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环境友好高吸水纤维素海绵的制备及影响工艺

高分子材料科学与工程 2016年第1期32卷 184-190页

作者：吴志红昌康琪王栋李沐芳武汉纺织大学材料科学与工程学院湖北武汉430200

NaOH/尿素水溶液体系低温溶解纤维素法是一种环境友好、低成本的纤维素溶解方法。文中以NaOH/尿素水溶液为溶剂体系,微晶纤维素为原料,无水硫酸钠为成孔剂、精梳棉为增强纤维,利用冷冻法溶解微晶纤维素成功制备了具有高吸水性能的纤维... 详细信息

NaOH/尿素水溶液体系低温溶解纤维素法是一种环境友好、低成本的纤维素溶解方法。文中以NaOH/尿素水溶液为溶剂体系,微晶纤维素为原料,无水硫酸钠为成孔剂、精梳棉为增强纤维,利用冷冻法溶解微晶纤维素成功制备了具有高吸水性能的纤维素海绵。通过扫描电子显微镜、电子万能材料试验机及差重法分析了微晶纤维素浓度、增强纤维浓度、成孔剂浓度以及成孔剂颗粒大小对纤维素海绵形态结构、密度、拉伸强度及吸水率的影响。研究结果表明,微晶纤维素质量浓度、增强纤维质量浓度、成孔剂浓度以及成孔剂颗粒的大小是影响纤维素海绵性能的主要因素。当纤维素添加量为m（纤维素）/m（S）=6/100,增强纤维添加量为m（增强纤维）/m（S）=3/100,成孔剂添加量为m（成孔剂）/m（S）=140/100,成孔剂的粒径在0.125-0.18mm时,纤维素海绵的综合性能较好,其形态均匀,吸水性可以达到900%以上。

关键词：高吸水纤维素海绵工艺

具有定向孔结构甲壳素基海绵的制备与止血性能研究

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具有定向孔结构甲壳素基海绵的制备与止血性能研究

作者：康凯中国科学技术大学

学位级别：硕士

在战场、交通事故和外科手术中经常发生不可控出血导致的死亡。对于危及生命的创伤性出血及时有效的止血在临床上被广泛需求。甲壳素及其衍生物由于具有良好的生物相容性、生物降解性和来源广泛的特点,被做为止血材料而广泛研究。纯甲... 详细信息

在战场、交通事故和外科手术中经常发生不可控出血导致的死亡。对于危及生命的创伤性出血及时有效的止血在临床上被广泛需求。甲壳素及其衍生物由于具有良好的生物相容性、生物降解性和来源广泛的特点,被做为止血材料而广泛研究。纯甲壳素一般常需与其他止血活性物质复合以达到更好的止血效果。具有与胶原蛋白相似氨基酸排列顺序的明胶是一种重要的止血活性物质。甲壳素与适量的明胶复合并通过海绵结构的调控可制备出具有优良止血性能的材料。本论文采用超微碾磨的方法使α-甲壳素在六氟异丙醇(HFIP)中的溶解量从4 mg/mL升至8 mg/mL,同时在8mg/mL的甲壳素溶液中溶解不同质量的明胶得到甲壳素/明胶复合溶液。采用非溶剂水置换不同浓度甲壳素溶液和不同明胶含量甲壳素/明胶复合溶液中的HFIP使溶液凝胶化,测量不同水凝胶的流变性能发现水凝胶储能模量(G’)均远大于耗能模量(G"),并且模量随应变频率的增加变化不大。随着甲壳素溶液浓度的升高和甲壳素/明胶复合溶液中明胶含量的增加所形成的水凝胶模量逐渐增大。在-50℃采用定向冷冻干燥的方法制备具定向孔结构的甲壳素及甲壳素/明胶复合海绵。研究发现:随甲壳素溶液浓度的升高甲壳素海绵孔隙率下降、密度升高、吸液能力下降、孔直径先升高后降低,由6 mg/mL甲壳素溶液制备的甲壳素海绵具有最大的孔直径。随甲壳素/明胶复合海绵中明胶含量的增加,复合海绵孔隙率下降、密度升高、孔直径减小、压缩应力增加、吸液能力下降。研究了不同浓度甲壳素溶液形成的甲壳素海绵体外凝血能力,发现纯甲壳素海绵具有较弱的体外凝血能力,不适合被用做止血材料。研究了甲壳素/明胶复合海绵体外和体内止血性能,发现随甲壳素/明胶复合海绵中明胶含量的增加,复合海绵体外降解率逐渐升高,溶血率先增加后降低,血细胞吸附能力先增加后降低,体外凝血指数和体外凝血时间先增加后降低。当甲壳素和明胶质量比为1:1时制备的复合海绵(CH8G8S)具有最低的溶血率、最强的血细胞吸附能力、最低的体外凝血指数和最少的体外凝血时间。在体内止血实验中CH8G8S具有最短的止血时间73 s和最少的出血量0.266 g,远短于和少于纯甲壳素海绵和商用明胶海绵。通过以上研究可知,明胶与甲壳素复合可提高甲壳素止血性能,甲壳素/明胶复合海绵是一种有潜力的止血材料。

关键词：甲壳素明胶定向孔海绵止血材料

超疏水吲哚基海绵复合材料的制备及其性能研究

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超疏水吲哚基海绵复合材料的制备及其性能研究

作者：唐涛浪西南科技大学

学位级别：硕士

人类社会生产生活等许多行业的兴起,会产生大量含油废水。含油废水的排放和石油污染事件对环境和生态造成严重影响。含油废水本身具有水量大、污染范围广、水质较为复杂、难生物降解等特点,使得含油废水处理成为一项十分困难的工程。在... 详细信息

人类社会生产生活等许多行业的兴起,会产生大量含油废水。含油废水的排放和石油污染事件对环境和生态造成严重影响。含油废水本身具有水量大、污染范围广、水质较为复杂、难生物降解等特点,使得含油废水处理成为一项十分困难的工程。在处理含油废水时,吸附法无疑是最简单、最快、高效且能回收石油资源的方法。所以如何通过简单的步骤制备出高效的吸油材料是目前亟待解决的问题。目前已知的疏水亲油材料普遍存在着吸附力能力弱、循环性差、复杂环境适用性差等缺点。海绵由于成本低、弹性好、吸附容量大,是一种很好的吸油材料。目前报道的超疏水海绵吸附能力和循环次数并不理想。多性能的超疏水海绵也由于过程繁琐且太多的负载材料会使原海绵的孔隙收缩、堵塞,从而降低海绵的吸附能力。吲哚作为自然界中广泛存在的化合物,有着廉价易得等特点并且有着富电子π体系,可用于各种领域。这里,我们展示了一种采用简单的浸涂法制备的多功能吲哚基海绵复合材料,对乳液具有高效分离效果。本文的主要内容包含以下两个部分:(1)本文第三章以3-吲哚甲醛和吲哚为原料在对甲苯磺酸催化下制备了三吲哚基甲烷单体(TRM),在常温下用三氯化铁催化三吲哚基甲烷超交联形成三吲哚烷基聚合物(PTRM)后引入纳米四氧化三铁,采用涂覆法将其负载在密胺海绵表面得到磁性超疏水吲哚基复合海绵(PTRM@FeO@MF)。该海绵复合材料表现出优异的超疏水性(接触角为153.4°),对不同有机溶剂的吸附量为自身质量的70-150倍。该复合材料在循环吸脱附15次后仍保持着优异的疏水性能(接触角为149.3°),涂覆材料与海绵间的结合能为53 KJ/mol。材料对乳液(O/W型和W/O型)的分离效率可以达到97.5%和97.9%,分离速度可达8.31×10L·m·h(0.1 Mpa)。涂层还使海绵具有磁性,在磁响应下便于吸油后的收集。(2)本文第四章以2-吲哚酮为原料制备了三聚吲哚单体(TAT),在常温下用三氯化铁催化三聚吲哚超交联形成聚三聚吲哚聚合物(PTAT),采用涂覆法将其负载在密胺海绵表面得到超疏水抑菌海绵(PTAT@MF)。该涂层使海绵具有接触角高达158.6?的超疏水表面,具有很强的吸附能力(吸附量达到自身重量的70-180倍)和优异的重复使用性(材料循环使用30次后接触角仍大于150?),涂层与海绵的结合能为67.6KJ/mol。涂层还赋予海绵优异的抑菌性能(对大肠杆菌和金色葡萄球菌都有明显抑制作用)。此外,该涂层在PH 1-14时仍保持超疏水性能,在模拟真实水环境中油水混合物和乳液(O/W型和W/O型)的分离效率分别为99.6%和99.3%,分离速度可达1.91×10L·m·h(0.1 Mpa)。

关键词：海绵吲哚油水分离超疏水

热风非织造基增强海藻酸钙冻干海绵的制备及性能研究

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热风非织造基增强海藻酸钙冻干海绵的制备及性能研究

作者：夏义尝东华大学

学位级别：硕士

海藻酸盐是海洋含量最多的可再生生物高聚物,其高性能材料的开发与利用,是人类应对化石基能源枯竭的重要手段之一。海藻酸盐海绵材料既保持了海藻酸盐潜在的生物活性与生物相容性,又具备海绵材料孔隙率高、比表面积大赋予的连带优势,目... 详细信息

海藻酸盐是海洋含量最多的可再生生物高聚物,其高性能材料的开发与利用,是人类应对化石基能源枯竭的重要手段之一。海藻酸盐海绵材料既保持了海藻酸盐潜在的生物活性与生物相容性,又具备海绵材料孔隙率高、比表面积大赋予的连带优势,目前在创伤处理、药物释放、组织工程和污水处理等领域被广泛研究,但用来替代化石基高分子材料仍存在工艺、性能方面的不足。与成熟的非织造工艺结合,开发高性能海藻酸盐海绵材料是一种可行的解决方案,本课题利用蓬松柔软、孔隙高的热风非织造材料(NWs)优化海藻酸钙(CA)冻干海绵结构,提出一种结构可控的高性能海绵材料制备方案,结合纳米固载天然抗菌物质丁香酚和雾化溅射技术,赋予海绵材料长效释香抗菌性,验证创伤处理方面的应用潜力。研究主要包括以下部分:(1)围绕NWs骨架对CA海绵结构的改善展开,分析不同制备工艺对复合海绵(CA@NWs)性能影响。NWs骨架能够改善冻干海藻酸钙海绵的成型结构与尺寸,同时受到预冻温度和制备浓度的调控。鉴于海藻酸盐海绵多应用于湿润液体环境体系,分析结构调控对复合海绵吸液、透湿、保湿和液体传递等液体交互性能的影响,并对其干、湿态力学性能进行表征分析,其中1.5wt%湿态速冻CA@NWs海绵在MD、CD方向抗拉强度分别为1.913和0.465 MPa,相比湿态纯CA海绵最高提升约95倍。(2)为增强复合海绵抗菌能力,进行创伤处理应用探索。采用改进的St(?)ber法制备介孔二氧化硅(MSNs)载体,粒径范围100-200nm,孔径6.54nm,比表面积998.05m/g。通过纳米固载天然活性抗菌物质丁香酚精油(EG)制备芳香抗菌纳米颗粒(EG@MSNs),固载量57.085%,有效提高EG热稳定性,实现持久缓释效果。在创面组织模拟液中测试EG@MSNs的即时溶出量,约2.35mg/m L的分散浓度即可达到过量EG直接滴加的即时溶出量水平,可与创面湿润的愈合需求有机结合,为创面快速营造抗菌的液体微环境。(3)采用雾化溅射技术将EG@MSNs均匀负载至CA@NWs海绵表面,并通抑菌、凝血和多种医用标准测试验证成品在创伤护理方面的应用潜力。结果表明,芳香功能化CA@NWs海绵具有15天以上的大肠杆菌抑制力;根据制备工艺的不同,CA@NWs凝血时间可缩短57.1%～71.4%;在荧光物、表面活性物、水中溶出物和水浸出液酸碱度测试方面均符合医用行业相关标准的要求。

关键词：海藻酸盐海绵非织造材料冷冻干燥芳香

海绵Dysidea sp.及其共附生黄柄曲霉Aspergillus flavipes 164013的化学成分及其生物活性研究

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海绵Dysidea sp.及其共附生黄柄曲霉Aspergillus flavipes 164013...

作者：刘宏艳厦门大学

学位级别：硕士

海绵种类丰富,分布范围广,被认为是最古老的无脊椎动物。在应对海洋复杂的生物环境和激烈竞争中,其自身化学防御体系和表面共生微生物共同发挥着重要作用。我们选取海绵Dysidea sp.及其共附生黄柄曲霉Aspergillusflavipes 164013为研究... 详细信息

海绵种类丰富,分布范围广,被认为是最古老的无脊椎动物。在应对海洋复杂的生物环境和激烈竞争中,其自身化学防御体系和表面共生微生物共同发挥着重要作用。我们选取海绵Dysidea sp.及其共附生黄柄曲霉Aspergillusflavipes 164013为研究对象。综合运用硅胶正相柱色谱、葡聚糖凝胶sephadex LH-20柱色谱、反相ODS柱色谱等以及高效液相色谱等现代分离方法对它们的甲醇提取物进行系统的分离纯化,共得到28个单体化合物。通过ESIMS、NMR、UV、IR、X-ray单晶衍射等光谱分析技术确定所有化合物的结构,包括15个倍半萜醌类化合物,4个二苯醚类化合物,5个生物碱类化合物和4个其他类化合物,分别为 dysideanone F(1)、dysideanone G(2)、dysiherbol D(3)、dysiherbol E(4)、CompoundA5(5)、dysiherbol B(6)、dysideanoneA(7)、dysideanone C(8)、avarol(9)、dysiquinol A(10)、dysiquinol B(11)、yahazunol B(12)、neoavarol(13)、neoavarone(14)、avarone(15)、isobromolaurenisol(16)、dibutyl phthalate(17)、methyl linoleate(18)、hydroxydihydrobovolide(5-hydroxyl-3,4-dimethy-5-penty-12(5H)-furanone(19)、4-(2’-hydroxybenzyl)-2-methyl-2H-pyrazino[2,1-b]quinazoline-1,3,6-trione(20)、dichloro derivative(21)、asterric acid(22)、monochloro derivative(23)、geodin(24)、benzomalvin B(25)、benzomalvin E(26)、(-)benzomalvin E(27)、benzomalvin C(28)。化合物5为新骨架倍半萜醌类化合物,1-4和20为新化合物。所有化合物对S.aureus、B.mycoides、M.smegmatis、C.albicans和 E.coli进行了抗菌活性评价,结果显示8对S.aureus和B.mycoides显示有一定的抑制活性,MIC值均为4μg/mL。3对B.mycoides显示微弱的抑制活性,MIC值为64μg/mL,而阳性药物万古霉素的MIC值为1μg/mL。在诱导人骨肉瘤U20s细胞自噬性死亡活性初筛中发现,1和4在20 μM浓度下会影响肿瘤细胞自噬。其中,1能促进人骨肉瘤细胞U20s细胞自噬水平增强,4则使其自噬过程被阻断,8和9在20 μM浓度下有细胞毒活性,还需进一步降低浓度进行复测确定其效果。

关键词：海绵真菌化学成分抑菌诱导肿瘤细胞自噬

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海绵抗肿瘤活性成分的作用机制及研究进展

中国中药杂志 2012年第19期37卷 2842-2845页

作者：杨凤袁洪黄志军中南大学湘雅三医院临床药理中心湖南长沙410013 中南大学药学院湖南长沙410013 中南大学药物临床评价研究中心湖南长沙410013

随着陆地资源的减少,海洋资源为药物开发提供了一条新途径,其中海绵是重要的海洋生物资源之一。近年来,人类已从海绵中分离提取出许多结构新颖的抗肿瘤活性成分,海绵靶向抗肿瘤药物的开发成为开发海洋资源创新药物的新趋势。该文根据海... 详细信息

随着陆地资源的减少,海洋资源为药物开发提供了一条新途径,其中海绵是重要的海洋生物资源之一。近年来,人类已从海绵中分离提取出许多结构新颖的抗肿瘤活性成分,海绵靶向抗肿瘤药物的开发成为开发海洋资源创新药物的新趋势。该文根据海绵抗肿瘤活性成分及其相关合成类似物的作用靶点,包括微管与微丝等细胞骨架系统、细胞周期素蛋白与极光激酶等蛋白激酶家族、DNA合成及其相关酶、肿瘤组织生长微环境、人体免疫系统等,对海绵活性成分及其相关合成物的抗肿瘤作用机制进行综述,并简单介绍其相关临床研究情况。

关键词：海绵抗肿瘤活性成分靶点

海藻酸钠/魔芋葡甘露聚糖复合海绵材料的制备及性能

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化工进展 2017年第11期36卷 4176-4181页

作者：张珂隋淑英朱平董朝红刘杰张晓云青岛大学纺织服装学院山东青岛266071 山东省海洋生物质纤维材料及纺织品协同创新中心山东青岛266071 纤维新材料与现代纺织国家重点实验室培育基地山东青岛266071

采用冷冻干燥法,利用海藻酸钠(SA)和魔芋葡甘露聚糖(KGM)共混溶液,制备了一种多糖类复合海绵材料,测定了不同配比中复合海绵材料的孔隙率、吸湿保湿性及力学性能,讨论了甘油的添加量对复合海绵材料柔软性及透气性的影响,并用红外光谱(FT... 详细信息

采用冷冻干燥法,利用海藻酸钠(SA)和魔芋葡甘露聚糖(KGM)共混溶液,制备了一种多糖类复合海绵材料,测定了不同配比中复合海绵材料的孔隙率、吸湿保湿性及力学性能,讨论了甘油的添加量对复合海绵材料柔软性及透气性的影响,并用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)对复合海绵材料的结构进行了表征。研究结果表明,制备的复合海绵材料孔径为100~200μm,气孔为圆形或扁长形,具有良好的连通性和均匀性;SA和KGM通过物理共混的方式共存,并没有发生化学反应。SA和KGM的最佳质量分数比为2.0∶0.9,甘油的最佳添加量为4%,此时制备的复合海绵材料具有良好的透气性、吸湿保湿性和较好的力学性能,同时保持了天然多糖优良的生物相容性能,在生物医用材料领域具有潜在的应用价值。

关键词：海藻酸钠魔芋葡甘露聚糖海绵制备力学性能

海绵共附生真菌Aspergillus niger的分离鉴定及抗菌抗氧化活性物质研究

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中药材 2019年第6期42卷 1316-1318页

作者：姚佳晓张作艳张云阳符浩男肖烨丁立建何山宁波大学李达三海洋生物医药研究中心浙江宁波315211 宁波大学食品与药学学院浙江宁波315211 浙江台州恩泽医疗集团(中心)路桥医院浙江台州318050

目的:对海绵共附生真菌Aspergillus niger进行分离鉴定,并对其活性物质进行抗菌抗氧化研究。方法:以海南陵水水域的一种蜂海绵中分离获得的25株真菌为实验材料,对菌株的乙酸乙酯提取物进行抗菌抗氧化活性筛选,得到一株具有较好抗菌抗氧... 详细信息

目的:对海绵共附生真菌Aspergillus niger进行分离鉴定,并对其活性物质进行抗菌抗氧化研究。方法:以海南陵水水域的一种蜂海绵中分离获得的25株真菌为实验材料,对菌株的乙酸乙酯提取物进行抗菌抗氧化活性筛选,得到一株具有较好抗菌抗氧化活性的真菌菌株LS51。对此菌株进行形态与分子鉴定,利用VLC、MPLC、HPLC等手段对其次级代谢产物进行分离纯化,采用NMR和MS方法进行化合物结构解析,采用DPPH·法和MIC法分别测定抗氧化活性和抗菌活性。结果:从蜂海绵中分离获得的LS51菌株鉴定为Aspergillus niger,以活性导向分离,从该菌株的发酵产物中分离鉴定出4个环肽类化合物,分别为:malformin C(1)、malformin A1(2)、cyclo-(LPro-L-Phe)(3)、cyclo-(L-Pro-L-Tyr)(4),4个化合物均具有较好的抗氧化活性,化合物1、2和4分别表现出抗金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的活性。结论:4个化合物均为首次从真菌Aspergillus niger中分离得到。

关键词：海绵真菌次级代谢产物抗氧化活性抗菌活性

魔芋葡甘露聚糖/聚乙烯醇复合海绵的制备及性能

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武汉大学学报（理学版） 2021年第4期67卷 353-358页

作者：李靖樊李红童泽鑫林鹏杰吴平易嘉琰王有丽武汉理工大学化学化工与生命科学学院湖北武汉430070 日照武汉理工大生物医药暨新材料研究院山东日照276800 湖北一致魔芋生物科技股份有限公司湖北宜昌443502

采用热成型法,利用魔芋葡甘露聚糖(KGM)和聚乙烯醇(PVA)共混溶液,与甲醛交联进行缩醛化反应制备KGM/PVA复合海绵。样品的Fourier变换红外光谱(FT-IR)表明了缩醛化反应的发生,扫描电镜(SEM)结果确认了海绵内部连通的孔隙形貌。性能研究... 详细信息

采用热成型法,利用魔芋葡甘露聚糖(KGM)和聚乙烯醇(PVA)共混溶液,与甲醛交联进行缩醛化反应制备KGM/PVA复合海绵。样品的Fourier变换红外光谱(FT-IR)表明了缩醛化反应的发生,扫描电镜(SEM)结果确认了海绵内部连通的孔隙形貌。性能研究结果表明,复合海绵的密度随KGM含量增加而增加,而孔隙率随之呈现出下降趋势;当KGM含量为2%(质量分数)时,复合海绵的断裂伸长率最优,为255%,拉伸强度为31 kPa,同时具有较好的吸水保水性能。

关键词：魔芋葡甘露聚糖聚乙烯醇海绵力学性能吸水性能