Co60-γ-ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法
专利名称：Co60-γ-ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法
技术领域：
本发明涉及Co60卞ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法。
背景技术：
Y射线是一种由亚原子粒子相互作用产生的电磁辐射(频率>1019他，能量 >100keV，波长0.2A)。辐射对聚合物材料产生的作用取决于聚合物的种类、 辐射的参数以及辐射时聚合物的状态。辐射对聚合物材料主要产生两个作用， 一是大分子主链断裂，导致分子量降低；二是辐射产生自由基，引发交联反应， 形成不能溶解的网络状材料。壳聚糖属于天然高分子材料，在Y射线辐射时发 生主链断裂的降解反应。以一定剂量的Y射线辐射壳聚糖材料可改变分子链间 的相互作用，引起分子链的重排，从而提高材料的力学性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种Co60-，ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，以 获得高强度的三维壳聚糖骨折内固定材料。
本发明的Co60-Y-ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，包括以下步骤
1) 将壳聚糖粉末溶于体积分数为2%的稀醋酸中，配制成质量分数为 4%~5%的壳聚糖溶液，静置脱泡；
2) 取少量步骤l)的壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分 数为5%的碱性凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；
3) 将步骤l)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数 为5%碱性凝固液中，凝固6 24h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤 壳聚糖凝胶棒材至中性，然后在60。C 80。C下干燥，得到三维壳聚糖棒材；
4) 采用源活度为3.7xlO"Bq的Co60-，ray对壳聚糖棒材进行辐射处理，辐 射的剂量为10 25kGy，得到改性的三维壳聚糖棒材。
上述的碱性凝固液为NaOH或KOH。 本发明的有益效果在于
Co60i-ray辐射三维壳聚糖棒材可改变壳聚糖分子链间的相互作用，引起分 子链的重排，从而提高三维壳聚糖棒材的力学性能。同时，Co60-y-ray辐射壳聚 糖材料还可以实现灭菌的目的，辐射后的三维壳聚糖棒材具有优异的生物相容 性，并且Co60-Y-ray辐射处理简单、省力。Co60-Y-ray辐射后，三维壳聚糖棒材 的弯曲强度和弯曲模量可达140.1 MPa、 5.2GPa，与未辐射的壳聚糖棒材相比分别提高了51.6%、 26.8%，可满足骨折内固定材料的临床使用要求。
具体实施例方式
以下结合具体实施例进一步说明本发明。 实施例1:
1) 将壳聚糖粉末溶于体积分数为2%的稀醋酸中，配制成质量分数为4%的 壳聚糖溶液，静置脱泡；
2) 将步骤1)壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分数为5%的 NaOH凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；
3) 将步骤l)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数 为5。/。NaOH凝固液中，凝固6h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤 壳聚糖凝胶至中性，然后在60。C下干燥72h，得到三维壳聚糖棒材；
4) 采用Co60-Y-ray (源活度为3.7x1016 Bq)对壳聚糖棒材进行辐射处理， 辐射的剂量为10kGy，得高强度的三维壳聚糖棒材。力学性能测试结果
弯曲强度124.9 MPa 弯曲模量4.6 GPa 实施例2:
1) 将壳聚糖粉末溶于体积分数为2%的稀醋酸中，配制成质量分数为5%的 壳聚糖溶液，静置脱泡；
2) 将步骤1 )壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分数为5%的 KOH凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；
3) 将步骤l)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数 为5e/。KOH凝固液中，凝固24h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤壳 聚糖凝胶至中性，然后在8(TC下干燥92h，得到三维壳聚糖棒材；
4) 采用Co60卞ray (源活度为3.7x1016 Bq)对壳聚糖棒材进行辐射处理， 辐射的剂量为20kGy，得高强度的三维壳聚糖棒材，力学性能测试结果
弯曲强度132.8 MPa 弯曲模量5.0 GPa 实施例3:
1) 将壳聚糖粉末溶于体积分数为2%的稀醋酸中，配制成质量分数为5%的 壳聚糖溶液，静置脱泡；
2) 将步骤1)壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分数为5%的 NaOH凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；
43) 将步骤l)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数 为5。/。NaOH凝固液中，凝固12h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗漆壳 聚糖凝胶至中性，然后在65。C下干燥100h，得到三维壳聚糖棒材；
4) 采用Co60- ray (源活度为3.7x1016 Bq)对壳聚糖棒材进行辐射处理， 辐射的剂量为25kGy，得高强度的三维壳聚糖棒材，力学性能测试结果
弯曲强度140.1 MPa 弯曲模量5.2GPa。
权利要求
1.Co60-γ-ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，包括以下步骤1)将壳聚糖粉末溶于体积分数为2％的稀醋酸中，配制成质量分数为4％～5％的壳聚糖溶液，静置脱泡；2)取少量步骤1)的壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分数为5％的碱性凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；3)将步骤1)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数为5％碱性凝固液中，凝固6～24h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤壳聚糖凝胶棒材至中性，然后在60℃～80℃下干燥，得到三维壳聚糖棒材；4)采用源活度为3.7×1016Bq的Co60-γ-ray对壳聚糖棒材进行辐射处理，辐射的剂量为10～25kGy，得到改性的三维壳聚糖棒材。
2. 根据权利要求1所述的Co60卞my辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，其特 征在于所说的碱性凝固液为NaOH或KOH。
全文摘要
本发明公开的Co60-γ-ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，步骤包括配制壳聚糖稀醋酸溶液，静置脱泡；在模具表面均匀涂覆一层稀醋酸壳聚糖溶液，用碱性凝固液凝固成膜，脱模；在模具中倒入壳聚糖稀醋酸溶液，封口，并浸入碱性凝固液中，沉析得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤至中性；在60℃～80℃下干燥，用Co60-γ-ray进行辐射处理。本发明方法简单，采用Co60-γ-ray辐射三维壳聚糖棒材可改变壳聚糖分子链间的相互作用，引起分子链的重排，提高三维壳聚糖棒材的力学性能，并具有优异的生物相容性，同时还有灭菌作用。可满足骨折内固定材料的临床使用要求。
文档编号A61L31/04GK101664566SQ200910152869
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者王征科, 胡巧玲 申请人:浙江大学
技术领域：
本发明涉及Co60卞ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法。
背景技术：
Y射线是一种由亚原子粒子相互作用产生的电磁辐射(频率>1019他，能量 >100keV，波长0.2A)。辐射对聚合物材料产生的作用取决于聚合物的种类、 辐射的参数以及辐射时聚合物的状态。辐射对聚合物材料主要产生两个作用， 一是大分子主链断裂，导致分子量降低；二是辐射产生自由基，引发交联反应， 形成不能溶解的网络状材料。壳聚糖属于天然高分子材料，在Y射线辐射时发 生主链断裂的降解反应。以一定剂量的Y射线辐射壳聚糖材料可改变分子链间 的相互作用，引起分子链的重排，从而提高材料的力学性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种Co60-，ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，以 获得高强度的三维壳聚糖骨折内固定材料。
本发明的Co60-Y-ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，包括以下步骤
1) 将壳聚糖粉末溶于体积分数为2%的稀醋酸中，配制成质量分数为 4%~5%的壳聚糖溶液，静置脱泡；
2) 取少量步骤l)的壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分 数为5%的碱性凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；
3) 将步骤l)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数 为5%碱性凝固液中，凝固6 24h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤 壳聚糖凝胶棒材至中性，然后在60。C 80。C下干燥，得到三维壳聚糖棒材；
4) 采用源活度为3.7xlO"Bq的Co60-，ray对壳聚糖棒材进行辐射处理，辐 射的剂量为10 25kGy，得到改性的三维壳聚糖棒材。
上述的碱性凝固液为NaOH或KOH。 本发明的有益效果在于
Co60i-ray辐射三维壳聚糖棒材可改变壳聚糖分子链间的相互作用，引起分 子链的重排，从而提高三维壳聚糖棒材的力学性能。同时，Co60-y-ray辐射壳聚 糖材料还可以实现灭菌的目的，辐射后的三维壳聚糖棒材具有优异的生物相容 性，并且Co60-Y-ray辐射处理简单、省力。Co60-Y-ray辐射后，三维壳聚糖棒材 的弯曲强度和弯曲模量可达140.1 MPa、 5.2GPa，与未辐射的壳聚糖棒材相比分别提高了51.6%、 26.8%，可满足骨折内固定材料的临床使用要求。
具体实施例方式
以下结合具体实施例进一步说明本发明。 实施例1:
1) 将壳聚糖粉末溶于体积分数为2%的稀醋酸中，配制成质量分数为4%的 壳聚糖溶液，静置脱泡；
2) 将步骤1)壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分数为5%的 NaOH凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；
3) 将步骤l)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数 为5。/。NaOH凝固液中，凝固6h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤 壳聚糖凝胶至中性，然后在60。C下干燥72h，得到三维壳聚糖棒材；
4) 采用Co60-Y-ray (源活度为3.7x1016 Bq)对壳聚糖棒材进行辐射处理， 辐射的剂量为10kGy，得高强度的三维壳聚糖棒材。力学性能测试结果
弯曲强度124.9 MPa 弯曲模量4.6 GPa 实施例2:
1) 将壳聚糖粉末溶于体积分数为2%的稀醋酸中，配制成质量分数为5%的 壳聚糖溶液，静置脱泡；
2) 将步骤1 )壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分数为5%的 KOH凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；
3) 将步骤l)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数 为5e/。KOH凝固液中，凝固24h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤壳 聚糖凝胶至中性，然后在8(TC下干燥92h，得到三维壳聚糖棒材；
4) 采用Co60卞ray (源活度为3.7x1016 Bq)对壳聚糖棒材进行辐射处理， 辐射的剂量为20kGy，得高强度的三维壳聚糖棒材，力学性能测试结果
弯曲强度132.8 MPa 弯曲模量5.0 GPa 实施例3:
1) 将壳聚糖粉末溶于体积分数为2%的稀醋酸中，配制成质量分数为5%的 壳聚糖溶液，静置脱泡；
2) 将步骤1)壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分数为5%的 NaOH凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；
43) 将步骤l)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数 为5。/。NaOH凝固液中，凝固12h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗漆壳 聚糖凝胶至中性，然后在65。C下干燥100h，得到三维壳聚糖棒材；
4) 采用Co60- ray (源活度为3.7x1016 Bq)对壳聚糖棒材进行辐射处理， 辐射的剂量为25kGy，得高强度的三维壳聚糖棒材，力学性能测试结果
弯曲强度140.1 MPa 弯曲模量5.2GPa。
权利要求
1.Co60-γ-ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，包括以下步骤1)将壳聚糖粉末溶于体积分数为2％的稀醋酸中，配制成质量分数为4％～5％的壳聚糖溶液，静置脱泡；2)取少量步骤1)的壳聚糖溶液均匀涂覆于模具表面，将模具置于质量分数为5％的碱性凝固液中，室温下壳聚糖凝固成膜，脱模，得到壳聚糖膜模板；3)将步骤1)的壳聚糖溶液倒入步骤2)的模板里，封口，并浸入质量分数为5％碱性凝固液中，凝固6～24h，脱模，得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤壳聚糖凝胶棒材至中性，然后在60℃～80℃下干燥，得到三维壳聚糖棒材；4)采用源活度为3.7×1016Bq的Co60-γ-ray对壳聚糖棒材进行辐射处理，辐射的剂量为10～25kGy，得到改性的三维壳聚糖棒材。
2. 根据权利要求1所述的Co60卞my辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，其特 征在于所说的碱性凝固液为NaOH或KOH。
全文摘要
本发明公开的Co60-γ-ray辐射改性三维壳聚糖棒材的方法，步骤包括配制壳聚糖稀醋酸溶液，静置脱泡；在模具表面均匀涂覆一层稀醋酸壳聚糖溶液，用碱性凝固液凝固成膜，脱模；在模具中倒入壳聚糖稀醋酸溶液，封口，并浸入碱性凝固液中，沉析得到壳聚糖凝胶棒材，用蒸馏水洗涤至中性；在60℃～80℃下干燥，用Co60-γ-ray进行辐射处理。本发明方法简单，采用Co60-γ-ray辐射三维壳聚糖棒材可改变壳聚糖分子链间的相互作用，引起分子链的重排，提高三维壳聚糖棒材的力学性能，并具有优异的生物相容性，同时还有灭菌作用。可满足骨折内固定材料的临床使用要求。
文档编号A61L31/04GK101664566SQ200910152869
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者王征科, 胡巧玲 申请人:浙江大学
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