[发明专利]玉米芯直链性半纤维素/壳聚糖或羧甲基壳聚糖/TiO2杂化材料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种玉米芯直链性半纤维素/壳聚糖或羧甲基壳聚糖/TiO₂杂化材料及其制备方法和用途，属于医用生物材料科学领域。

背景技术

人体血管损伤后，控制血液的流动对维持生命活动是至关重要的。血液凝固的过程以及损伤组织的修复过程称之为止血。止血机制如下：损伤组织部位的血管收缩，限制血液的流动，随后血小板被凝血酶激活，聚集在损伤部位形成一个临时的、松散的血小板栓。血小板的聚集是止血机制第一个过程。止血机制的第二个过程涉及诸多体液丝氨酸蛋白酶等凝血因子的相互作用，这些因子与钙和磷脂表面相互作用产生牢固的纤维蛋白网，能增强易碎的血小板栓进行止血，直到损失组织自身修复。止血机制的最后过程是纤溶，和凝血因子一样，纤溶也是一种激活剂和抑制剂之间复杂的相互作用，使血纤维蛋白溶酶原转化为纤维蛋白溶酶，继而纤维蛋白溶解酶会溶解纤维蛋白凝块的过程。

木质纤维素由纤维素、木质素和半纤维素组成，是自然界最丰富的生物资源。半纤维素是介于纤维素和木质素的一类杂聚多糖，由于其分子的异质性、多分散性，分枝度高和无定形结构，从而造成半纤维素基础理论研究的困难，限制了它的研究与开发。另一方面，壳聚糖是第二大生物资源甲壳素的N-脱乙酰基的产物，是唯一大量存在的碱性多糖。壳聚糖因其具有抗菌、无毒、生物相容性、可生物降解、高透气性、高亲水性和促进伤口愈合等优点而成为止血材料的研究热点。然而，单一的壳聚糖止血时间较长，且杀菌和抑菌能力较弱。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种绿色环保、工艺简便易工业化，可促进伤口愈合、持久抗菌效果的医用抗菌止血材料及其制备方法和用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种玉米芯直链性半纤维素/壳聚糖或羧甲基壳聚糖/TiO₂杂化材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备玉米芯直链性半纤维素；

(2)制备十二烷基硫酸钠改性的纳米TiO₂；

(3)制备玉米芯直链性半纤维素/壳聚糖或羧甲基壳聚糖/TiO₂杂化材料：

将步骤(2)制备的十二烷基硫酸钠改性的纳米TiO₂分散在1～3v/v％的醋酸溶液中，加入壳聚糖，搅拌，每隔半小时超声分散10～15min，搅拌8～12h后，得到壳聚糖/纳米TiO₂乳浊液；或

将步骤(2)制备的十二烷基硫酸改性的纳米TiO₂分散在蒸馏水中，加入羧甲基壳聚糖，搅拌，每隔半小时超声分散10～15min，搅拌8～12h后，得到羧甲基壳聚糖/纳米TiO₂乳浊液；

在壳聚糖/纳米TiO₂乳浊液或羧甲基壳聚糖/纳米TiO₂乳浊液中加入步骤(1)制备的玉米芯直链性半纤维素，搅拌，每隔半小时超声分散10～15min，搅拌3～4h后得到玉米芯直链性半纤维素/壳聚糖或羧甲基壳聚糖/纳米TiO₂乳浊液；

将玉米芯直链性半纤维素/壳聚糖或羧甲基壳聚糖/纳米TiO₂乳浊液在80～100℃回流40～50min，然后在常压40～50℃条件下热交联反应7～8h，冷冻干燥后得到玉米芯直链性半纤维素/壳聚糖或羧甲基壳聚糖/TiO₂杂化材料。

所述壳聚糖脱乙酰度在90％以上。

所述步骤(1)中的玉米芯直链性半纤维素的制备方法，包括如下步骤：

将玉米芯粉碎，过1.0～3.0mm的孔径筛后，用甲苯和乙醇的体积比为1：1-2：1的混合溶剂提取5～7h，35～50℃鼓风干燥16～24h，得到脱蜡生物质；

所得的脱蜡生物质用蒸馏水在50～90℃提取2～3h，冷却后过滤，得残渣，将残渣与亚硫酸钠加入到水中，调节pH为3.0～4.0，在50～100℃提取2～3h，洗涤至中性，在40～50℃下干燥16～24h，得到综纤维素；

用6～10wt％碱性溶液在30～40℃提取综纤维素16～20h，过滤收集滤液，调节滤液的pH为5.0～7.0，减压浓缩，得到浓缩液；

向浓缩液中加入无水乙醇，搅拌10～15min,静置，离心，得到沉淀，洗涤，冷冻，干燥，得到玉米芯直链性半纤维素。

所述残渣与亚硫酸钠质量比为1：1～1.4；所述碱液为KOH溶液或NaOH溶液。