专利名称：一种医用聚乙烯醇精氨酸共混膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种共混膜，尤其是涉及一种医用聚乙烯醇精氨酸共混膜及其制备方法。
背景技术：
聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,简称PVA)是一种外观为白色粉末的亲水性高 分子材料，聚乙烯醇是含有大量亲水性基团的水溶性聚合物，在水中能先溶胀后加热溶解 形成溶液体系。聚乙烯醇无毒、无剌激性，具有良好的生物相容性、成膜性，其膜为透明 状，膜柔软，可用作生物医用材料；但PVA存在水中易溶解、生物可降解性差等缺陷。所 以PVA膜一般都需要通过物理或化学的方法，如戊二醛交联或共混改性等方法处理，以提 高其力学性能。为避免醛类的毒性，常用共混改性的方法，如PVA-丝素共混膜(Tsukada M， Freddi G， KasaiN. . "Physical-Properties and Phase-Separation Structure of Antheraea-Pernyi Bombyx_Mori SilkFibroin Blend Films. ，，Polymer Science Part B Polymer Physics, 1994， 32 (7) :1175-1182.)，海藻酸-聚乙烯醇二元膜(王康建，但卫华， 曾睿，贾淑平，胡帅，龚彦铭，米贞健."海藻酸-聚乙烯醇二元膜的结构表征与性能研究." 皮革科学与工程，2009， 19(1))。由于两种物质均具特殊的生物学性能，二者共混会改善了 膜的力学强度、透气性、保水性、吸水性等多项理化性能。 精氨酸不仅是机体蛋白质的组成成分，而且还是多种生物活性物质的合成前体， 如多胺和NO等，通过剌激部分激素分泌，参与内分泌调节和机体特异性免疫调节等生物学 过程。精氨酸的重要代谢功能是促进伤口的愈合作用，它可促进胶原纤维的合成，故能修复 伤口 ；剌激免疫系统及促进多种重要荷尔蒙分泌，包括生长激素，使受应激素的细胞得到快 速生长，伤口很快愈合。在伤口分泌液中可观察到精氨酸酶活性的升高，这也表明伤口附近 的精氨酸需要量大增。精氨酸能促进伤口周围的微循环而促使伤口早日痊愈。
PVA分子链中含有大量亲水性基团，可与精氨酸氨基形成氢键，它与精氨酸共混， 可望提高其膜的抗水性能，同时利用精氨酸特殊的生物学性能使膜具有促进伤口愈合的功
发明内容
本发明的目的在于提供一种医用聚乙烯醇精氨酸共混膜及其制备方法。 本发明所述医用聚乙烯醇精氨酸共混膜由聚乙烯醇和精氨酸组成，按质量比，聚
乙烯醇和精氨酸为i : (o.2 i)。 本发明所述医用聚乙烯醇精氨酸共混膜的制备方法包括以下步骤
1)将聚乙烯醇浸泡于蒸馏水中，加热溶解，静置脱泡，冷却后形成溶液A ;
2)将精氨酸溶于蒸馏水中，得到溶液B ;
3)将溶液A和溶液B混合，得到混合液C ; 4)将混合液C倒入培养皿中，晾干，即得医用聚乙烯醇精氨酸共混膜。
在步骤1)中，所述将聚乙烯醇浸泡于蒸馏水中最好是将10g聚乙烯醇浸泡于
100ml蒸馏水中；所述加热的温度最好为9(TC，加热的时间最好为2h。 在步骤2)中，所述将精氨酸溶于蒸馏水中的浓度最好为0.2% 1%。 在步骤3)中，所述将溶液A和溶液B混合最好是溶液A和溶液B等体积混合。 在步骤4)中，所述培养皿可采用Coring培养皿，所述晾干最好是置于通风处，自
然晾干。 本发明提出了一种将精氨酸与聚乙烯醇共混制膜的方法，这两种高聚物分子链间 存在着静电引力、氢键等强烈的相互作用，具有良好的综合力学性能和热稳定性。此共混膜 可作为一种潜在生物医用材料，在伤口包扎，止血材料及组织工程化皮肤支架材料中得到 应用。
图1为共混膜的扫描电镜图。 图2为共混膜的红外图谱。在图2中，横坐标为波数(cm—0 ，纵坐标为透光率(％)。
图3为共混膜的X射线衍射图谱。在图3中，横坐标为衍射角2e (° )，纵坐标为 衍射强度。 图4为共混膜的拉伸强度图谱。在图4中，横坐标为聚乙烯醇/精氨酸，纵坐标为 拉伸强度(牛顿)。 图5为共混膜浸提液的MTT实验。在图5中，横坐标为聚乙烯醇/精氨酸，纵坐标 为570nm光吸收值。
具体实施方式
实施例1 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，充分溶解，静 息冷却后形成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将0.3g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌 30min，得到2X (w/v)的精氨酸溶液。15ml2% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (w/v)的 聚乙烯醇溶液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 0.2。将 20g混合液转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚
乙烯醇精氨酸膜。
实施例2 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，充分溶解，静 息冷却后形成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将0.3g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌 30min，得到2X (w/v)的精氨酸溶液。15ml2% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (w/v)的 聚乙烯醇溶液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 0.2。将 40g混合液转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚
乙烯醇精氨酸膜。
实施例3 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，静息冷却后 形成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将O. 6g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌30min，得到4% (w/v)的精氨酸溶液。15ml 4% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (w/v)的聚乙烯 醇溶液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 0.4。将20g混 合液转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚乙烯 醇精氨酸膜。
实施例4 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，静息冷却后 形成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将O. 6g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌30min，得 到4% (w/v)的精氨酸溶液。15ml 4% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (w/v)的聚乙烯 醇溶液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 0.4。将40g混 合液转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚乙烯 醇精氨酸膜。
实施例5 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，静息冷却后形 成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将0. 9g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌30min，得到 6% (w/v)的精氨酸溶液。15ml6% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (w/v)的聚乙烯醇溶 液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 0.6。将20g混合液 转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚乙烯醇精 氨酸膜。 实施例6 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，静息冷却后形 成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将0. 9g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌30min，得到 6% (w/v)的精氨酸溶液。15ml6% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (w/v)的聚乙烯醇溶 液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 0.6。将40g混合液 转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚乙烯醇精 氨酸膜。 实施例7 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，静息冷却后形 成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将1. 2g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌30min，得到 8% (w/v)的精氨酸溶液。15ml8% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (w/v)的聚乙烯醇溶 液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 0.8。将20g混合液 转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚乙烯醇精 氨酸膜。 实施例8 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，静息冷却后形 成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将1. 2g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌30min，得到 8% (w/v)的精氨酸溶液。15ml8% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (w/v)的聚乙烯醇溶 液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 0.8。将40g混合液 转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚乙烯醇精 氨酸膜。
实施例9 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，静息冷却后 形成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将1.5g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌30min，得 到10% (w/v)的精氨酸溶液。15ml 10% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (g/ml)的聚乙 烯醇溶液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 1。将20g混 合液转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚乙烯 醇精氨酸膜。
实施例10 将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中过夜，9(TC边加热边搅拌2h，静息冷却后形 成10% (w/v)的聚乙烯醇溶液。将1. 5g精氨酸溶于15ml蒸馏水中，磁力搅拌30min，得到 10% (w/v)的精氨酸溶液。15ml 10% (w/v)的精氨酸溶液与15ml 10% (w/v)的聚乙烯醇 溶液等体积混合，磁力搅拌3h。保持聚乙烯醇与精氨酸的质量比为1 : 1。将40g混合液 转移到10cm直径的Coring培养皿中。室温下，置于通风处，自然晾干，即得到聚乙烯醇精 氨酸膜。 图1给出共混膜的扫描电镜图。图a、 b、 c、 d、 e分别代表聚乙烯醇与精氨酸质量
比为i : o.2、i : o.4、i : o.6、i : o.8、i : i时共混膜的电镜图；共混膜形貌较均匀、光
滑，未见明显的两相结构，说明两组分具有良好的相容性，并没有产生相分离。 图2给出共混膜的红外图谱。在图2中，曲线a为精氨酸，曲线b为聚乙烯醇，曲线
c为聚乙烯醇与精氨酸质量比为i : 0.2，曲线d为聚乙烯醇与精氨酸质量比为i : 0.4，曲
线e为聚乙烯醇与精氨酸质量比为l : 0.6，曲线f为聚乙烯醇与精氨酸质量比为l : 0.8， 曲线g为聚乙烯醇与精氨酸质量比为l : 1 ;3421cm—工处是羟基吸收峰，加入精氨酸后，共混 膜的羟基峰向低波段移动，表明两者之间的氢键作用在加强，两组分有良好的相容性。
图3给出共混膜的X射线衍射图谱。在图3中，聚乙烯醇在2e =20.0°处有强衍 射峰，在2 9 =41.0°附近有弱衍射峰，随着精氨酸含量的增加，聚乙烯醇在2e =41.0°
处的衍射峰逐渐加强，在i : o.s混合膜这组中最高，这表明这组共混膜中两种分子之间存
在着强烈的相互作用，与拉力实验相一致。 图4给出共混膜的拉伸强度图谱。在图4中，随着精氨酸含量的增加，两相间氢键
的作用越强烈，拉伸强度也逐渐加强。但聚乙烯醇精氨酸含量为i : i时，拉伸强度突然下
降，可能与精氨酸含量的增加破坏了聚乙烯醇分子内结构有关。 图5给出共混膜浸提液的MTT实验。在图5中，两实验组570nm处的光吸收值高 于对照组，说明共混膜无毒性，能促进成纤维细胞细胞的增值，加快伤口的愈合。
权利要求
一种医用聚乙烯醇精氨酸共混膜，其特征在于由聚乙烯醇和精氨酸组成，按质量比，聚乙烯醇和精氨酸为1∶0.2～1。
2. 如权利要求1所述的医用聚乙烯醇精氨酸共混膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤1) 将聚乙烯醇浸泡于蒸馏水中，加热溶解，静置脱泡，冷却后形成溶液A ;2) 将精氨酸溶于蒸馏水中，得到溶液B ;3) 将溶液A和溶液B混合，得到混合液C ;4) 将混合液C倒入培养皿中，晾干，即得医用聚乙烯醇精氨酸共混膜。
3. 如权利要求2所述的医用聚乙烯醇精氨酸共混膜的制备方法，其特征在于在步骤1) 中，所述将聚乙烯醇浸泡于蒸馏水中是将10g聚乙烯醇浸泡于100ml蒸馏水中。
4. 如权利要求2所述的医用聚乙烯醇精氨酸共混膜的制备方法，其特征在于在步骤1) 中，所述加热的温度为9(TC，加热的时间为2h。
5. 如权利要求2所述的医用聚乙烯醇精氨酸共混膜的制备方法，其特征在于在步骤2) 中，所述将精氨酸溶于蒸馏水中的浓度为0. 2 % 1 % 。
6. 如权利要求2所述的医用聚乙烯醇精氨酸共混膜的制备方法，其特征在于在步骤3) 中，所述将溶液A和溶液B混合是溶液A和溶液B等体积混合。
7. 如权利要求2所述的医用聚乙烯醇精氨酸共混膜的制备方法，其特征在于在步骤4) 中，所述培养皿采用Coring培养皿。
8. 如权利要求2所述的医用聚乙烯醇精氨酸共混膜的制备方法，其特征在于在步骤4) 中，所述晾干是置于通风处，自然晾干。
全文摘要
一种医用聚乙烯醇精氨酸共混膜及其制备方法，涉及一种共混膜。提供一种医用聚乙烯醇精氨酸共混膜及其制备方法。医用聚乙烯醇精氨酸共混膜由聚乙烯醇和精氨酸组成，按质量比，聚乙烯醇和精氨酸为1∶0.2～1。将聚乙烯醇浸泡于蒸馏水中加热溶解，静置脱泡，冷却后得溶液A；将精氨酸溶于蒸馏水中得溶液B；将溶液A和B混合得混合液C；将混合液C倒入培养皿中，晾干，即得医用聚乙烯醇精氨酸共混膜。将精氨酸与聚乙烯醇共混制膜的方法，这两种高聚物分子链间存在着静电引力、氢键等强烈的相互作用，具有良好的综合力学性能和热稳定性。此共混膜可作为一种潜在生物医用材料，在伤口包扎，止血材料及组织工程化皮肤支架材料中得到应用。
文档编号A61L27/60GK101792563SQ20101011602
公开日2010年8月4日 申请日期2010年2月23日 优先权日2010年2月23日
发明者侯振清, 孙亚楠, 张其清, 李秀富 申请人:厦门大学