本發(fā)明屬于功能高分子
技術(shù)領(lǐng)域：
，也屬于生物醫(yī)用材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：殼聚糖為一種具有良好生物可降解性和生物相容性的天然多糖，有望用作生物醫(yī)用材料。然而，殼聚糖一般僅在酸性條件下溶解，這限制了其應(yīng)用范圍。通過化學(xué)方法，對殼聚糖進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)改性，如羧甲基取代，可以改善其溶解性。與殼聚糖相比，羧甲基殼聚糖的溶解性顯著提高，這是因?yàn)樵跉ぞ厶荂-2氨基和C-6羥基位置引入了羧甲基，從而破壞了殼聚糖的氫鍵結(jié)構(gòu)。羧甲基殼聚糖因其水溶性和pH敏感等特性而在不同領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。有研究報(bào)道，羧甲基殼聚糖具有凝血作用，在促進(jìn)傷口愈合方面，表現(xiàn)出較好的優(yōu)勢。而且，羧甲基殼聚糖成膜性好，可作為傷口敷料。羧甲基殼聚糖具有多種結(jié)構(gòu)，其中，N,O-羧甲基殼聚糖僅保留了較少一部分氨基，致使其抗菌性較差；而O-羧甲基殼聚糖是一種兩性高分子電解質(zhì)，保留了殼聚糖結(jié)構(gòu)中的大部分氨基，因此，O-羧甲基殼聚糖的抗菌性要優(yōu)于N,O-羧甲基殼聚糖。羧甲基殼聚糖在實(shí)際應(yīng)用中，其單獨(dú)使用時(shí)抗菌性仍顯得不足，需要復(fù)合其它抗菌組分以提升產(chǎn)品抗菌性能，且原有組分的功能特性也能夠得到保留。目前一般采用復(fù)合金屬離子(如銀和鋅離子等)，雖然該類復(fù)合物的抗菌性得到有效提高，但是金屬離子復(fù)合物的使用會在人體內(nèi)累積，長期使用累積增多則會影響到身體健康。近年來，樹狀分子因其高度支化、對稱、呈輻射狀等特殊結(jié)構(gòu)成為功能高分子領(lǐng)域的研究前沿之一。聚酰胺-胺樹狀分子(poly(amidoamine)，PAMAM)為一種重要的樹狀分子，當(dāng)其末端基團(tuán)為具有抗菌性的氨基時(shí)，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗菌特性。此外，PAMAM不易產(chǎn)生耐藥性，且抗菌性能一般隨著代數(shù)的增加而增強(qiáng)。為了進(jìn)一步提升羧甲基殼聚糖的抗菌性能，本發(fā)明采用不同代數(shù)的PAMAM作為抗菌組分，研發(fā)了一種新型PAMAM/羧甲基殼聚糖抗菌復(fù)合物。該復(fù)合物具有良好的水溶性，且顯著提高了羧甲基殼聚糖的抗菌性能，有望應(yīng)用于生物醫(yī)用材料，如創(chuàng)面修復(fù)材料等，因此具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物，由羧甲基殼聚糖和聚酰胺-胺樹狀分子(PAMAM)復(fù)合而成，羧甲基殼聚糖和聚酰胺-胺樹狀分子的用量總和為100重量份，其中，所述羧甲基殼聚糖的用量為10～90重量份，所述聚酰胺-胺樹狀分子的用量為10～90重量份。上述方案中，所述聚酰胺-胺樹狀分子的代數(shù)為1.0代～5.0代。上述創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟：(1)將羧甲基殼聚糖加入到水中，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙夂蟮玫紧燃谆鶜ぞ厶侨芤海?2)將聚酰胺-胺樹狀分子溶于水，通過鹽酸調(diào)節(jié)pH值為中性，得到聚酰胺-胺樹狀分子溶液；(3)將聚酰胺-胺樹狀分子溶液加入到羧甲基殼聚糖溶液中，混合均勻后，靜置，干燥后即可得到PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物。上述方案中，所述羧甲基殼聚糖溶液的質(zhì)量百分濃度≤5％。上述方案中，步驟(3)所述靜置的時(shí)間為6～48小時(shí)。上述方案中，步驟(3)所述干燥為冷凍干燥或烘干，所述烘干的溫度低于60℃。上述創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果如下：(1)本發(fā)明以羧甲基殼聚糖和PAMAM為原料，通過直接復(fù)合獲得一種新型復(fù)合物，所述復(fù)合物對革蘭氏陰性和革蘭氏陽性菌都具有良好的抗菌性能；(2)本發(fā)明所述PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的抗菌性能可根據(jù)不同使用需要，通過改變PAMAM和羧甲基殼聚糖復(fù)合比、樹狀分子代數(shù)和復(fù)合物濃度進(jìn)行調(diào)控；(3)本發(fā)明所述PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物具有良好的水溶性，使用時(shí)可配制成不同濃度的復(fù)合物溶液涂覆在傷口表面；(4)本發(fā)明制備工藝簡單，成本低，有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。附圖說明圖1為PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的X射線衍射圖譜。圖3為PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的掃描電鏡圖，其中圖a為羧甲基殼聚糖；圖b為PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物。圖4為不同復(fù)合比的PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌性能，其中P為PAMAM，C為羧甲基殼聚糖。具體實(shí)施方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1一種創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物，PAMAM和羧甲基殼聚糖的用量見下表1，所述PAMAM的代數(shù)為2.0代。一種創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物，通過如下方法制備得到：(1)按照表1中各原料用量稱取原料；表1PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物中各原料組分的用量序號羧甲基殼聚糖(g)PAMAM(g)1109023070350504703059010(2)將一定量羧甲基殼聚糖加入到水中，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙夂蟮玫劫|(zhì)量百分濃度為3％的羧甲基殼聚糖溶液；(3)將2.0代PAMAM溶于水，通過鹽酸調(diào)節(jié)pH值為中性，得到質(zhì)量百分濃度為3％的2.0代PAMAM溶液；(4)將PAMAM溶液加入到羧甲基殼聚糖溶液中，混合均勻后，靜置24小時(shí)；(5)最后于烘箱中(溫度低于60℃)干燥即可得到PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物。本實(shí)施例制備得到的PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的X射線衍射圖譜見圖2。圖3為PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的掃描電鏡圖。不同復(fù)合比的PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌的抗菌性能見圖4(抗金黃色葡萄球菌和大腸桿菌)。圖1說明了PAMAM在復(fù)合物中的主要存在形式：通過多種氫鍵形成分子間相互作用，即通過其自身大量氨基與羧甲基殼聚糖中氨基、羥基和羧基間的氫鍵作用而生成了一種新的復(fù)合物。圖2的PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的X射線衍射圖譜顯示，羧甲基殼聚糖在20.01°處出現(xiàn)一個(gè)明顯特征峰，而PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物在此處的峰消失。這是由于加入聚酰胺-胺樹狀分子后，聚酰胺-胺樹狀分子破壞了羧甲基殼聚糖的晶體結(jié)構(gòu)。圖3的掃描電鏡結(jié)果可以看出，PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu)與羧甲基殼聚糖相比發(fā)生了顯著變化，表明PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物被成功制備，且兩種組分間存在較強(qiáng)的相互作用。綜合圖1～3可以看出，采用本申請所述制備方法，使得PAMAM中大量氨基與羧甲基殼聚糖中的羥基、氨基和羧基之間形成了多種氫鍵作用，并且使得PAMAM通過氫鍵相互作用與羧甲基殼聚糖實(shí)現(xiàn)了分子層級的有效復(fù)合，生成一種新型復(fù)合物。通過濁度法測試了PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物在不同pH條件下水溶性。結(jié)果表明，該P(yáng)AMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物在全程pH條件下具有良好的水溶性。由于羧甲基殼聚糖在pH3～4之間存在有等電點(diǎn)，會使PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物在此pH條件下的溶解性相比其它pH條件下的溶解性降低。該復(fù)合物的溶解特性能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。將PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物配制成1.25mg/ml濃度水溶液，通過平板菌落計(jì)數(shù)法測試了PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物抗菌性能，PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的抑菌率(Ai)由以下公式計(jì)算：Ai=N0−NiN0×100%−−−(1)]]>其中，N0為未加入PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物樣品的培養(yǎng)皿中菌落數(shù)，Ni為加入PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物樣品的培養(yǎng)皿中菌落數(shù)。圖4中PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的抗菌結(jié)果表明：PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物具有良好的抗菌性能，對革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌)和革蘭氏陰性菌(大腸桿菌)均具有良好的抗菌性能，且抗菌性能均隨著PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物中PAMAM含量增加而增強(qiáng)。實(shí)施例2一種創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物，通過如下方法制備得到：(1)將一定量的羧甲基殼聚糖加入水中，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙夂蟮玫劫|(zhì)量百分濃度為3％的羧甲基殼聚糖溶液；(2)將3.0代PAMAM溶于水，通過鹽酸調(diào)節(jié)pH值為中性，得到質(zhì)量百分濃度為3％的3.0代PAMAM溶液；(3)將PAMAM溶液加入到羧甲基殼聚糖溶液中(復(fù)合比為5:5)，混合均勻后，靜置24小時(shí)；(4)反應(yīng)結(jié)束后，于烘箱中(溫度低于60℃)干燥即可得到PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物。將PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物配制成1.25mg/ml濃度水溶液用于抗菌性能測試。本實(shí)施例制備得到PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的抗菌性能結(jié)果表明，對金黃色葡萄球菌(革蘭氏陽性菌)和大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)的抑菌率分別達(dá)到93.2％和91.1％。實(shí)施例3一種創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物，通過如下方法制備得到：(1)將一定量的羧甲基殼聚糖加入水中，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙夂蟮玫劫|(zhì)量百分濃度為3％的羧甲基殼聚糖溶液；(2)將5.0代PAMAM溶于水，通過鹽酸調(diào)節(jié)pH值為中性，得到質(zhì)量百分濃度為3％的5.0代PAMAM溶液；(3)將PAMAM溶液加入到羧甲基殼聚糖溶液中(復(fù)合比為5：5)，混合均勻后，靜置24小時(shí)；(4)反應(yīng)結(jié)束后，冷凍干燥即可得到PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物。將PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物配制成1.25mg/ml濃度水溶液用于抗菌性能測試。本實(shí)施例制備得到PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的抗菌性能結(jié)果表明，對金黃色葡萄球菌(革蘭氏陽性菌)和大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)的抑菌率都可以達(dá)到100％，表現(xiàn)為殺菌作用。實(shí)施例4一種創(chuàng)面修復(fù)PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物，通過如下方法制備得到：(1)將一定量的羧甲基殼聚糖加入水中，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙夂蟮玫劫|(zhì)量百分濃度為3％的羧甲基殼聚糖溶液；(2)將2.0代PAMAM溶于水，通過鹽酸調(diào)節(jié)pH值為中性，得到質(zhì)量百分濃度為3％的PAMAM溶液；(3)將PAMAM溶液加入到羧甲基殼聚糖溶液中(復(fù)合比為5：5)，混合均勻后，靜置24小時(shí)；(4)反應(yīng)結(jié)束后，于烘箱中(溫度低于60℃)干燥即可得到PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物。將PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物配制成不同濃度的(0.25～5.00mg/ml)水溶液用于抗菌性能測試。本實(shí)施例制備得到PAMAM/羧甲基殼聚糖復(fù)合物的抗菌性能結(jié)果表明，對金黃色葡萄球菌(革蘭氏陽性菌)和大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)的抗菌性能隨著其濃度的增加而增強(qiáng)，當(dāng)其濃度為5.00mg/ml時(shí)抑菌率分別達(dá)到99％和97.9％。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的實(shí)例，而并非對實(shí)施方式的限制。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而因此所引申的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3