磁性壳聚糖复合纳米材料的制备
第33卷第4期 2012年4月 纺织 学报 Journal of Textile Research Vo1.33.No.4 Apr.,2012
文章编号:0253-9721(2012)04-0019—05
磁 性壳 聚糖复合纳米材料的制备
侯大寅,魏安方,刘 呜
(安徽工程大学纺织服装学院,安徽芜湖241000)
摘要为研制一种污水处理新材料,采用静电纺丝技术制备壳聚糖复合纳米纤维膜,并将其浸渍在自制纳米四 氧化三铁磁流体中以制得磁性壳聚糖复合纳米材料。运用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FT—IR)、x射线衍射仪 (XRD)等对该复合材料的制备过程及其性能进行分析与表征。结果表明:通过选择合适的溶液组成,可以制得直 径分布均匀的壳聚糖复合纤维材料;磁性纳米四氧化三铁的加入并没有改变复合物的化学组成,并使壳聚糖复合 纳米材料呈现出超顺磁性的特征,其饱和磁化强度可达15.4 emu/g。 关键词 静电纺丝;纳米纤维;壳聚糖;纳米四氧化三铁 中图分类号:TM 277 文献标志码:A
Preparation of magnetic chitosan composite nanomaterials
HOU Dayin,WEI Anfang,LIU Ming (College of Textile and Clothing Engineering,Anhui University of Technology,Wuhu,Anhui 24 1 000,China)
Abstract In order to prepare a new kind of material for sewage treatment,chitosan composite nanofiber membranes were prepared by electrospinning, and then immersed in the magnetofluid of Fe3 04 nanoparticle to obtain magnetic composite nanomaterials.The process and properties of the chitosan nanometer magnetic materials were characterized by scanning electron microscopy(SEM),Fourier transformed infrared spectroscopy(FT—IR),X—ray diffraction(XRD),etc.The results showed that the chitosan composite nanofiber with even diameter distributions could be prepared by selecting suitable solution compositions,the composite showed surplus paramagnetic characteristics with the addition of Fe3 O4 nanoparticles without changing its chemical structure,and its saturation magnetization was up to 15.4 emu/g. Key words eletrospinning;nanofiber;ehitosan;Fe3 04 nanoparticle
壳聚糖是一种可降解天然高分子材料,由于其 分子链上带有特殊的氨基、羟基等官能团而具有优
异的性能,作为功能性材料广泛应用在食品、医学、 农业及环境污水处理等领域 ~。利用静电纺丝制
备纯壳聚糖功能材料非常困难 。目前,更多的 研究是将壳聚糖与其他聚合物混合,利用静电纺技 术制成纤维,如壳聚糖和聚氧化乙烯(PEO)。。 、壳 聚糖和丝素蛋白C s 、壳聚糖和聚乙烯醇(PVA)C 9]
等,但混合后壳聚糖的应用价值受到较大限制。
本文通过表面吸附的方法将纳米四氧化三铁 (Fe 0 )均匀分布于壳聚糖复合纳米纤维膜的表面制 得磁性壳聚糖复合纳米材料。利用壳聚糖的优异性
能以及纳米Fe 0 的超顺磁性,赋予所制备的磁性壳 聚糖一定的磁响应性,使其具备优异的重金属吸附性
能,提高其在污水处理方面的应用价值。
1 实 验
1.1 材 料
浙江澳兴生物有限公司生产的壳聚糖(CS),相
收稿日期:2011—05—04 修回日期:2011—12—28 基金项目:安徽省高校自然基.- ̄-k7点项目(KJ2009AI19) 作者简介:侯大寅(1962一),男,教授。主要研究h-向为纳米纤维材料。E-mail:houdayinO141@sina.com
。 第4期 侯大寅等:磁性壳聚糖复合纳米材料的制备 ・21・
常容易解离。在静电纺的高电场下,壳聚糖结构中 离子基团之间相互产生排斥力,从而纯壳聚糖纺丝
液难以形成连续的纤维,只能得到超细颗粒。而在
纯壳聚糖溶液中加入聚乙烯醇后,壳聚糖的纺丝性 能得到了有效改善。这是因为加入聚乙烯醇后,壳
聚糖与聚乙烯醇分子结构之间形成了氢键,在氢键 的作用下,壳聚糖分子结构中的氨基不能电离成离
子基团。虽然氢键作用使得壳聚糖、聚乙烯醇混合
溶液的表面张力略有增加,但是混合溶液的黏度和 电导率却有较大的提高,因此,在壳聚糖中加入聚乙
烯醇的混合溶液可以制备出直径分布相对较为均匀 的纳米纤维。
2.2 Fe o 纳米颗粒的合成
化学共沉淀法的基本原理是通过反应式Fe“+ 2Fe“+8OH— —Fe O 』+4H O进行的。在实验
过程中,分析各因素对实验的影响,最终得到的最佳 制备条件为:在氮气保护氛围下,Fe“/Fe“为1/2,
沉淀反应时pH值为11,反应温度为70℃,搅拌速 度为1 000 r/min,反应时间为1 h。通过SEM和 XRD对合成的纳米Fe O 进行表征,结果见图2、3。
图2 Fe,O 纳米颗粒的SEM照片(×200 000) Fig.2 SEM images of Fe3 O4 nanoparticles(×200 000)
】0 20 3O 40 5O 6O 70 80 20 。)
图3 Fe O 纳米颗粒的XRD
Fig.3 X—ray diffraction of Fe3 O4 nanopa ̄icles
由图2可见,合成的Fe O 纳米颗粒基本上都 成圆形,直径大小在10 nm左右。由于极小颗粒所 具有的较大表面能,再加上Fe O 颗粒本身所带有 的磁性,因此团聚现象较严重。
由图3分析可得Fe O 纳米粒子衍射谱峰出现 在20为30.45。、35.54。、43.36。、53.64。、57.14。和 62.75。处,这与文献[10]中报道的出峰位置相似,
证明实验合成了符合条件的Fe O 纳米粒子。 根据Scherrer方程D=KA cos0计算Fe3O4纳
米粒子的大小 。式中:,c是峰形因子,A为 射
线波长,D是晶体的平均粒径,0是Bragg衍射角, 是半峰宽。,(取决于几个因素,如果峰形不确定,其
值一般取0.89。由此方程可以计算出Fe,O 纳米 粒子的平均粒径。在此选取20:35.54。,可以算出
Fe O 纳米粒子的平均粒径在10.5 nlTl左右,这与在 扫描电镜中观察到的Fe O 纳米粒子的尺寸是一
致的。
2.3磁性壳聚糖复合纳米材料制备和表征 取适量制备的新鲜的Fe O 纳米粒子,将其加
入乙酸钠为表面活性剂的苯乙烯溶液中充分混合得 到磁流体;用超声波超声分散1 hA,再将壳聚糖复
合纳米纤维膜完全浸入磁流体中0.5 rain,使得 Fe O 纳米粒子较均匀地分布于纳米纤维膜的表
面;最后将制备出的磁性纳米纤维膜置于通风橱中 放置一段时间,残余的高分子溶剂自行挥发后即得 到所需的磁性纳米材料。
2.3.1 磁性壳聚糖复合纳米材料的形貌观察
图4示出制备的磁性壳聚糖复合纳米材料的表 面形貌。由图4(a)可看到,Fe O 纳米粒子大部分 以聚集态的形态依附在纳米纤维的表面,这不仅与
纳米粒子本身比表面积大有关联,还与Fe O 本身 具有磁性有着密不可分的关系。同时也可看到,有
部分的纳米粒子以较好的分散态分布于纳米纤维之 中,如图4(b)所示。部分颗粒尺寸在50—100 nm
之间,为5~10颗单个粒子大小,如图4(C)所示。 这是在制备过程中用超声波分散的结果。因为作为
磁性纳米粒子的载体,复合纳米纤维的粗细,有无珠 串结构会影响到磁性纳米粒子的负载。较细的纳米
纤维具有更强的吸附能力,可以负载更多的磁性粒 子,这也导致了磁性粒子较多地团聚在细纤维表面 的现象出现。
2.3.2 磁性壳聚糖复合纳米材料的FT—IR分析
图5示出壳聚糖复合纳米纤维材料的红外光 谱。由图可见,壳聚糖复合纳米纤维膜和磁性壳聚
糖复合纳米材料的主要特征峰的位置没有变化,分 别为970、1 537、1 736、2 914 am 处。其
中 ・22・ 纺织学报 第33卷
(a) ̄20 000 (b) ̄50 000 (c)×IO0 000
图4 磁性壳聚糖复合纳米材料的SEM照片 Fig.4 SEM images of chitosan magnetic nanomaterial
970 am 处为B构形糖苷键的特征吸收峰。
1 537 ClTI 处为氨基的变形振动吸收峰,2 914 cm
处为强峰C—H的收缩振动吸收峰,1 736 em 处为 C一0的特征吸收峰。
拄:a一壳聚糖复合纳米纤维膜;b一磁性壳聚糖复合纳米材料。 图5 壳聚糖复合纳米纤维膜和磁性壳 聚糖复合纳米材料的红外光谱图 Fig.5 Fourier transformed infrared spectra of chitosan composite nanofiber membrane and chitosan magnetic nanomateria[
综合图中2条曲线可以判断,壳聚糖复合纳米 纤维膜经过了表面涂层处理,并没有改变其化学结
构,制备得的磁性壳聚糖复合纳米材料在增加了磁 性性能的同时仍保留了原壳聚糖复合纳米纤维膜的
基本性能。同时也由此可以判断出Fe 0 纳米粒子
与纳米纤维之间无化学键的结合,二者之问只存在
着吸附作用。
2.3.3 磁性壳聚糖复合纳米材料的磁性测试
图6示出Fe 0 纳米粒子和磁性壳聚糖纳米复
合材料的磁滞回线。 由图可知,Fe 0 纳米粒子和复合纳米材料呈
现出超顺磁性的特征。Fe 0 纳米粒子的饱和磁化
强度为49.2 emu/g,磁性壳聚糖复合纳米材料的饱 和磁化强度为15.4 emu/g。说明磁性壳聚糖复合纳 至
疆 镬
注:a一}’e3O4纳米粒子;b--磁性壳聚糖复合纳米材料。 图6 Fe O 纳米粒子和磁性壳聚糖
复合纳米材料的磁滞回线 Fig.6 Hysteresia loops of Fe3 04 nanoparticles and chitosan magnetic nanomaterial
《纳米银复合抗菌材料的制备及其在壳聚糖薄膜中的应用研究》范文
《纳米银复合抗菌材料的制备及其在壳聚糖薄膜中的应用研究》篇一
一、引言
随着科技的发展和人们生活水平的提高,抗菌材料的研究与应用越来越受到关注。纳米银复合抗菌材料因其良好的抗菌性能、低毒性和广泛的适用性,被广泛应用于医疗、卫生、食品包装等领域。壳聚糖薄膜作为一种天然高分子材料,具有良好的生物相容性和成膜性。因此,将纳米银复合抗菌材料应用于壳聚糖薄膜中,可以提高薄膜的抗菌性能,拓展其应用范围。本文将介绍纳米银复合抗菌材料的制备方法及其在壳聚糖薄膜中的应用研究。
二、纳米银复合抗菌材料的制备
1. 材料与设备
制备纳米银复合抗菌材料所需的材料包括银盐、还原剂、稳定剂以及载体等。设备包括搅拌器、反应釜、离心机、烘干设备等。
2. 制备方法
采用化学还原法或光化学还原法制备纳米银复合抗菌材料。具体步骤为:将银盐溶解在适当溶剂中,加入还原剂和稳定剂,通过搅拌和加热使银离子还原为银原子,形成纳米银颗粒。然后通过离心、洗涤、烘干等步骤得到纳米银复合抗菌材料。
三、纳米银复合抗菌材料在壳聚糖薄膜中的应用 1. 壳聚糖薄膜的制备
采用溶液法或熔融法制备壳聚糖薄膜。具体步骤为:将壳聚糖溶解在适当溶剂中,加入其他添加剂(如增塑剂、抗菌剂等),搅拌均匀后制成薄膜。
2. 纳米银复合抗菌材料在壳聚糖薄膜中的应用
将制备好的纳米银复合抗菌材料与壳聚糖溶液混合,搅拌均匀后制成含有纳米银复合抗菌材料的壳聚糖薄膜。这种薄膜具有良好的抗菌性能和生物相容性,可广泛应用于医疗、卫生、食品包装等领域。
四、实验结果与讨论
1. 实验结果
通过实验,我们成功制备了纳米银复合抗菌材料,并将其应用于壳聚糖薄膜中。实验结果表明,含有纳米银复合抗菌材料的壳聚糖薄膜具有良好的抗菌性能和生物相容性。此外,我们还对纳米银复合抗菌材料的制备工艺和壳聚糖薄膜的制备工艺进行了优化,提高了材料的性能和产量。
2. 讨论
在纳米银复合抗菌材料的制备过程中,我们发现在选择还原剂和稳定剂时需要考虑其与银盐的配比和反应条件等因素。此外,在制备过程中还需要控制反应温度、时间等因素,以保证纳米银颗粒的大小和分布均匀。在将纳米银复合抗菌材料应用于壳聚糖薄膜中时,我们需要考虑其在薄膜中的分散性和稳定性等因素,以保证其良好的抗菌性能和生物相容性。此外,我们还需要对薄膜的制备工艺进行优化,以提高其产量和性能。
壳聚糖基磁性杂化材料在水处理应用中的进展
l0 染整技术 Vo1.34 No.9 Sep.2012
青聚糖基iiH l*杂化初料在水处理应用巾帕进展
施建刚赵振河何雪梅郑敏捷杨少艳
(西安工程大学,陕西西安710048)
摘要:,壳聚糖具有良好的生物相容性、可降解性,其分子链上丰富的羟基和氨基使其对于金属离子、染 料 蛋白质等物质有良好的亲和力,被广泛应用于生物工程、医药、食品、化工、环境等众多领域。纳米磁性 材料(包括Fe 0 、Fe 0 )作为一种磁性原料,不但具备良好的磁导向性,也具有良好的生物相融性,可与多种功 能分子结合,如蛋白质,核酸,生物素等 本文通过对磁性壳聚糖材料的制备及其吸附废水中染料、重金属离 子、蛋白分子等应用进行了综述,对其应用前景进行展望。 关键词:磁性纳米粒子;壳聚糖;吸附性能 中图分类号:X79 文献标识码:A 文章编号:1005—9350(20l2)09—0010—05
Progre ̄in application ofchitosanbased magnetic hyb ̄d compositesinwatertreatment
SHI Jian-gang,ZHAO Zhen-he,HE Xue-mei,ZHENG Min-jie,YANG Shao-yan (xi’an Polytechnic University,Xi’an 710048,China)
Abstract:Chitosan has good biological compatibility and degradability.It has good affinity to metallic ion, dyes and protein for’its rich hydroxyl and amino groups contained in its molecular chain.It is widely applied in the biO—engineering,medicine,food,chemical industry and envi ronment fields,etc.Biomacromolecule coated with nanomagnetic material《including Fe2O3 and Fe3O4)has good magnetic conductivity and compatibility SO that it can be combined with many kinds of functional polymers like protein,nucleic acid and the biological element and SO on.This article reviewed the preparation of chitosan based magnetic materials and its application in adsorption of dyes,heaw metal ion,and protein in waste water.In the end,the application prospect of chitasan、based magnetic materials was presented in this paper. Key words:magnetic nanometer particles;chitosan;adsorption performance
一种壳聚糖复合止血纱布及其制备方法
一种壳聚糖复合止血纱布及其制备方法
随着医疗技术的不断进步,止血材料作为医疗领域中的重要一环,其在手术和创伤处理中起着至关重要的作用。壳聚糖作为一种天然高分子化合物,具有良好的生物相容性和生物降解性,因此被广泛应用于医疗止血领域。本文将介绍一种壳聚糖复合止血纱布及其制备方法,希望能够为医疗领域的止血材料研究和生产提供参考和借鉴。
一、壳聚糖复合止血纱布的特点
1.壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性,对人体无害,不会引起免疫反应和排斥反应。
2.壳聚糖具有优秀的止血效果,能够迅速吸收创面渗出的血液,形成凝血块,有效止血。
3.壳聚糖复合止血纱布具有良好的柔韧性和透气性,能够与创面完美贴合,不会影响伤口愈合和皮肤呼吸。
二、壳聚糖复合止血纱布的制备方法
1.原料准备:准备壳聚糖、明胶和纯棉纱布等原料,将壳聚糖和明胶按一定比例混合并溶解于适量的生理盐水中,然后将纯棉纱布浸泡于混合溶液中。
2.复合处理:将浸泡后的纱布进行复合处理,使壳聚糖和明胶能够均匀地附着在纱布表面,经过干燥处理后形成壳聚糖复合止血纱布。
3.包装存储:将制备好的壳聚糖复合止血纱布进行包装封存,存放在干燥、阴凉的环境中,以确保其质量和性能不受到影响。
三、壳聚糖复合止血纱布的应用前景
1.医疗领域:壳聚糖复合止血纱布将成为医疗领域中常用的止血材料,其良好的止血效果和生物相容性将大大提高手术和创伤处理中的止血效率。
2.应急救护:壳聚糖复合止血纱布还可用于应急救护领域,如交通事故、自然灾害等现场急救,能够快速有效地止血,降低伤者的出血量。
3.研究发展:随着生物材料和医疗技术的不断发展,壳聚糖复合止血纱布的制备方法和性能优化将成为医疗领域中的研究热点,为止血材料的开发和应用提供新的思路和方向。
总结:壳聚糖复合止血纱布作为一种新型的止血材料,具有良好的生物相容性和止血效果,其制备方法简单易行,应用前景广阔。相信随着医疗技术的不断进步和人们对健康需求的不断提高,壳聚糖复合止血纱布必将在医疗领域中发挥重要作用,为患者的康复和健康保驾护航。壳聚糖复合止血纱布的制备方法和应用前景的介绍可以进一步扩充,包括壳聚糖复合止血纱布的生物降解性能、在不同领域的应用前景,以及未来的发展趋势。
一种MXene基磁性纳米复合传感电极及其制备方法和应用
一种MXene基磁性纳米复合传感电极及其制发明名称
备方法和应用
本发明公开了一种MXene基磁性纳米复合传感电极及其制备方法和应用。该方法包含:S1,将MXene的MAX相进行刻蚀处理;S2,以尖晶石类磁性材料作为修饰物和S1得到的MXene材料进行静电自组装复合,制备N‑MFO纳米材料;S3,将N‑MFO纳米材料分散在乙醇/去离子水中形成悬浮液;然后,将该悬浮液滴在电极表面后采用Nafion溶液固定后自然风干,形成纳米复合传感电极。本发明制备方法简单,反应条件温和,成本可控;得到的电极可用于对乙酰氨基酚和多巴胺检测,具摘要
有宽线性范围、高稳定性和低检测限等特点。
一种MXene基磁性纳米复合传感电极及其制备方法和应用
技术领域
[0001]本发明属于对乙酰氨基酚和多巴胺的电化学传感器检测技术领域,具体涉及一种
MXene基性纳米复合传感电极及其制备方法和应用。
背景技术
[0002]作为一种常见的非炎症性解热镇痛药,对乙酰氨基酚(AP)的使用不应超过规定的
剂量。过量或长期用药会导致有毒物质在体内蓄积,最终对肾脏和肝脏造成损害。一般来
说,当人体内的AP含量超过150μg·mL‑1时,人体就会产生明显的毒性反应。此外,多巴胺
(DA)是儿茶酚胺神经递质之一,它能有效清除细胞代谢产生的某些有毒自由基和活性氧化
物。DA的浓度水平在肾脏、荷尔蒙、心血管和中枢神经系统中至关重要,并对人类生活产生
重大影响。体内DA浓度处于异常水平可能导致各种疾病,包括抑郁症、精神分裂症和帕金森
氏病。如今,已经有多种方法用于测定药物和生物液体中的AP或DA,如分光光度法、滴定法、
化学发光法、毛细管电泳法、高效液相色谱法、气相色谱法、比色法以及电化学技术。在上述
的这些重要技术中,电化学方法因其简单、方便、成本效益低和易于操作而在检测多种物质
方面引起了广泛的关注。因此,构建一个高效、快速的电化学传感器来检测DA和AP是非常必
要的。目前,对于测量AP和DA的双功能传感器的工作很少,而且用于电化学传感器的改性电
四氧化三铁
序号 专利号 名称 摘要
1 CN01134340.0 四氧化三铁超细颗粒的球磨工艺 本发明涉及磁性材料加工制造业。本发明是把现在使用的普通球磨机进行湿磨工艺中的磨球大小比例的搭配进行了改动。从而加强了磨球与被加工物的撞击力,使Fe3O4的晶体结构破碎力大大的加强。调整了磨球与被加工物的比例。增加了被加工物与磨球的接触面,提高了研磨效果。延长了研磨时间后,使得分解后的单晶体或聚合体的改性修饰更加符合使用要求。从而使普通的球磨即可加工出纳米级Fe3O4。打破了普通球磨机只能加工出0.25μm粒径物料的结论。
2 CN89102339.9 生产四氧化三铁黑的工艺方法 生产四氧化三铁黑的工艺方法涉及一种从炼钢转炉铁泥中直接提取四氧化三铁黑的工艺方法,至少包括分散、除杂、沉淀、干燥和粉碎等工序,即首先将铁泥微粉化,然后用适当的浓酸进行酸处理,然后将经过酸处理后的铁泥混合液加以沉淀,弃去上清液并调整PH值,最后将沉淀物干燥、粉碎即得四氧化三铁黑成品。本发明工艺简单、污染小,所生产的四氧化三铁黑产品可达到国家一级品标准,可广泛用于以转炉铁泥为原料生产四氧化三铁黑产品。
3 CN88104628.0 四氧化三铁超微粒子的制备方法 本发明涉及一种四氧化三铁超微粒子的制备方法,主要是通过在反应过程中通入某种保护性气体的微型气泡,将刚生成的四氧化三铁微粒包围,来阻止微粒的长大或聚集成团。本发明的优点在于简化工艺,降低成本,由反应制成的四氧化三铁超微胶态粒子不仅可用来制备磁流体,而且可用来制干粉,从而可广泛用于制造透明颜料、隐身材料等领域。 4 CN03150724.7 纳米四氧化三铁/聚苯乙烯磁性复合材料及其制备方法 一种纳米四氧化三铁/聚苯乙烯磁性复合材料的制备方法,包括如下步骤:将三价铁盐和二价铁盐的水溶液混合,然后向混合物中加入含有表面活性剂的碱溶液进行反应得纳米四氧化三铁粒子,再将反应所得的纳米四氧化三铁粒子球磨分散到苯乙烯单体中进行本体聚合反应制得纳米四氧化三铁/聚苯乙烯磁性复合材料。本发明的制备方法简单易行,只需在苯乙烯单体中均匀地混合入纳米四氧化三铁,经常规本体聚合反应,即可合成得到纳米四氧化三铁/聚苯乙烯磁性复合材料。
乳化交联法制备壳聚糖微球的工艺制备
乳化交联法制备壳聚糖微球的工艺制备
壳聚糖微球在生物材料领域具有广泛的应用前景,例如用作药物载体、生物反应器、纳米复合材料等。在制备过程中,乳化交联法是一种常用的方法,其原理为在油相中分散壳聚糖水溶液,增加交联剂后,用多项羟基化合物进行交联反应,最终形成壳聚糖微球。
具体步骤如下:
1.将适量的壳聚糖溶于水中,并调节pH值至6.0左右,得到壳聚糖水溶液。
2.将适量的表面活性剂(如十二烷基硫酸钠等)加入油相中,并加热至适当温度,得到油相。
3.将壳聚糖水溶液快速加入油相中,并用低速搅拌使其充分乳化,形成乳液。
4.在乳液中加入适量的交联剂(如戊二醛)和交联助剂(如多项羟基化合物),进行交联反应。
5.反应完成后,用离心机分离得到壳聚糖微球颗粒。
需要注意的是,在上述制备过程中,应控制壳聚糖水溶液的pH值,以保证微球的形成和稳定性;同时交联反应中交联剂和交联助剂的选择和比例也很关键,应根据具体需求进行优化;此外,离心分离时应控制合适的离心速度和时间,以确保微球的分离完整性和纯度。
无机纳米材料改性壳聚糖静电纺纳米膜的应用
无机纳米材料改性壳聚糖静电纺纳米膜的应用李德朴张琰郭肖青唐晓宁(青岛大学纺织服装学院)摘要:在壳聚糖与聚合物的混合溶液中加入适当的无机纳米颗粒,通过静电纺丝可制得具有独特性质、适应特殊需求的纳米纤维产品,这也是壳聚糖静电纺丝技术的重要发展方向之一。目前已经研制出许多具有特殊功能性和潜在应用价值的壳聚糖纳米纤维产品,文章从组织修复、抗菌应用、吸附金属离子和其他应用等方面进行了综述,对部分壳聚糖纳米纤维的应用进行了简述。关键词:壳聚糖;聚合物;无机纳米颗粒;静电纺丝1壳聚糖及其纤维壳聚糖的化学名称为聚[(1,4).2.氨基.2.脱氧.卢.D.葡萄糖1,具有生物相容性好、可生物降解和抗血凝性,并具有促进伤口愈合和防腐抗菌等功能Il】。壳聚糖纤维可用于生物医学材料及织造功能性纺织品12】。静电纺丝是利用高压静电场激发聚合物的带电射流,使射流固化得到聚合物的纳米纤维。静电纺丝纳米纤维直径从几微米到小于100nm,具有比表面积大和小孔尺寸等优点【31,通过静电纺丝方法将壳聚糖制成纳米纤维,可以扩大其应用范围。将纯壳聚糖溶液进行静电纺丝经常产生珠状颗粒物,加入聚合物,可使壳聚糖纳米纤维的机械性能、生物相容性、抗菌性和其他性能均得到极大改善。可以与壳聚糖混合制成静电纺纳米纤维的合成聚合物有聚乙烯醇(PVA)、聚氧乙烯(PEO)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚己酸内酯(PCL)等。将无机纳米材料的特性和壳聚糖纳米纤维的特性相结合,可以开发出更多的具有独特性质、适应特殊需求的壳聚糖纳米纤维产品。2无机纳米材料改性壳聚糖静电纺纳米膜在组织修复方面的应用壳聚糖具有无毒、抗菌、可生物降解和生物相容性好等优点,被广泛应用于生物医学领域,如组织工程支架、药物递送、过滤、伤口敷料和生物传感器等。静电纺丝制得的壳聚糖纳米材料具有较大的比表面积和孔隙率,使壳聚糖在生物医学上的应用更加广泛。在整形外科和颅面科临床实践上,骨骼缺陷的修复一直是个医学难题。Frohber曲等【4】将交联京尼平的羟基磷灰石纳米粒子(HA)加入壳聚糖的三氟乙酸(TFA)溶液中,通过静电纺丝制得纳米复合材料,将得到的复合支架材料假设为一个模拟非承重骨的细胞外基质的微环境,促进成骨细胞的分化,并且与成熟骨膜相似。通过实验证明,该纳米材料可促进成骨细胞样本的增值,分化和成熟,在骨组织的愈合上有广阔前景。Yang等【5】将N-羧乙基壳聚糖(CECS)/聚乙烯醇(PVA)静电纺丝纳米纤维作为有机基质进行矿化处理,制得含有羟基磷灰石(HA)的生物复合材料;Toskasww批cn怕。咱cn中国产业用纺织品行业
壳聚糖在药物微胶囊方面的应用
壳聚糖在药物微胶囊方面的应用
摘要:药物微胶囊是近些年来发展出来的新型剂型,在微胶囊的壁材方面壳聚糖由于其优良的韧性、细胞亲和性等优点,日益引起人们的关注,本文就壳聚糖在药物微胶囊方面的应用做了简单介绍。
关键词:壳聚糖,微胶囊
中图分类号:tg333.7 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)23-562-01
1. 概述
微胶囊是近几十年发展起来的一种新型制剂,微囊技术已被广泛应用于微生物、动植物细胞、酶和其他多种生物活性物质和化学药物的固定化方面。微胶囊造粒技术就是将固体、液体或气体包埋、封存在一种微型胶囊内成为一种固体微粒产品的技术。目前,微囊中常用的壁材有:海藻酸钠、壳聚糖、甲基纤维素、乙基纤维素、聚乳酸、聚乙烯醇等。其中,壳聚糖具有优良的韧性,且亲水、无毒、多孔、均匀,同时甲壳素在自然界中分布也是十分广泛的[1],如微生物界(菌类的细胞膜等),植物界(藻类)及动物界(虾、蟹、昆虫的外骨骼)。据推测,目前地球上甲壳质与植物纤维素产量相差不多,在自然界中.甲壳质的年生物合成量高达千亿吨之多,是仅次于纤维素的第二大自然资源。
壳聚糖是天然高分子甲壳素经脱乙酰基后得到的氨基多糖,是自然界唯一的碱性多糖,具有抑菌、抗癌、降脂、增强免疫等多种生理功能,且具有良好的细胞亲和性、组织相容性和生物可降解性,广泛应用于食品、纺织、农业、环保、美容保健和其它日用化学工业。近年来,壳聚糖作为医用辅料、人造组织材料、药物缓释材料等功能材料的开发利用使其日益受到人们的关注[2-3]。壳聚糖因制法、工艺条件和要求不同,脱乙酰基度可由60%到100%。脱乙酰甲壳素较甲壳素的溶解性能大大改善。虽然在中性水及一般的有机溶剂中几乎不溶,可溶解于酸和酸性水溶液中成为阳离子聚合物,具有良好的生物粘附性。而壳聚糖c-6位经基最活泼易于进行羧化反应,通过改性后的羧甲基壳聚糖具有良好的水溶性,因此在医药、生物医学工程等领域有着广泛的应用前景[4]。
原位制备磁性壳聚糖纳米粒子及其对Ag(I)的吸附性能
第35卷第3期 2012年09月 东华理工大学学报(自然科学版) JOURNAL OF EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY Vo1.35 No.3 Sep.2012 doi:10.3969/j.issn.1674—3504.2012.03.014 原位制备磁性壳聚糖纳米粒子及其对Ag(I)的吸附性能 周利民 , 尚 超 (1.东华理: 大学放射地质与勘探技术国防重点学科实验室,江两抚州344000;2.东华理 亡大学化学生物与材料科学学院江西抚州344000) 摘要:以壳聚糖、Fe /Fe”盐为水相,环已烷/.t ̄-已醇为油相,Triton X-100为乳化剂,通过在W/O微乳体系中加NaOH 溶液沉淀剂,原位制备磁性壳聚糖纳米粒子(MCN),用于吸附Ag(I)。考察了pH值、Ag(I)浓度和温度对MCN吸附Ag (I)的影响。结果表明,MCN分散良好,粒径l5~40 nm,饱和磁化强度25.6 emu・g ,PH 6.0时吸附最佳,船(I)吸附容 量随温度升高而降低。吸附动力学符合拟二级方程,且为自发放热过程。吸附等温线分别用Langmuir,Freundich和D.R 模型拟合,表明Langmuir模型拟合最好,为单分子层吸附,最大吸附容量2.06 mmol/g。吸附活化能E为8.94~9.10 kJ/ mol,表明以化学吸附为主。 关键词:原粒制备;磁性壳聚糖;吸附;Ag(I) 中图分类号:0646.8 文献标识码:A 文章编号:1674-3504(2012)03-0285-06 周利民,尚超.2012.原位制备磁性壳聚糖纳米粒子及其对Ag(I)的吸附性能[J].东华理工大学学报:自然科学版,35(3) 285.290. Zhou Li—Min,Shang Chao.2012.In-situ preparation ofmagnetic chitosan nanoparticles and its adsorption properties for Ag(I)[J] Journal ofEast China Institute ofTechnology(Natural Science),35(3):285—290. 从溶液中分离富集贵金属的方法有活性炭、工 业废料或天然材料吸附、溶剂萃取、离子交换等,传 统交换树脂通常选择性差、机械强度低或价格较高 (王岩等,2011;Monier et a1.,2010;周利民等, 2009)。磁性吸附具有传质速率高、固液接触好、压 降低的优点,并且吸附剂通过外加磁场易于分离, 因此近年来受到关注(Chen et a1.,2011;Chang et a1.,2005)。磁性吸附剂广泛用于生物大分子分 离、信息贮存、脱盐和废水处理。磁性壳聚糖树脂 还可用于药物载体、酶和细胞的纯化分离等。 壳聚糖的基本组成单位是2一胺基葡萄糖,以 B一(1,4)一糖苷键相互连接。壳聚糖具有亲水性、 生物相容性、可降解性,并且对多种金属离子均有 良好的吸附性能(Monier et a1.,2010;周利民等, 2009;Chen et a1.,2011;Chang et a1.,2005)。壳聚 糖吸附剂通常为微球状(以减少吸附床层压降),通 常在亚微米至微米级,但内扩散阻力较大,导致吸 附速率和吸附容量下降。纳米吸附剂具有内扩散 阻力小,比表面积大,吸附速率快,吸附容量大的特 收稿日期:2011—114)8责任编辑:吴志猛 基金项目:国家自然基金项目(21166001) 作者简介:周利民(197O一),副教授,主要从事磁性高分子材料及水处理 方面的研究。E—mail:minglzh@sohu tom 点,近年来受到关注(周利民等,2009;Chen et a1., 2011;Chang et a1.,2005)。但纳米吸附剂粒径小, 难以通过离心或过滤的方法分离。磁性纳米吸附 剂通过外加磁场易于分离,因此有效地解决了分离 困难的问题。 研究表明,壳聚糖主要通过络合机理吸附Ag (I),通过氨基、羟基与Ag(I)形成四元环络合结构 (Aria,2005)。本文利用微乳分散原位制备磁性壳 聚糖纳米粒子(MCN),用于吸附Ag(I),考察了pH 值、Ag(I)浓度和温度对MCN吸附Ag(I)的影响。 MCN的特点是粒子小,吸附速率快,并且具有磁 性,易于分离。 1 实验 1.1 原料 壳聚糖(相对分子质量1.3×10 ,脱乙酰度 90%),上海国药集团化学试剂有限公司;戊二醛 (质量分数25%)、环氧氯丙烷、硫脲,中国上海试 剂总厂,均为分析纯;Ag(I)贮备液(1.0×10 moL/L)由AgNO 溶于去离子水制备。其它试剂均 为分析纯。
药用壳聚糖磁性复合微球的制备及特性
358 材料工程/2008年1O期
药用壳聚糖磁性复合微球的制备及特性
Preparation and Characteristics of Composite Magnetic Chitosan
Microspheres Used as Carrier of Targeted—drug
赵原璧,邱祖民,刘钟薇,黄佳英 (南昌大学环境科学与工程学院,南昌330031)
ZHAO Yuan—bi,QIU Zu—min,LIU Zhong—wei,HUANG Jia-ying (School of Environmental Science and Engineering,Nanchang University,Nanehang 330031,China)
摘要:采用化学共沉淀法,以FeC1 2・4Hz0和FeC1。・6HzO为原料,氨水为沉淀剂制备出磁性Fe 0 纳米粒子;然后采 用化学交联法,在分散有纳米Fe 0 的壳聚糖乳液中,加入适量的戊二醛交联剂制得包覆有纳米Fe。04的壳聚糖复合微 球载体。该复合磁性微球成球性好,分散均匀,平均粒径达到10/ ̄rn左右,具有较好的磁响应性及生物可降解特性。该 复合磁性微球可作为载体材料应用于磁性靶向药物的制备。 关麓词:磁性Fe3()4纳米粒子;化学共沉淀法;乳化交联法;复合微球 中图分类号:R944.2 7;R979.1 文献标识码:A 文章编号:1001—4381(2008)10—0358—05
Abstract:Using FeC13・6H2 O and FeC12・4H2 O as reactants and NH4 OH as precipitation reagent, the magnetic Fe3 04 nanoparticles were prepared by chemical CO—precipitation.And then using the e— mulsification cross-linking technique to got composite magnetic chitosan microspheres was got by
