專利名稱：細菌纖維素與聚甲基丙烯酸β羥乙酯透明復合材料與制備的制作方法
技術領域：
本發明屬于生物醫學材料領域，涉及一種細菌纖維素與聚甲基丙烯酸e羥乙酯透明 復合材料與制備方法。
背景技術：
近年來，隨著材料科學與生物醫學技術的發展，生物醫用材料的制備與應用有了很大 的進步。生物醫用材料不僅要求具有良好的生物相容性，而且還有一定的力學強度。在 一些特定的領域還要求其具有獨特的性能，如人工角膜材料就必須要有高的含水量和透 明性。聚甲基丙烯酸e羥乙酯水凝膠由于其的高含水量、透明性，良好地生物相容性等 優點，被廣泛應用于人工皮膚、傷口敷料、人工韌帶、人工晶狀體和人工角膜等方面。 但是由其于力學性能差，使它的應用在受到了限制。人們曾用多種方法來改善它的力學 性能如與疏水性單體共聚、用纖維增強等，但這些方法在一定程度上或減低了它的含水率，或降低了它的透明性，使之應用范圍仍受到了限制。細菌纖維素(Bacterial cellulose, BC)作為一種新型的生物醫用材料，現已被證明具有良好的生物相容性，力學性能，高 的滲透率和含水率。現在許多學者對其在骨組織支架材料、人工血管、人工皮膚等方面 的應用做了大量的研究。除此之外，該材料還被用作了增強纖維，進一步擴大了一些低 力學強度的生物醫用材料的應用范圍。發明內容本發明的目的在于提供一種細菌纖維素與聚甲基丙烯酸P羥乙酯透明復合材料與制 備方法。本發明使得細菌纖維素與聚甲基丙烯酸e羥乙酯二者良好復合，達到提高聚甲 基丙烯酸e羥乙酯水凝膠力學強度的目的，同時該復合材料仍有較高的含水量和透明 性，對于改善聚甲基丙烯酸e羥乙酯水凝膠在生物醫用方面的將具有重大的意義。本發明提供的細菌纖維素與聚甲基丙烯酸e羥乙酯復合材料是以細菌纖維素膜與聚 甲基丙烯酸e羥乙酯為主要原料由熱引發經本體自由基聚合而成，其拉伸強度可達3.5MPa，平衡含水率約為36% 38%，透光率可達75% 80%，具體制備方法將細菌纖維素膜浸入甲基丙烯酸e羥乙酯、交聯劑和引發劑的混合溶液中3 7 d， 然后放入聚四氟乙烯模具中，通入氮氣保護在70'C下反應，取出后在去離子水中浸泡。本發明提供的細菌纖維素與聚甲基丙烯酸e羥乙酯復合材料的制備方法包括如下步驟i)按計量配制甲基丙烯酸e羥乙酯、交聯劑、引發劑的均勻混合溶液，其中交聯劑 為二甲基丙烯酸乙二醇酯，引發劑為偶氮二異丁腈。2) 將細菌纖維素膜完全浸入甲基丙烯酸e羥乙酯混合溶液中。3) 將浸泡后的細菌纖維素膜放入聚四氟乙烯模具中，通入氮氣保護，在70 。C下反 應6 8h。4) 反應產物在去離子水中浸泡1 2周。甲基丙烯酸P羥乙酯、交聯劑、弓l發劑配比為100:0. 5 1:0.1 0.3。本發明提供的細菌纖維素與聚甲基丙烯酸e羥乙酯復合材料應用于骨組織支架材料、人工血管、人工皮膚等生物醫用材料。本發明的優點在于復合材料制備方法相對容易，所制造的細菌纖維素與聚甲基丙烯酸e羥乙酯復合材料有良好的力學性能和生物相容性，高的含水率，同時具有高透明性和較好紫外光屏蔽效果。它的拉伸強度可達3.5 MPa，平衡含水率約為36% 38%，透 光率可達75% 80%。本發明提供的復合材料對于改善聚甲基丙烯酸e羥乙酯水凝膠以 及細菌纖維素在生物醫用方面的將具有重大的意義。
圖l是復合材料在200 400nm的紫外光透過率。 圖2是復合材料在450 800 nm的可見光透過率。
具體實施方式
利用木醋桿菌作為生物反應器，經過發酵制備出細菌纖維素水凝膠膜[L. Hong, Y丄. Wang， S.R. Jia， Y. Huang, C. Gao, Y.Z. Wan Hydroxyapatite/bacterial cellulose composites synthesized via a biomimetic route, Materials Letters 60 (2006) 1710 - 1713.]。在甲基丙烯酸P羥乙酯單體中加入0.2%偶氮二異丁腈，0.5%的二甲基丙烯酸乙二醇 酯，在常溫下攪拌30min，得到混合均勻的溶液。將細菌纖維素膜(5X1 cm)浸入該溶 液中，浸泡3 d后取出并放入聚四氟乙烯模具中，通入氮氣保護，在70。C下反應7h。 反應結束后，取出反應產物并在去離子水中浸泡7d，在浸泡期間每天換一次新的去離子 水。將得到的產物，用濾紙擦去表面水分，用紫外-可見分光光度計在分別200 400nm 和400 800 nm范圍內測量透光率。圖1是復合材料在200 400 nm的紫外光透過率 譜圖，圖2是復合材料在450 800nm的可見光透過率譜圖。
權利要求
1. 一種細菌纖維素與聚甲基丙烯酸β羥乙酯復合材料，其特征在于它是以細菌纖維素膜與聚甲基丙烯酸β羥乙酯為主要原料，由熱引發經本體自由基聚合而成，其拉伸強度3.5MPa，平衡含水率約為36％～38％，透光率可達75％～80％，具體制備方法將細菌纖維素膜浸入甲基丙烯酸β羥乙酯、交聯劑和引發劑的混合溶液中，然后放入聚四氟乙烯模具中，通入氮氣保護在70℃下反應，再水中浸泡。
2、 一種細菌纖維素與聚甲基丙烯酸e羥乙酯復合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟1) 按計量將甲基丙烯酸e羥乙酯、交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯、引發劑偶氮二異丁腈均勻混合；2) 將細菌纖維素膜完全浸入上述甲基丙烯酸e羥乙酯混合溶液中3 7d;3) 將浸泡后的細菌纖維素膜放入聚四氟乙烯模具中，通入氮氣保護，在70 。C下反 應6 8h;4) 反應產物在去離子水中浸泡1 2周。
3、 按照權利要求2所述的制備方法，其特征在于所述的甲基丙烯酸e羥乙酯、交聯劑、引發劑配比為100:0. 5 1:0.1 0.3。
4、 按照權利要求i所述的細菌纖維素與聚甲基丙烯酸e羥乙酯復合材料，其特征在于它應用于骨組織支架材料、人工血管與人工皮膚生物醫用材料。
全文摘要
本發明涉及一種細菌纖維素與聚甲基丙烯酸β羥乙酯復合材料和制備方法，它是以細菌纖維素與甲基丙烯酸β羥乙酯為原料，其制備方法是將細菌纖維素膜浸入甲基丙烯酸β羥乙酯混合溶液中，取出后通入氮氣保護，在70℃下反應6～8h，在去離子水中浸泡1～2周；本發明提供的細菌纖維素與聚甲基丙烯酸β羥乙酯復合材料具有有良好的力學性能透明性，高的含水率，同時較好紫外光屏蔽效果。它的拉伸強度可達3.5MPa，平衡含水率約為36％～38％，透光率可達75％～80％。
文檔編號A61L27/40GK101274107SQ20081005317
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月21日 優先權日2008年5月21日
發明者萬怡灶, 芳 何, 張艷森, 羅紅林, 遠 黃 申請人:天津大學