壳聚糖基水凝胶敷料研究进展_房丽华.pdf

壳聚糖基水凝胶敷料研究进展房丽华1杨亚1，2（1.常熟理工学院纺织服装与设计学院，江苏 常熟 215500；2.纺织行业丝绸功能材料与技术重点实验室，江苏 苏州 215123）【摘要】简要介绍了壳聚糖基水凝胶敷料的制备方法，综述了目前壳聚糖基复合水凝胶的研究进展以及存在的问题，以期为壳聚糖基复合水凝胶敷料制备工艺的优化及其在生物医用纺织品领域的应用提供一定的参考。【关键词】壳聚糖；水凝胶；研究进展文献标识码：B文章编号：1671-3389（2023）02-12-02壳聚糖是自然界高分子材料中的一种，来源广泛价格便宜，由于其生物降解性和相容性好，能提高创伤愈合速度，在很多领域都有着广泛应用，但其吸水后会溶胀，拉伸力学性能差、易快速降解，且存在 pH 大于 6 的条件下难以溶解等问题，在一定程度上限制了其应用。为了克服这些缺点，壳聚糖常常需要与其他高分子材料复合制成复合水凝胶，来改善上述问题，或者是用目前探讨更多的生物化学改性方法促使其在水中能更好地溶解，以此提高其性能。水凝胶在微观上是立体的网络结构，组分和制备方法多样，因为聚合物的改变或是交联方法的改变都会在一定程度上影响复合水凝胶的理化性质。常用的水凝胶交联方法以物理交联和化学交联为主。物理交联是指通过物理作用形成水凝胶，如静电、氢键等作用，最大的优势是细胞毒性小，且具有良好的可降解性和化学交联法难以做到的可逆性，但制成的水凝胶通常力学性能很差，长期稳定性差、易降解。化学交联则是通过化学键链接，虽然化学交联能改善水凝胶的稳定性和力学性能，但也有一个致命问题就是交联剂的大量残留使得水凝胶会存在细胞毒性，所以要想达到临床使用的最终目的，要用合适的方法将不适合与人体接触的交联剂充分除去。本文从壳聚糖基复合水凝胶敷料和改性壳聚糖基复合水凝胶敷料两个方面简述其研究进展，并对其优势进行简要概述，以期为今后制备出理化性能和生物性能更好、选材更加天然无毒、临床使用价值更高的壳聚糖基复合水凝胶敷料提供一定的参考。1壳聚糖复合水凝胶敷料近年来，壳聚糖基复合水凝胶敷料的研究吸引了众多学者的目光。朱新华等1以壳聚糖和纳米银等为原料，由于银离子本身具有抗菌性，被水凝胶纳米孔吸附住，所以制备出的复合敷料抗菌性能更优异。此外经测试该敷料还具有良好的生物相容性，并且其最大的优势就是能很好地促进细胞增殖分化，加快伤口愈合。邸勋2将季铵盐壳聚糖作为抗菌剂，引入聚乙烯醇，用两种不同的方法制备出水凝胶烫伤敷料。通过对比发现，共混法制得的水凝胶不仅生物相容性好而且抗菌和促进伤口恢复的综合性能都优于用冷冻解冻法制备出的水凝胶敷料。闫婷婷等3先研制出一种新型胶原，用酸酶结合法将胶原蛋白从新鲜猪皮中提取出来，随后采用冷冻解冻法将其与壳聚糖和聚乙烯醇复合制成水凝胶敷料，该复合敷料的网络结构均匀且孔隙率较高，由于胶原的加入使其具有较强的溶胀能力，并且力学性能也较好。李航婷等4把壳聚糖与氯化钙混合制得交联液，再将鳗鱼鱼鳔胶原蛋白与海藻酸钠制成凝胶液，使其充分混合后制得鱼鳔胶原蛋白-壳聚糖-海藻酸钠水凝胶敷料。结果表明，该水凝胶的血清抗氧化能力和抗炎症能力均有改善。江凯5利用不同浓度的氯化钠溶液将细菌纤维素氧化成双醛基细菌纤维素,然后将其置于不同浓度的壳聚糖溶液中进行原位交联得到细菌纤维素-壳聚糖复合水凝胶，制备出具有良好机械强度的复合水凝胶。2改性壳聚糖复合水凝胶敷料朱将赢6针对不同伤口类型的修复情况，通过席夫碱反应将琥珀酰壳聚糖与氧化透明质酸结合制备水凝胶敷料，制得的复合水凝胶能随 pH 变化而变化，所以其不仅能满足普通敷料促进伤口恢复的功能，还能帮助高血糖人群稳定血糖浓度；随后又引入掺杂可注射性锌的生物活性玻璃复合物，提高了抗菌性，能加速伤口愈合，进一步提高了复合敷料的理化性能。陈凯等7利用一种新型的方法制备复合敷料3D辽宁丝绸技术应用12第 2 期（总 184 期）（上接第 81 页）以新冠疫情期间必需品口罩为切入点，利用中国知网检索工具以“医用口罩”、“熔喷非织造布”、“聚丙烯熔喷布”进行主题检索或关键词检索，结合 非织造 课程讲解口罩“心脏”熔喷布组成、生产加工工艺、性能等，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，培养当代大学生具有不信谣、不传谣、积极配合防疫工作的意识。（2）结合 纺织材料学 和 服用纺织品设计 课程以“北京冬奥会服装”和“神州十三宇航服”为例，结合服装材料结构和性能、服装面料标准、功能防护服装等相关课程内容进行检索，同时将冬奥会拼搏精神以及大国科技融入课程，培养学生不畏困难、勇于探索的科研精神。三、结论在立德树人视域下的课程思政元素融入 科技文献检索与论文写作 教学环节的过程中，教师要转变教学理念，树立培养地方性、应用型人才的观念，努力将“立德树人”落到实处，深化教学改革，力求专业课程与思想政治理论课同向同行，做到“一课一德”，全面提高纺织工程专业人才培养质量，同时培养学生扎实严谨的学术学风，激发学生崇尚科学、不畏困难、勇于探索的科研精神。参考文献1陈莹.后疫情时代医学文献检索课程思政的素材选择J.中国中医药图书情报，2022（01）.2赵益维，杜延庆，霍黎.“文献检索”课程思政的探索与实践J.黑龙江教育（高教研究与评估），2020（03）.打印技术，因为利用 3D打印制备出的敷料，最大的性能优势就是力学性能好，尺寸稳定性好，相较于壳聚糖复合敷料拉伸性能较差的缺点，该复合水凝胶的抗拉伸强度可达到 1000 kPa,压缩性能也较好，并且它的实用性在于能够将水凝胶与创可贴结合，能很好地应用于临床。孙萌8利用共价交联法将两种氧化多糖、金银花多糖和薄荷多糖与 O-羧甲基壳聚糖复合制备伤口敷料，结果表明该敷料具有较高的溶胀率，较强的生物活性，无毒且细胞相容性良好。张莉弘等9将海藻酸钠与羧甲基壳聚糖通过化学交联制成复合水凝胶后加入刺五加和桂皮紫萁提取物，制备出四种物质复合的水凝胶伤口敷料，孔隙率和溶胀率较好，海藻酸钠与羧甲基壳聚糖质量比为 1：1 时拉伸强度较好，并且该敷料的生物相容性和抑菌抗炎性良好。蒋运罡10将羧甲基壳聚糖与氧化魔芋多糖交联，再融入纳米银离子，制得的水凝胶不仅具有良好的细胞相容性和抗菌性，而且还可以分泌渗液，保持伤口湿润。3结论本文对壳聚糖基复合凝胶敷料的研究进展进行了简要概述，介绍了复合敷料的制备方法及其性能差异。虽然壳聚糖在生物医用纺织品领域的应用价值无可撼动，但是壳聚糖水凝胶的机械性能较差，促愈能力还有待加强。而凝胶不能在体内完全降解等问题导致研制出理想的水凝胶敷料将会面临很大的挑战，但好在壳聚糖的复合方法和可负载物质多样，可负载抗菌活性物质和干细胞等使得壳聚糖基复合水凝胶敷料的开发应用前景广阔。综合分析可知，提升其综合性能仍是未来研究需要关注的重点。第一作者：房丽华，女，常熟理工学院，纺织服装与设计学院，本科。通讯作者：杨亚，女，博士，常熟理工学院，纺织服装与设计学院，讲师。项目资助：纺织行业丝绸功能材料与技术重点实验室开放课题资助，编号SDHY2135。参考文献1 朱新华，黄春兰，吴丽莎，等.医用银离子抗菌水凝胶敷料的制备及性能研究 J.当代化工，2019，48（10）：2257-2260.2 邸勋.PVA/季铵盐壳聚糖复合水凝胶敷料的制备与性能研究D.暨南大学，2014.3 闫婷婷，孟雪萍，李文龙，等.一种新型胶原/壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶敷料C/2016 第十一届全国皮革化学品学术交流会暨中国皮革协会技术委员会第 21届年会摘要集，2016：129.4 李航婷，金明月，李诺营，等.鱼鳔胶原蛋白-壳聚糖-海藻酸钠水凝胶促小鼠皮肤伤口愈合研究 J.湖北农业科学，2022，61（10）：127-131.5 江凯.细菌纤维素-壳聚糖复合水凝胶的制备及其在抗菌敷料与药物释放中的应用研究D.华南理工大学，2021.6 朱将赢.壳聚糖基复合水凝胶皮肤创口敷料制备及修复机制研究D.浙江理工大学，2020.7 陈凯，柴琦，王丰艳，等.基于 3D 打印构建载银聚乙烯醇-羧甲基壳聚糖-海藻酸钠水凝胶伤口敷料及性能表征J.复合材料学报，2022，11（24）：1-14.8 孙萌.金银花多糖/薄荷多糖/O-羧甲基壳聚糖水凝胶伤口敷料的制备及表征D.兰州理工大学，2018.9 张莉弘，窦信，邱鹏，等.载刺五加/桂皮紫萁海藻酸钠/羧甲基壳聚糖水凝胶伤口敷料的制备及其性能研究J.化学试剂，2021，44（11）：1-10.10 蒋运罡.控释银离子的魔芋多糖壳聚糖水凝胶保护感染性创面的研究D.东南大学，2020.辽宁丝绸技术应用13第 2 期（总 184 期）