40%复合支架材料的性能最佳,有望用作骨组织工程支架材料.

羧甲基壳聚糖软模板法制备纳米硒

报道了以羧甲基壳聚糖为软模板，通过亚硒酸钠和抗坏血酸反应在水相中制备纳米硒，采用红外光谱、紫外吸收光谱、投射电镜和X-射线衍射法进行表征，并研究了反应物浓度、温度、反应时间等条件对产物粒度的大小、形貌的影响。结果表明：当反应体系中抗坏血酸和亚硒酸钠的物质的量之比为4：1，羧甲基壳聚糖的质量分数为0．5％，在40～60℃超声反应120min时，可得到颗粒均匀、稳定的红色球形纳米硒，平均粒径为18nm左右。

纳米羧甲基壳聚糖抗菌纸的制备及其力学性能研究

目的研究羧甲基壳聚糖纳米颗粒的制备以及抗菌纸的力学性能。方法以Ca Cl2为离子交联剂,通过离子交换反应,将羧甲基壳聚糖制成纳米颗粒,然后将纳米羧甲基壳聚糖水溶液涂布在纸张表面,制备成抗菌纸并检测其力学性能。结果随着羧甲基壳聚糖溶液浓度的升高,所需的交联剂钙离子浓度也有所升高,抗菌纸的环压强度、耐破度及撕裂度随着涂布纳米羧甲基壳聚糖浓度的增加均有所增加,厚度没有明显变化,能满足包装需求。结论经过纳米羧甲基壳聚糖的涂布,抗菌纸的机械强度均有所增加,能满足抗菌纸的力学性能要求。

反相微乳液法制备纳米银/羧甲基壳聚糖复合微粒

采用反相微乳液法,以水合肼为还原剂制备纳米银/羧甲基壳聚糖复合微粒,并用红外光谱、X射线衍射、透射电镜对制备的样品微粒进行表征,讨论了搅拌速度、AgNO_3用量以及乳液体系的组成对纳米银复合粒子形貌与尺寸的影响。结果表明,当搅拌速度为1400r/min,AgNO_3用量为0.52g,吐温-80/液体石蜡体积比为4:5时,可制得粒径在50nm左右的纳米银/羧甲基壳聚糖复合微粒,且粒子具有较好的面心立方晶体结构。

三明治式双极膜的制备及其光催化性能

以Cr3+交联羧甲基纤维素钠(CMC)作为阳膜层,戊二醛改性壳聚糖(CS)作为阴膜层,纳米TiO2光催化剂作为双极膜的中间层,在TiO2上涂布光敏剂八羟基喹啉(Oxine)以增强其光催化解离水的性能,制备了三明治式的双极膜(mCMC/TiO2-Oxine/mCSBPM)。该双极膜在紫外光照射下,具有高的水解离效率,优良的亲水性能,双极膜阻抗小,工作电压低,当工作电流密度达0.12A/cm2时,电槽工作电压小于5.0V。

纳米TiO_2/羧甲基壳聚糖复合涂料的制备及其在抗菌纸中的应用

本文旨在探索能作为抗菌纸材料的优良品种。以纳米TiO2和实验室自制羧甲基壳聚糖为抗菌剂,制备了纳米TiO2/羧甲基壳聚糖复合涂料。利用FTIR对制备的羧甲基壳聚糖和复合涂料的基本结构进行了表征,并用MDS倒置金相显微镜对抗菌纸抗菌作用后的培养基形貌进行表征,对涂布抗菌纸的抗菌性能进行了研究。结果表明,纳米TiO2的加入能够提高羧甲基壳聚糖涂布抗菌纸的抑菌活性,而且当纳米TiO2和羧甲基壳聚糖的质量比为1.5∶1时,其涂料涂布后的抗菌纸抗菌率较高,达到86.5%。因此纳米TiO2和羧甲基壳聚糖二者互配可以作为抗菌纸的优良材料。

N,O-羧甲基壳聚糖/纳米β-磷酸三钙复合材料的制备及其物理性能测试

采用机械混合-热压成型法制备N,O-羧甲基壳聚糖(N,O-CMC)/纳米β-磷酸三钙(n-β-TCP)复合材料,并通过吸水率、显气孔率和抗压强度比较不同质量比的复合材料的物理性能及形貌差异.结果表明,随n-β-TCP粉末质量比的增大,复合材料的吸水率和显气孔率增大,抗压强度先减小后增大.激光共焦扫描显微镜表明,随着n-β-TCP粉末质量比的增大,复合材料中孔的分布逐渐均匀,孔径大小趋于一致.当m(N,O-CMC)∶m(n-β-TCP)=1时,所得复合材料中均匀分布约1～6μm的孔,且n-β-TCP较均匀地分散在N,O-CMC中.

不同质量比N,O-CMC/n-β-TCP复合材料在模拟体液中的降解性能

为评价不同质量比N,O-CMC/n-β-TCP复合材料在模拟体液中的降解性能。测定了不同降解时间模拟体液的pH值、钙、磷离子浓度、材料质量、表面结构及相成分变化以比较不同质量比复合材料的降解性能。结果表明:不同质量比复合材料降解液的pH值均在6.9以上,当二者质量比为1:1时,pH值处于7.0～7.4;复合材料的质量随降解时间呈增加趋势。XRD和FTIR分析表明,复合材料表面均有类骨羟基磷灰石生成,且以二者质比为1:1时生成量最多。

羧甲基壳聚糖/Ce^(3+)掺杂TiO_2复合抗菌材料的研究

采用溶胶-凝胶法制备稀土(Ce3+)掺杂纳米TiO2(纳米Ce/TiO2),借助XRD、BET、SEM对Ce/TiO2进行表征。结果表明纳米Ce/TiO2晶型为锐钛矿,平均晶粒大小为19.95nm,比表面积为43.302m2/g。采用超声波催化法合成了羧甲基壳聚糖(CMC),并与Ce/TiO2复配制得羧甲基壳聚糖/Ce3+掺杂纳米TiO2复合材料(CMC/Ce/TiO2),借助FT-IR对CMC及CMC/Ce/TiO2复合材料进行了结构表征。初步研究了纳米Ce/TiO2、普通纳米TiO2、CMC/Ce/TiO2、CMC的抗菌性能,结果显示纳米Ce/TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为55%和53%,普通纳米TiO2对两种菌的抗菌率分别为50%和45%,Ce3+的掺杂可提高纳米TiO2的抗菌性能;CMC/Ce/TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到99%和95%,CMC对两种菌的抗菌率分别为90%和80%,Ce/TiO2的复合可显著提高CMC的抗菌性能。

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖复合材料作为注射性软组织填充剂的实验研究

目的:通过纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖(N-HA/CMCTS)复合生物材料制备注射性软组织填充剂,初步了解其注入大鼠体内后组织反应、包膜形成、在体内吸收及其对胶原生成的影响情况。方法:按预先设计制成3种不同比例的复合材料(羧甲基壳聚糖与纳米羟基磷灰石的比例分别为1:1、4:6、3:7),分别标记为A、B、C,另有一份生理盐水标记为D。64只wistar大鼠随机分成4组,在四组大鼠背部左右两侧各设计一个圆形注射区,随机取三组注射复合材料,第四组注射生理盐水,每组所注射的复合材料也是随机的。分别于第1、4、8、12周处死动物切取标本,行肉眼及组织学观察。结果:复合材料植入区未见明显排异反应,A、B、C三组其他所有大鼠注射部位的皮肤稍有红肿,无渗出,D组未见明显的炎症反应,1～12周复合材料周围未见明显的纤维包膜形成,胶原生成逐渐增多,纤维细胞未见明显异常。结论:纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖(N-HA/CMCTS)复合生物材料有良好的组织相容性,无毒、无刺激性,吸收慢、可塑形并可促进胶原分泌,有望成为一种新型的注射性软组织填充剂应用于整形美容领域。

正交法制备羧甲基壳聚糖-纳米银纳米微球

目的:制备以纳米银为模型药物的羧甲基壳聚糖载药纳米微球,探索载药纳米微球的制备条件对粒径、包封率的影响,确定最佳制备工艺。方法:三聚磷酸钠为交联剂,采用离子交联法制备载药纳米微球,测量药物的包封率及粒径。紫外分光光度法测定该制剂中纳米银释放情况。结果:通过正交实验设计,优化了制备工艺条件,其最佳条件是羧甲基壳聚糖浓度4.2 mg/mL,滴速为5 s/滴,纳米银投药量为20 mg(500μL)。在此条件下进行实验,制备出的载药纳米微球的平均粒径为514.1 nm,多分散系数0.204,包封率61.67%。8 h内累计释放量达80%以上,方程拟合以一级动力学方程拟合效果最好。结论:该制备工艺简单、稳定,可制备出包封率高、粒径适宜的羧甲基壳聚糖-纳米银纳米微球。

Ca/Zn-纳米羧甲基壳聚糖的光谱分析

以壳聚糖为原料,经羧甲基化、纳米化与Ca^(2+)、Zn^(2+)复合制备出纳米羧甲基壳聚糖含钙、锌复合物,采用红外光谱、X射线衍射光谱、扫描电镜等光学手段对样品进行结构表征,考察了复合物的凝血、止血性能。结果表明:纳米羧甲基壳聚糖结构中含有磷酸盐结构,Ca/Zn-纳米羧甲基壳聚糖结构中含有Ca^(2+)与Zn^(2+),Ca^(2+)和Zn^(2+)与纳米羧甲基壳聚糖成功复合;复合物的结晶性下降、溶解性提高、形貌均匀圆整,且凝血、止血时间明显缩短;Ca-纳米羧甲基壳聚糖比Zn-纳米羧甲基壳聚糖结构更稳定,凝血、止血效果更好。

羧甲基壳聚糖和纳米银对芍药切花观赏品质及生理特性的影响

以芍药切花为试材,以蒸馏水为对照(CK1),3%蔗糖+200 mg/L柠檬酸+25 mg/L水杨酸为基本瓶插液(CK2),探索在基本瓶插液中添加200 mg/L羧甲基壳聚糖(CMCS)和20 mg/L纳米银(NS)对芍药切花瓶插品质及采后生理的影响。结果表明:两种药剂均可改善切花水分平衡状态,提升观赏品质。与对照(CK1)相比,CMCS和NS处理芍药切花最大花径分别增加2.17 cm、3.19 cm,瓶插寿命分别延长3.01 d、4.26 d,最佳观赏期分别延长1.87 d、2.75 d。两种杀菌剂对芍药切花生理特性的调控作用相似,均提高了芍药切花花瓣的可溶性蛋白质含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等保护酶活性,降低了相对电导率、丙二醛(MDA)及游离脯氨酸(Pro)含量,其中20 mg/L NS处理的保鲜效果最好。

石墨烯/纳米二氧化钛/月桂酰-羧甲基壳聚糖电化学传感器对奶粉中痕量锌的测定

将壳聚糖改性成两亲性的月桂酰-羧甲基壳聚糖,并对其结构进行傅里叶变换红外光谱表征。以月桂酰-羧甲基壳聚糖作为原料,与石墨烯(graphene,GR)、纳米二氧化钛制成复合膜修饰玻碳电极(glassy carbon electrode,GCE),制备了一种电化学传感器(GR/TiO_2/LA-CMCS/GCE),研究了锌离子在修饰电极上的电化学行为。通过交流阻抗法(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)、循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)和线性伏安法(linear sweep voltammetry,LSV)对传感器的电化学特性作了表征,研究了电解质溶液、pH、扫描速度、富集电位和富集时间对锌离子电化学行为的影响。结果表明:锌离子的峰电流与其浓度在2.0×10^(-8) mol/L^4.0×10^(-4) mol/L范围内成良好的线性关系,线性方程为I(μA)=-1.189+0.467 9c(μmol/L),相关系数为0.998 3。该传感器具有良好的重现性、稳定性和抗干扰性,并用此传感器对奶粉样品中痕量锌进行测定,测定结果与火焰原子吸收光谱法结果一致。

四氧化三铁–阿霉素纳米复合物对小鼠乳腺癌的靶向治疗效果

该文探究了四氧化三铁搭载的阿霉素纳米复合物对小鼠乳腺癌的靶向性和治疗效果。采用共沉淀法制备羧甲基壳聚糖修饰的纳米四氧化三铁,通过羧甲基壳聚糖的羧基和阿霉素的氨基的静电作用,组成纳米复合物。利用透射电镜、傅里叶红外光谱、超导量子干涉磁强计等对制备的纳米四氧化三铁和羧甲基壳聚糖修饰的四氧化三铁进行表征,观察其形貌特征。小鼠活体成像观察所制备的纳米复合物对荷瘤小鼠的靶向作用。荷瘤小鼠肿瘤生长抑制实验考察纳米复合物对肿瘤的治疗作用。结果显示,制备的羧甲基壳聚糖修饰的四氧化三铁粒径约为10 nm,搭载阿霉素后仍保留纳米四氧化三铁的超顺磁性。小鼠活体成像显示,纳米复合物能在肿瘤区域富集。小鼠肿瘤生长抑制实验显示,具有较单独使用阿霉素更好的抑癌效果。结果表明,所制备的四氧化三铁–阿霉素纳米复合物对肿瘤组织具有靶向性和更好的抑癌效果。

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖复合材料作为注射性软组织填充剂的细胞毒性研究

目的探讨纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖(N-HA/CMCTS)复合材料的细胞相容性,评价其作为软组织填充剂的可行性。方法设计制成复合材料(纳米羟基磷灰石与羧甲基壳聚糖的比例为6∶4),小鼠成纤维细胞L929行体外细胞传代培养。制备材料浸提液,MTT法进行细胞毒性评价,细胞接种于复合材料,通过倒置相差显微镜,应用形态观察法、细胞增值率,定性定量观察复合材料对细胞生长、附着、增值的影响。结果纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖(N-HA/CMCTS)复合生物材料的细胞毒性不大于1级。成纤维细胞在复合材料的环境中生长良好并促进细胞生长。结论纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖(N-HA/CMCTS)复合材料具有良好的生物相容性,作为一种新型的注射性软组织填充材料有望应用于整形美容领域。