改性壳聚糖水凝胶的制备方法及其用途与流程

本申请属于高分子
技术领域：
，具体涉及为改性壳聚糖水凝胶的制备方法及其用途。
背景技术：
：壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-β-d葡萄糖，自1859年，法国人rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。针对患者，壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。壳聚糖来源广泛，廉价易得，且具有良好的生物相容性、安全性和生物降解性，是制备水凝胶的理想材料。当具有三维网状结构的交联高分子与溶剂相互作用时发生溶胀，由于具有交联结构，使其溶胀行为受到限制，溶胀的程度决定于交联密度，交联密度越高，溶胀度越小，壳聚糖因其有柔软而强度差的特性，经不起重压。此外，其与金属等硬质材料相比，还具有易挥发、凝胶的性质很不稳定等缺点。因此，研究壳聚糖的硬度和溶胀度，为壳聚糖凝胶的广泛应用，以及合成高性能壳聚糖水凝胶奠定了基础。壳聚糖水凝胶的抗菌性原理是大分子壳聚糖表面带正电荷，与带负电的细菌通过正负电荷的相互作用，破坏了细胞壁的原有结构，造成细胞代谢混乱，从而起到抑菌甚至杀菌的作用，而且小分子壳聚糖还可以渗透到细胞内，与带有阴离子的生物大分子发生絮凝作用，阻断dna的生物合成，抑制细菌的繁殖。聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，pvp)是一种合成水溶性高分子化合物，分子结构中同时存在高极性的能接受氢键的酰胺基团和非极性的亚甲基基团，这种特性使pvp能与含羟基、羧基、胺基等活性氢原子的化合物结合。最受人们重视的是pvp在生物安全性方面的优异表现，pvp对皮肤、眼睛无刺激，注射或口服pvp易于从肾脏系统排出，未发现对人体有致癌作用。鉴于pvp具备如此优异的生物相容性和生理惰性，将其与刺激响应性凝胶相结合，pvp对众多药物的络合能力会进一步促进生物医药控释方面的发展，拓宽了pvp的应用范围，形成一类在生物医药和食品、化妆品行业具有巨大潜力的高分子材料。采用壳聚糖和pvp接枝共聚，然后加入交联剂形成目标产物水凝胶。其中水凝胶的溶胀度取决于交联密度，交联密度越大，即凝胶网络愈紧密，溶胀度越小；水凝胶的ph敏感性和温敏性都是由于各组分之间的库仑力和氢键力(-cooh和-nh2)，一般含有-coo-、-nh3+、-opo3-等阴阳离子，因为这些基团在不同ph溶液中的离子化程度不同。但由于壳聚糖自身氢键作用导致不溶于水，其应用也收到了一定的限制，虽然我们知道，需加入水溶性高分子来改善，同时壳聚糖各类水溶性衍生物也在不断的研发中，例如壳聚糖季铵盐。壳聚糖季铵盐是一种常见的水溶性的阳离子，结构中包含有季铵基团，是由壳聚糖经化学修饰所合成的，具有良好的水溶性，较强的吸湿性，较优的生物相容性和可生物降解性质；壳聚糖季铵盐带正电荷，与带负电荷的细菌产生正负静电作用，起到一定的抗菌甚至杀菌作用；而且它的成膜性、吸湿保湿性、抗菌性等也十分突出。它的应用范围很广，包括可以运用到纸张处理剂中抗老化、运用到纺织印染处理剂中抗菌等。技术实现要素：本发明所解决的技术问题在于提供一种改性壳聚糖水凝胶的制备方法及其用途。尤其是壳聚糖、壳聚糖季铵盐通过与pvp共聚，更有利于发挥壳聚糖季铵盐优异的抗菌性和扩大应用领域，以及为合成高性能改性壳聚糖水凝胶奠定了基础。为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案来实现：第一方面，改性壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：1)称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；2)称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；3)称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；4)将步骤2)所得的pvp溶液加入到步骤1)所得的2％壳聚糖溶液中，回流共混；而后再加入步骤3)所得的戊二醛溶液，交联，即得pvp-改性壳聚糖水凝胶。根据本申请实施例提供的技术方案，将步骤2)所得的pvp溶液加入到步骤1)所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入壳聚糖季铵盐溶液，回流共混，而后再加入步骤3)所得的戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶；根据本申请实施例提供的技术方案，所述将步骤2)所得的pvp溶液加入到步骤1)所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入壳聚糖季铵盐溶液，回流共混，所述的共混时间为2-7h。根据本申请实施例提供的技术方案，所述壳聚糖季铵盐溶液浓度为5％-10％。根据本申请实施例提供的技术方案，所述壳聚糖季铵盐溶液浓度为5％时，所述戊二醛溶液浓度为1％-50％。根据本申请实施例提供的技术方案，所述壳聚糖季铵盐溶液浓度为5％时，所述戊二醛溶液浓度为3％。根据本申请实施例提供的技术方案，pvp-壳聚糖水凝胶具有制备外用抗菌敷料的用途。本申请的有益效果：本发明提供了壳聚糖、壳聚糖衍生物(壳聚糖季铵盐)为原料，通过与pvp共混接枝共聚，加入交联剂戊二醛形成具有网络结构的水凝胶，并对壳聚糖水凝胶溶胀性能和力学性能进行探究；使得水凝胶具有优异的ph敏感性和抗菌性能，为壳聚糖凝胶的广泛应用，以及合成高性能壳聚糖水凝胶奠定了基础；本申请所述的改性壳聚糖水凝胶ph敏感性和抗菌性能受到制备工艺参数的影响，可根据不同使用需要，通过调节壳聚糖季铵盐的用量，对壳聚糖水凝胶溶胀性能和力学性能进行探究；改性壳聚糖水凝胶用于制备外用抗菌敷料的用途。附图说明：通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1、共混时间对水凝胶溶胀性能的影响曲线；图2、戊二醛浓度对pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶溶胀性能的影响曲线；图3、水凝胶ph敏感性曲线的影响；图4、壳聚糖水凝胶和壳聚糖季铵盐水凝胶的扫描电子显微镜形貌结构的对比分析图5、10％壳聚糖季铵盐/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶的红外光谱图；图6、壳聚糖的红外光谱图；图7、壳聚糖和壳聚糖季铵盐水凝胶的对比红外光谱图；图8、10％壳聚糖季铵盐水凝胶的差热分析图；图9、壳聚糖水凝胶的差热分析图；具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。实施例1实施例1-1称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混2小时，而后再加入所得的1％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。实施例1-2称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混3小时，而后再加入所得的1％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。实施例1-3称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混5小时，而后再加入所得的1％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。实施例1-4称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混7小时，而后再加入所得的1％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。通过实验方法考察以上实施例1-1—1-4所提供的改性壳聚糖季铵盐水凝胶的制备方法的技术效果，该测试分为4组平行试验，每组即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶，冷却至室温，最后抽滤，真空干燥2h，浸泡在常温的蒸馏水中3h后取出，用滤纸吸干凝胶表面多余的水分，测试相应性能，见表1。本申请为了探索不同试验参数提供性能测试和和表征方法的测试:壳聚糖季铵盐溶液制备：称取壳聚糖季铵盐，加入水充分溶解，使所述壳聚糖季铵盐充分溶解，得到壳聚糖季铵盐溶液。溶胀性能：将真空干燥后的一定质量的水凝胶称重，得到干凝胶的质量，浸泡在常温的蒸馏水中，每隔一定时间取出，用滤纸吸干凝胶表面多余的水分，最后用分析天平称重，并记录在不同时刻水凝胶的质量，得到溶胀后湿凝胶的质量，并按下式分别计算溶胀率，再绘制溶胀率对时间的溶胀曲线。w0为凝胶初始时的干重，wt为每隔一定时间凝胶吸水后的湿重。力学性能：自制方法：在桌面上平放一块方形的白底瓷砖，分别取不同条件下合成的水凝胶，大小相近，再在其上平放一块已知质量的玻璃，按照从小到大的顺序放砝码，直至水凝胶出现裂痕、塌陷，测试出不同条件下水凝胶的力学性能好坏。表1共混时间对pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶的影响表由表1和图1综合可知，随着共混时间的增加，pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶的溶胀率呈现出波浪的变化趋势，而且力学性能逐渐增加。原因是共混时间越长，反应越彻底，呈三维网络结构的水凝胶的孔洞越致密，分子间作用力越强，体现在力学性能越强，但同时孔径越狭窄，水分子进入孔洞的难度就会加大。实施例2实施例2-0称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，回流共混7小时，而后再加入所得的1％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖水凝胶。实施例2-1称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混7小时，而后再加入所得的1％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。实施例2-2称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入10％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混7小时，而后再加入所得的1％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。通过实验方法考察以上实施例2-1—2-2所提供的pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶的制备方法的技术效果，该测试分为2组平行试验，每组分别将pvp溶液加入到不同含盐量的壳聚糖季铵盐溶液中，分别回流7h试验，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶，冷却至室温，最后抽滤，真空干燥2h，浸泡在常温的蒸馏水中3h后取出，用滤纸吸干凝胶表面多余的水分，测试相应性能，见表2，测试方法同实施例1；表2壳聚糖季铵盐的含量对壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶的影响表由表2可知，壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶的溶胀率随壳聚糖季铵盐的含量的增加而增大，但是其力学性能反而降低。实施例3实施例3-1称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混7小时，而后再加入所得的1％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。实施例3-2称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混7小时，而后再加入所得的3％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。实施例3-3称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混7小时，而后再加入所得的25％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。实施例3-4称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混7小时，而后再加入所得的50％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶。通过实验方法考察以上实施例3-1—3-4所提供的pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶的制备方法的技术效果，该测试分为4组平行试验，每组分别将pvp溶液加入到5％浓度的壳聚糖季铵盐溶液中，分别回流7h试验，而后均分别再加入不同浓度的戊二醛溶液，每组的戊二醛溶液浓度分别设为1％、3％、25％、50％，交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶，冷却至室温，最后抽滤，真空干燥2h，浸泡在常温的蒸馏水中3h后取出，用滤纸吸干凝胶表面多余的水分，测试相应性能见表3，测试方法同实施例1；表3戊二醛浓度对pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶的影响表由表3和图2可知，在加入5％壳聚糖季铵盐以后，不同浓度戊二醛对壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶的影响，其水凝胶的溶胀率随交联剂浓度呈现先降低后趋于平缓直线的趋势，力学性能也呈现先增加后降低趋于平缓直线的趋势，综合以上两条趋势线，最终选择力学性能最优的交联剂浓度3％。实施例4抗菌性表征参数测试实施例4-1配制牛肉膏蛋白胨液体培养基，装入6个锥形瓶中，每瓶100ml。将培养基分成相同的两组，3个为一组，每组中每个培养基分别加入10ml的液体，其中1瓶培养基中不添加任何材料，即纯培养基，为对照组；剩下的两个培养基中分别加入研碎后的两种胶状材料10g，其中一种胶状材料为实施例2-0中的水凝胶，另外一种胶状材料为实施例2-1中的水凝胶，将两组培养基放到灭菌锅中高压蒸汽灭菌20分钟，拿出备用。将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌稀释10-6倍后，取大肠杆菌1ml，分别加入到每组中的3个液体培养基中，摇匀；取金黄色葡萄球菌1ml，分别加入到另一个组中的3个液体培养基中，将其摇匀。0h时分别从6瓶液体培养基中取1ml，加入到培养皿中，混合倒入平板，放入培养箱中37℃培养24h。再将6瓶液体培养基放到震荡培养箱中培养12～18个小时。培养12～18个小时后拿出震荡培养的菌液，分别取出1ml，加入到培养皿中，再进行混合倒入平板，放到培养箱中37℃培养24小时。并将0h菌液倒的平板进行菌落计数。24小时后，再将培养的平板进行菌落计数。见表4、表5表4金黄色葡萄球菌的抗菌性测试结果表(表注：材料里边均加入了等量的冰乙酸、戊二醛和pvp)表5大肠杆菌的抗菌性测试结果表(表注：材料里边均加入了等量的冰乙酸、戊二醛和pvp)结合表4和表5可知，2种材料对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用都很明显：实施例2-0(聚乙烯吡咯烷酮和壳聚糖的样品)对大肠杆菌有最明显的抑制作用，而对于金黄色葡萄糖球菌则有杀菌作用；实施例2-1(壳聚糖、壳聚糖季铵盐和聚乙烯吡咯烷酮的样品)对两种细菌都有明显的抑菌效果。实施例5ph敏感性测试及结果该测试分为平行两批，第一系列为称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，回流共混5小时，而后再加入所得的3％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖水凝胶；第二系列为称取2.0g壳聚糖，加入体积分数为2％的冰乙酸100ml溶解，回流3h，使所述壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；称取2.0gpvp，加入水充分溶解，使所述pvp充分溶解，得到pvp溶液；称取戊二醛，加入水充分溶解，得到戊二醛溶液；将所得的pvp溶液加入到所得的2％壳聚糖溶液中，同时加入5％壳聚糖季铵盐溶液，回流共混5小时，而后再加入所得的3％戊二醛溶液交联，即得pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶；利用缓冲溶液配制不同酸碱度的水溶液，将适量水凝胶放在里边，至恒重。计算溶胀度,计算方法同实施例1，详见表6、表7、表8：表6：不同ph值缓冲溶液的具体配置方法表7探究壳聚糖/pvp水凝胶的ph敏感性数据表序号12345ph值1.73.66.89.113.0水凝胶质量/g2.48702.15722.59512.01122.1614溶胀3h后质量/g62.722155.391942.401131.772737.4289溶胀率48.09％26.03％29.36％14.32％0表8探究壳聚糖季铵盐/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶的ph敏感性数据表综合表6、表7、表8和图3可知，壳聚糖/pvp水凝胶及壳聚糖季铵盐/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶均在酸性或者中性条件下溶胀率较高，且加壳聚糖季铵盐的水凝胶在试验范围的条件下的溶胀率更大。实施例6扫描电子显微镜：对水凝胶的形貌结构的分析实施例2-0中的pvp-壳聚糖水凝胶和实施例2-1中pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶于导电胶上，放至样品台上，使用su8010型高分辨场发射扫描电子显微镜观察其表面形态并照相，使用不同的放大倍数观察并记录最佳形态。通过实施例2-0中的pvp-壳聚糖水凝胶和实施例2-1中pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶的扫描电镜图对比，由图4可知，无论是pvp-壳聚糖水凝胶还是pvp-壳聚糖季铵盐水凝的表面都凹凸不平，增加比表面积，非常明显地突出了它的吸附性能；而且加入壳聚糖季铵盐后，水凝胶的网络结构变得疏松，孔径也变大了一点，这就导致加壳聚糖季铵盐以后，随着壳聚糖季铵盐含量的增加，水凝胶的力学性能呈现降低的趋势，同理，加入壳聚糖季铵盐后的水凝胶的溶胀性能更好一点。实施例7红外谱图的分析将实施例2-0的pvp-壳聚糖水凝胶和实施例2-2的pvp-壳聚糖季铵盐水凝胶进行干燥并研碎成粉末后，再与溴化钾混合压片，使用红外光谱仪对共混以后聚合物结构进行分析。通过对壳聚糖季铵盐水凝胶红外谱图和纯壳聚糖的谱图对比，由图5、图6、图7发现，在3273.67cm-1和3572.73cm-1之间均有一组强的吸收峰，是-oh和-nh2的特征吸收，但在合成的水凝胶中吸收减弱，说明在合成的水凝胶中还存在一些游离的羟基和氨基；从壳聚糖季铵盐水凝胶谱图中可以看出在1675.56cm-1新出现了一较强的吸收峰，说明壳聚糖和戊二醛发生了希夫碱反应，交联生成了碳氮双键；壳聚糖谱图中波数为1654.92cm-1和1600.92cm-1的两个峰消失，在壳聚糖季铵盐水凝胶谱图中出现波数为1675.86cm-1的尖峰，说明酰胺键上的c＝o的伸缩振动，即分子间发生了作用；壳聚糖谱图中波数为1381.03cm-1处的多个小峰消失，壳聚糖季铵盐水凝胶谱图中出现了一个波数为1407.84cm-1的尖峰，说明酰胺上c-n键伸缩振动和n-h弯曲振动。实施例8差热分析取两个样品，分别研磨成粉末状，编号为1号和2号，1号是加入10％壳聚糖季铵盐的水凝胶实施例2-2，2号是未加壳聚糖季铵盐的壳聚糖水凝胶实施例2-0，由图8、图9可知，实验条件为：氮气流速100ml/min，升温速度10℃/min，1号的温度范围25℃至600℃，2号的温度范围25℃至500℃，进一步分析季铵盐对于壳聚糖水凝胶的热稳定性影响。由图8的tg曲线可知，在300℃、500℃和500℃以后，出现了三次失重，三次失水率分别为43.45％、68.01％、100.18％；由dta曲线可知，出现了三个吸收峰，第一个在100℃左右，tm＝79.5℃，第二个在400℃左右，tm＝407.4℃，第三个在550℃左右，tm＝473.3℃。由图9的tg曲线可知，在400℃和450℃以后，出现了两次失重，失水率分别为33.12％、56.63％；由dta曲线可知，也出现了三个吸收峰，第一个在75℃左右，tm＝81.0℃，第二个,340℃左右，tm＝336.4℃，第三个在425℃左右，tm＝432.5℃。所以从两图的对比中可知，季铵盐的加入使壳聚糖水凝胶的热稳定性略有降低。本实验合成了壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶和壳聚糖/壳聚糖季铵盐/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶，探究出来的最佳实验条件为：共混时间7h，戊二醛浓度为3％，干燥温度为40℃，干燥时间为2h，溶胀时间为3h。壳聚糖季铵盐的加入对水凝胶的力学性能影响不大，同时，壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶和壳聚糖/壳聚糖季铵盐/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶均抗菌效果突出。水凝胶的ph敏感性，壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶及壳聚糖/壳聚糖季铵盐/聚乙烯吡咯烷酮水凝胶均在酸性或者中性条件下溶胀率较高。以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。当前第1页12