静电纺淀粉纳米纤维的制备及改性研究

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随着纳米材料的迅速发展,纳米纤维成为了纤维研究领域的研究热点。静电纺丝技术是目前制备超细纤维最简单有效的方法,其制备的超细纤维具有孔隙率高,比表面积大等特点,因而具有广泛的应用,尤其是在生物医药领域。  淀粉是一种天然可降解高分子材料,同时具有良好的生物相容性。本文采用静电纺丝技术制备了纯淀粉纳米纤维,并进行了戊二醛(GTA)交联改性研究。随之,采用同样方法制备了淀粉/PVA共混超细纤维以及以对乙酰氨基酚做为药物来源的载药淀粉超细纤维。  采用扫描电镜(SEM)观察纤维形貌及直径分布的变化,讨论了不同条件及参数对纤维形貌和直径的影响。结果表明,纯淀粉纳米纤维成膜性能良好,随纺丝液浓度的增大,纤维直径呈增大趋势,随纺丝电压和接收距离的增大,纤维直径而呈减小现象,且交联后纤维仍能较好保留原纤维的形貌。随着淀粉/PVA共混体系中PVA含量的增加,共混纤维的直径呈减小趋势。随着药物含量的增加,载药纤维直径也呈减小现象;力学性能测表明,交联改性和PVA的加入都在一定程度上提高了纤维膜的力学性能,而药物的加入则减弱了其力学性能;接触角测试表表明,交联改性有效的提高了纤维膜的耐水性能,淀粉/PVA共混纤维和载药纤维随PVA和药物含量的增加其耐水性呈减弱趋势;红外光谱(FTIR)测试表明,戊二醛与淀粉发生了缩醛化交联反应,PVA的加入对体系中氢键的作用力产生了一定影响,随着PVA含量的增加,氢键作用呈现先减弱后增强的趋势;DSC测试表明,淀粉/PVA共混体系纤维膜的DSC曲线和峰型都比较平滑,说明淀粉和PVA能比较均匀的混合在一起,均匀的融合。药物控释性能测试表明,淀粉作为药物载体,可起到一定的缓释作用。药物释放过程均有一个快速释放时间段,并且随着药物含量的增加,释放速率呈增大趋势;载药淀粉纤维经戊二醛蒸汽交联后其药物释放速率有所减缓,并且随着交联时间的增加,药物释放速率越延缓,说明交联改性能起到延缓药物释放速率效果。
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