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蓮纖維的主要組成物質是纖維素,蓮纖維在蓮稈內呈螺旋狀排列,單纖維長度很長,是天然纖維素長絲。探索蓮纖維的制取方法,將為新型纖維的工業化生產提供可能。
關鍵詞:蓮纖維;纖維素;長絲;形態結構;掃描電鏡;紅外光譜
Abstract: Cellulose is the main component of lotus fiber. In the lotus,the fiber is spirally arranged. The single lotus fiber is very long, and it is a natural cellulose filament. It will provide possibility for lotus fiber’s industrial production to explore the method of preparation lotus fiber.
Key words:Lotus Fiber;Cellulose;Filaments;Morphology;Scanning Electron Microscopy; Infrared Spectroscopy
1背景
紡織纖維材料在近一個世紀的發展中,不僅在數量上有了巨大發展,而且在纖維品種、性能或功能上突飛猛進。但是,纖維生產數量的增加,主要依賴化學纖維的生產量的增加,而化學纖維原料是來源于地球上石油、煤和天然氣等有限資源[1],這些有限的礦物資源的枯竭是可以預見的,為此,人們已經嘗試開發了多種天然纖維[2]。
蠶絲是中國織造業應用的優質天然原材料,其細、長、柔、爽、滑的特點為世人所稱贊,受此啟發,人們采用化學方法生產化學長絲。天然狀態下能否獲取與蠶絲相類似的優質天然紡織原料呢?筆者進行了一些嘗試和探索。
在世界上存在的天然纖維中,蜘蛛絲長期以來憑借其獨特的、兼具強度和韌性的性質,被認為是一種奇特的纖維。較早的研究表明蜘蛛絲的強度高達1.75 GPa,斷裂伸長達26%以上,它的韌性是芳香族纖維和工業纖維的3倍多。蜘蛛絲將會繼續引起科學家們的注意[3]。但是,蜘蛛絲具有黏性,自然獲取難度大,同時,蜘蛛的人工飼養難度大。
人工生產蜘蛛絲也有難度。蜘蛛絲吐絲機理的研究尚須深入,這一機理非常復雜,需要科研人員協作攻關才可能完成[4]。
我們設想利用農業生產的廢棄物進行簡單加工,開發可持續的新型纖維材料,在不增加環境污染的前提下,生產出可以加工和利用的纖維,這是我們的理想選擇。
蓮是被子植物中起源最早的種屬之一,分布很廣,南起海南島,北至黑龍江,東臨上海及臺灣,西至天山北麓。我國的蓮藕種植面積有近千萬畝,主要以收獲蓮藕和蓮子為主。大量荷稈,不是枯萎腐爛,就是被隨意扔棄,如果每畝荷稈重量按2.5噸計算,每年有上千萬噸荷稈被拋棄[5]。如果能夠對這種天然的農業廢棄物進行科學合理的加工,成為一種新型纖維,將會帶來巨大的經濟效益和社會效益。圖1是成片的蓮藕,圖2是荷塘內干枯的蓮的莖稈。
圖1荷塘內的成片的蓮藕
圖2荷塘內的干枯蓮莖稈
2環境保護的要求
地球承擔了太多的負擔,通過光合作用生產的各種有機天然材料,為我們的生活、生產提供了物質基礎,我們要充分利用這類可再生的資源,減輕地球的負擔。參照蓮纖維及其制備方法與制品發明專利[6],可以采用幾種制取方法:人工方法抽取、機械制取、生物制取、化學方法制取、生物與化學方法相結合制取方法等。我嘗試用人工方法制取了鮮蓮莖稈的纖維,利用機械加工的方法制取了干態蓮稈中的纖維。為了避免環境污染,放棄了利用化學方法的制取工藝。
3蓮纖維的主要組成物質
經過紅外光譜測試,鮮莖稈人工抽取的纖維得到的紅外光譜圖,如圖3;干態機械加工制取的纖維得到的紅外光譜圖,如圖4,可以看出蓮纖維主要的組成物質是纖維素。
圖3鮮態獲得的蓮纖維的紅外光譜圖
圖4干態獲得的蓮纖維的紅外光譜圖
4濕態蓮稈人工抽取蓮纖維
將鮮蓮稈折斷抽取蓮纖維,并將纖維并合、適當加捻、干燥,即可以制得蓮纖維。這種方法制得的纖維,非常柔軟,自然狀態下具有天然的螺旋狀。如圖5是蓮的鮮莖稈;圖6是蓮的鮮莖稈斷面,從中容易看出絲狀體的出現;圖7是人工抽取的蓮纖維,帶有明顯的天然的螺旋形;圖8下光學顯微鏡下的抽出纖維。
圖5蓮的鮮莖稈
圖6蓮的鮮莖稈斷面
圖7從鮮蓮莖稈中人工抽取的蓮纖維
圖8光學顯微鏡下抽取纖維的形態
纖維主要的組成物質是并排平行的單纖維,可以根據需要將纖維組合成不同的粗細,但是,抽取的加工全靠人工進行,勞動量大,纖維的產量低。
5干態蓮稈機械方法制取蓮纖維
切取干燥蓮稈的長度,經過機械的擠壓揉搓,將蓮稈內的纖維與較粗硬的雜質分離的加工方法。這種加工方法簡單,成本較低,但是纖維中的雜質較多,明顯與麻類纖維相類似,纖維細度粗,雜質多,手感硬,彎曲能力差。
干態機械加工的蓮纖維,是由多組纖維束依靠蓮莖稈內的其他物質連接在一起的,纖維硬挺,色澤棕白。纖維內部的單纖維并未受到太多的牽伸,在纖維中往往會保持原來的螺旋狀態。
6蓮纖維的形態
蓮纖維是由多根纖維平行并列排放在一起,具有彈簧狀的圈狀螺旋。色澤潔白,抽取過程的外力會將這種螺旋破壞,纖維變成由幾根到十幾根單纖維組成的復絲,長度很長,主要根據蓮莖稈的長度決定纖維的長度,單纖維的纖維截面是圓形或橢圓形的實心體,單纖維的縱向粗細較一致,但有橫向連接的締合組織或微細纖維,細度為4μm左右。
圖9較為松散的蓮纖維掃描電鏡照片
圖10緊密黏結的蓮纖維縱向排列掃描電鏡照片[7]
圖9、圖10是蓮纖維的掃描電鏡照片,緊密黏結狀態和松散狀態下的掃描電鏡照片,圖10是蓮纖維單纖維之間的黏結狀態。單纖維依靠連接物質將4到10根左右的單絲連接成一排,形成平行排列的竹排狀結構。圖11是在蓮稈中原始狀態的蓮纖維,圖12是抽出的絲狀蓮纖維松弛后的纖維狀態,從中可以看到部分纖維單絲恢復了在蓮稈中的原始狀態。
圖11在蓮稈中的蓮纖維形態
圖12松弛后的蓮纖維形態
7蓮纖維長度的理論計算
設定蓮纖維在蓮稈內的螺旋線狀排列為規則的螺旋狀態排列,則蓮纖維長絲的單絲長度計算公式就是:
L――為蓮纖維長絲的理論長度;
L0――蓮稈的長度;
D――螺旋線直徑;
d――螺距;
∏――圓周率;
n――蓮纖維的單絲根數。
經實測:蓮纖維的螺旋線螺距d為0.005mm,螺旋線的直徑D為0.03mm,并排的單絲根數n為4~10根,取中間值7根,那么,L0為30cm長的蓮稈中蓮纖維的長度為:
蓮纖維單絲的長度為861.43mm,可見蓮纖維是長絲狀纖維。實際的蓮稈長度經常達到1m以上,可以獲取蓮纖維單絲的長度將會更長。
8結束語
蓮纖維是天然纖維素長絲,長度長,細度細,具有紡紗需要的強韌性,是優質天然植物纖維素長絲。探索蓮纖維的制取方法,如何能夠高效生產蓮纖維長絲,將為新型纖維的工業化生產提供可能,將是今后蓮纖維生產的研究內容。
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疑問1:只有蔬菜的筋里面才有纖維
純屬誤解。每個植物細胞都有細胞壁,而細胞壁的主要成分就是纖維素、半纖維素和果膠,它們都屬于膳食纖維。所以,只要吃植物性的食品,必然得到纖維。蔬菜筋并非蔬菜中纖維的唯一來源,沒有筋的蔬菜很可能纖維含量更高。比如說,紅薯(甘薯)中不含有筋,但它的纖維素含量遠高于有筋的大白菜。
此外,主食當中的纖維,也不僅僅是小麥麩皮那種刺口的東西。豆類的纖維含量比粗糧還要高,而人們卻并不感覺到其中含有麩皮那樣的東西。小杏仁的膳食纖維含量極高,卻沒人吃得出任何纖維的感覺。
疑問2:把菜切碎,就會失去纖維的保健作用
并非如此。包括白菜筋在內的蔬菜纖維屬于不溶性纖維,不溶性膳食纖維的健康作用在于它不能在小腸中被人體吸收,會帶著少量膽固醇、脂肪和重金屬離子進入大腸,同時發揮增大食物殘渣體積、刺激腸道蠕動的作用。白菜的筋是否切碎,和它的保健作用毫無關系。即便吃白菜剁成的餃子餡,也一樣能獲得膳食纖維。
實際上,蔬菜中的纖維如果能夠細小一些,對于部分人反而是有利的,比如說患有腸胃疾病的人。過硬的纖維對發炎、受損的腸胃黏膜有刺激作用。把難嚼的蔬菜切細,也更能讓牙齒不好的老年人得到纖維的好處。
疑問3:纖維素會因為加熱而被破壞
不會。很多人看到蔬菜烹調之后變軟了,就以為其中的纖維素破壞了。其實,纖維素的化學性質非常穩定,加熱到100℃是根本不可能讓它破壞、分解的。
除了纖維素之外,其他膳食纖維和各種礦物質也一樣能夠耐受烹調加熱。真正會在煮沸加熱時被破壞的,只有部分維生素和部分植物化學物,油炸加熱時,蛋白質和脂肪也會發生變化。
疑問4:纖維肯定有減肥作用
不一定。很多人都買過纖維片,以為每天吃幾片就能瘦下來。但國外研究數據表明,纖維片并不能起到減肥藥的作用。它的作用有二:一是讓胃里面吸水膨脹,從而少吃一些其他食物;二是可促進腸蠕動,有助于排便。如果在多吃纖維的同時沒有減少其他的食品,那么對減肥并沒有明顯效果。
現在市面上有很多所謂的高纖維食品,比如高纖餅干之類,一些生產商為了讓纖維顯得不那么刺口,會加入大量的油脂。說這類食品能幫助減肥,就很不可信了。
關鍵詞:棉;再生纖維素纖維;定量分析;質量損失系數
1前言
隨著社會發展,石油資源的日益枯竭,合成纖維的產量將會受到越來越多的制約;再生纖維素纖維由于其生產原料的可再生性和最終產品的可降解性,人們對再生纖維素纖維的價值進行了重新認識和發掘。如今再生纖維素纖維的應用已獲得了一個空前的發展機遇。
一直以來,棉與再生纖維素纖維混紡產品的定量方法和試驗條件都備受檢測人員的關注,經過活性染料染色的棉與再生纖維素纖維混紡產品,在用甲酸氯化鋅法進行定量分析時,常會出現再生纖維素纖維不能徹底溶解的情況,深色產品更加明顯。目前檢測中主要使用的化學方法是GB/T 2910.6-2009《甲酸/ 氯化鋅法》中的甲酸/氯化鋅法,但檢測人員發現這種方法的試驗結果會差異較大,給日常檢測工作帶來了困難,而且該方法還存在下列問題:一是對于深色面料,可能存在在標準規定時間內不能完全溶解,而增加溶解時間,又會導致棉纖維的損失變大。二是甲酸氯化鋅配制過程比較麻煩,標準需要氯化鋅絕干質量[1],而市售的氯化鋅基本都是其含水化合物。三是甲酸氯化鋅對環境污染較大,對實驗人員的身體傷害較大。針對這些情況,因此尋找一種新的方法來替代甲酸氯化鋅法是十分必要的。
Modal 、Tencel 、粘膠纖維等再生纖維素纖維與棉纖維同屬于纖維素纖維, 但在分子結構上存在明顯差異[2]。利用結構差異, 根據溶解法測定雙組分混紡織物混紡比的原理 , 采用5種酸性試劑做溶解性能測試, 找出能溶解Tencel 、Moda1和粘膠纖維而不溶解棉纖維的化學試劑[3], 并且進行試驗條件的最優化選擇, 找出了最佳的濃度、溫度和時間等試驗條件, 通過溶解、過濾、烘干和稱量計算出Tencel、Moda1和粘膠纖維分別與棉纖維混紡產品的混紡比。
2試驗部分
2. 1 試樣
Tencel、Modal、粘膠纖維、Tencel/棉混紡紗線及織物、Modal/棉混紡紗線及織物、粘纖/棉混紡紗線及織物, 均由某棉紡廠提供。
2. 2溶劑的配置
按化學手冊配制甲酸-氯化鋅溶液、37%鹽酸、60%硫酸和75%硫酸。
2.3 試驗
2.3.1溶解試劑的選擇
取棉、Modal 、Tencel和粘纖各10份,每份0. 5g左右, 按l:100比例分別投入37%鹽酸、60%硫酸、75%硫酸和甲酸-氯化鋅溶液中, 觀察纖維溶解情況。試驗結果見表1。
表1 試劑溶解性能測試結果
注: I-不溶解;S0-立即溶解;S-溶解;P-部分溶解;Ps-微溶
2.3.2 溶解條件的選擇
根據試劑溶解性能測試結果,選擇37%鹽酸、60%硫酸和甲酸-氯化鋅溶液作為溶解試劑。分別考察37%鹽酸溶液、60%硫酸和甲酸-氯化鋅溶液對棉、Modal、Tencel和粘膠纖維在不同時間和溫度下的溶解情況。具體情況見表2~4。
表2 單一纖維在37%鹽酸中的溶解情況
表2顯示,采用37%鹽酸溶液為溶劑,在25℃條件下,Modal、 Tencel和粘纖在10min內全溶解,而棉纖維未受影響。
表3 單一纖維在60%硫酸溶液中的溶解情況
表3顯示,采用60%硫酸溶液為溶劑,在加熱到40℃,20分鐘的條件下,Modal、 Tencel和粘纖全部溶解,而棉纖維未受影響。
表4 單一纖維在甲酸-氯化鋅溶液中的溶解情況
表4顯示,采用甲酸-氯化鋅溶液為溶劑,在加熱到50℃、60℃和70℃,加熱90分鐘的條件下,Modal、 Tencel和粘纖全部溶解,而棉纖維未受影響。
根據上述測試結果,在適當條件下,37% 鹽酸、甲酸-氯化鋅溶液和60%硫酸溶液都可以使Moda l等再生纖維素纖維溶解,而棉纖維則不受損傷。但是37% 鹽酸溶液容易揮發,且測試結果不是很穩定;甲酸-氯化鋅溶液毒性較大,并且配置過程較為麻煩,因此最后選擇60%硫酸溶液作為溶劑, 利用溶解法測定Modal等再生纖維素纖維與棉纖維雙組分紡織品混紡比。試驗條件為:對于60%硫酸溶液,溫度40℃,時間20min,機械振蕩。
2.3.3混紡比的測定
將棉纖維與Modal、 Tencel和粘纖的混紡織物采用工廠提供的試樣,在40℃條件下投入60%硫酸溶液中處理20min觀察纖維溶解情況,結果見表5。
表5 混紡織物在60%硫酸溶液中的溶解測試結果
比較人為混合比例與實測比例, 發現二者接近。 偏差在0范圍內, 說明該方法可行。
2.3.4棉纖維質量損失系數的確定
要確定一種纖維在指定溶劑中的質量損失修正系數,先用已知絕干重為m0的純纖維按照相應的操作方法在特定溶劑中實驗,經過充分洗滌,抽濾后,經過烘干,冷卻,稱重為r0,則該纖維在相應方法定溶劑中的質量損失修正系數d= m0/r0。
在試驗過程中我們發現對于深色面料和淺色面料,棉的質量損失系數不一樣。深色面料棉損失的小些,淺色面料棉的損失大些。下面是棉纖維在60%硫酸中的質量損失系數,比較深色面料和淺色面料的差異,具體情況見表6和表7。
表6 深色面料棉的質量損失系數
表7 淺色面料棉的質量損失系數
通過比較我們可以看出,淺色面料棉纖維的質量損失系數明顯比深色面料的大。
3結論
在試驗過程中發現棉與新型再生纖維素纖維混紡深色產品進行定量檢驗時,有時會出現再生纖維素纖維溶解不完全的情況,用顯微鏡可以觀察到剩余物中還存在新型再生纖維素纖維,檢驗結果有較大的誤差。這是由于目前的新型再生纖維素纖維的干、濕強力都很大,屬于高濕模量纖維,它們較之一般的粘膠纖維能夠承受較強的機械作用和化學藥劑的處理,在溶解過程中不能完全溶解?;谶@個原因,在用60%硫酸對新型再生纖維素纖維進行定量檢驗時,就一定要控制好時間和溫度。如果時間不夠20min,溫度達不到40℃的話,新型再生纖維素纖維就溶解不完全。另外,由于受到染料的影響,對于深色樣品未進行褪色預處理就進行定量檢驗,其結果也會有比較大的誤差。其如果先進行褪色預處理,就可以有效地提高結果的準確性。因此,在利用60%硫酸對棉與新型再生纖維素纖維的混紡產品進行定量檢驗時,應該注意要對樣品先進行褪色預處理和采取合理的試驗溫度,這樣才可以取得較為準確的檢驗結果。
參考文獻:
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關鍵詞:靜電紡絲;乙基纖維素;酮洛芬;納米纖維膜;藥物緩釋
中圖分類號:TS102.6;TQ340.64 文獻標志碼:A
Preparation of Ethyl Cellulose-based Drug-loaded Nanofibers Using Electrospinning
Abstract: The ethyl cellulose nanofibers loaded with ketoprofen were prepared by using the technology of electrospinning. Fouruer transformation infrared spectroscopy(FTIR), scanning electron microscopy(SEM)and X-ray diffraction(XRD)were used for characterizing the ethyl cellulose nanofibers before and after being loaded with ketoprofen. The results of SEM indicated that the prepared nanofibers using hexafluoroisopropanol as solvent has smooth surface and uniform morphology. The diameters of the nanofibers are between 500~600 nm. The results of FTIR indicated that ketoprofen was successfully loaded on the nanofibers. X-ray diffraction showed that the ketoprofen in the nanofibers changed from crystalline structure to amorphous state. The research of drug releasing indicated that the releasing rate of ketoprofen reached 50% in about 7 days, and the nanofibers can be used as a model for sustained release of drug.
Key words: electrospinning; ethyl cellulose; ketoprofen; nanofiber membrane; sustained release of drug
現階段,靜電紡絲技術已被廣泛應用于納米傳感器、過濾材料、組織工程、藥物緩釋等領域。靜電紡納米纖維膜具有超高的比表面積,可促進細胞的粘附和物質的運輸,而且可以模擬細胞外基質,利于細胞的生長。
乙基纖維素(EC)是一種不溶于水的纖維素衍生物,被廣泛應用于藥物制劑中的片劑粘合材料、薄膜包衣材料、骨架緩釋片、緩釋微丸及緩釋微膠囊等中。乙基纖維素溶于無水乙醇等溶劑后有較大的粘度,在紡絲過程中性質穩定,成纖性能好,在傷口敷料和組織工程方面具有許多潛在應用。本試驗中利用乙基纖維素的高可紡性制備納米纖維膜,作為藥物載體材料,達到藥物緩釋的效果。
酮洛芬(KET)是具有苯丙酸結構的非甾體類抗炎藥物,在臨床上廣泛用于治療各種類風濕關節炎、強直性脊柱炎、牙痛、術后疼痛等。但長期服用酮洛芬對腸胃刺激較大,會引起潰瘍、出血等不良反應。因此,將其與靜電紡絲法結合,利用納米纖維膜的緩釋,可減少藥物毒副作用。
1 試驗部分
1.1 試劑與儀器
1.1.1 試劑
乙基纖維素,阿拉丁試劑生產;酮洛芬(MW=254.29,98%),北京百靈威科技有限公司生產;六氟異丙醇(MW=168.04,99.5%),阿拉丁試劑生產;無水乙醇(MW=46.08,≥99.7%),江蘇省常熟市楊園化工有限公司生產。試驗中所用的水均為蒸餾水。
1.1.2 儀器
掃描電子顯微鏡(SEM);紫外可見分光光度計(UV);傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR);X射線衍射儀(XRD);磁力攪拌器;真空干燥箱;氣浴恒溫振蕩器;靜電紡絲機。
1.2 靜電紡絲液的制備
取 1 g 乙基纖維素加入 5 mL六氟異丙醇(或者無水乙醇)中,在室溫條件下用磁力攪拌器攪拌48 h以上,配成質量分數為20%的均勻溶液。然后在上述紡絲液中加入質量分數10%(相對于乙基纖維素來說)的酮洛芬,再在室溫條件下用磁力攪拌器攪拌48 h以上,制成含有酮洛芬藥物的均勻紡絲液。
1.3 靜電紡絲法制備乙基纖維素載藥纖維
將上述紡絲液小心裝入 5 mL的注射器中,注射針頭連接高壓發生器的正極,鋁箔接收裝置連接負極,用于接收靜電紡納米纖維膜。針頭到鋁箔接收屏之間的距離為 15 cm,溶液在噴絲口處的流速為 0.3 mL/h,所施加的電壓為13 kV,室溫下操作。在高壓電場作用下,紡絲液噴射最終形成纖維沉積在接收屏上,形成纖維膜,紡絲時間大約為 8 h。將纖維膜置于真空干燥箱中干燥過夜,以除去殘留的溶劑。
1.4 載藥納米纖維表征
取載藥前后的納米纖維膜至于掃描電鏡下觀察其形貌,同時利用傅里葉紅外光譜儀和X射線衍射儀進行紅外光譜測試和結晶度分析。
1.5 載藥纖維體外釋藥研究
將 4 份重量均為100 mg的乙基纖維素纖維分別浸入20 mL的pH值為 7 的PBS緩沖液中,置于恒溫搖床中,參數設置為:溫度37 ℃,速度100次/min,每隔一定時間取出 1 mL釋放介質,同時補入相同體積的PBS緩沖液,采用紫外可見分光光度計測定釋放介質在254 nm下的吸光度,并且利用藥物標準曲線計算藥物累計釋放量。
2 結果與討論
2.1 納米纖維膜的掃描電鏡及直徑分析
圖 1 為使用不同溶劑的情況下納米纖維膜的掃描電鏡照片。從圖 1 中可以看出,用無水乙醇做溶劑紡出的納米纖維膜,纖維直徑粗細不勻較大,并且偶爾有串珠和粘連現象;而用六氟異丙醇作為溶劑的靜電紡納米纖維膜的纖維粗細均勻,沒有粘連現象,說明采用六氟異丙醇作為溶劑的乙基纖維素膜具有更好的可紡性。同時,對比載酮洛芬前后的納米纖維膜的形態可以看出,載藥之后的納米纖維的形態較好,纖維直徑相對較小,粘連較少,說明藥物酮洛芬的加入可以改善乙基纖維素的可紡性。
圖 2 用Image J統計了溶劑為六氟異丙醇的兩種納米纖維的直徑分布情況。可以發現,乙基纖維素納米纖維平均直徑為549.15 nm,呈現正態分布,其中直徑在500 ~ 600 nm區間的占比較大,標準差為76.11 nm;乙基纖維素/酮洛芬納米纖維的平均直徑為530.62 nm,呈現正態分布,其中直徑在500 ~ 550 nm區間的占比較大,標準差為73.31 nm,這與乙基纖維素納米纖維的平均直徑相比大約減少了20 nm,與前面所做的掃描電鏡分析結果一致。說明了酮洛芬已成功負載在乙基纖維素納米纖維上且粗細較均勻。
2.2 納米纖維膜的紅外光譜分析
圖 3 為乙基纖維素納米膜、乙基纖維素/酮洛芬納米纖維膜以及酮洛芬納米纖維的FTIR圖譜。3 474.19 cm-1處為乙基纖維素的羥基峰,1 107.44 cm-1處的峰是由乙基纖維素分子內醚鍵的伸縮振動產生的。在乙基纖維素納米膜、乙基纖維素/酮洛芬納米纖維膜的紅外圖譜中都可以看到這兩個特征峰的存在。在酮洛芬的紅外光譜圖中,1 695.63cm-1和1 655.13 cm-1處為酮洛芬上的碳氧雙鍵的伸縮振動峰,在乙基纖維素/酮洛芬納米纖維膜上出現相同的特征峰,表明酮洛芬成功負載于乙基纖維素納米纖維膜上。
2.3 XRD分析
測得的X-衍射圖譜如圖 4 所示,從圖 4 可見乙基纖維素纖維在2θ為44.3°處有一個高的衍射峰,在15.9°處有一個較低的衍射峰,而酮洛芬在載入納米纖維前,在2θ為15°、18.3°、22.8°等處均有衍射峰值,而在載入納米膜之后特征峰消失,說明酮洛芬在納米纖維中呈無定形狀態。
2.4 體外藥物緩釋性能
圖 5 為乙基纖維素/酮洛芬納米纖維膜中酮洛芬藥物的體外累積釋放率曲線圖。由圖 5 可知,酮洛芬的釋放速率相對較慢,總的藥物釋放量較小,7 天左右達到一個最大釋放量,為50%左右。這是因為乙基纖維素是一種疏水材料,在緩沖液中的溶解度很小,所以負載在納米纖維膜中的藥物很難被快速釋放出來,但這也正好達到了藥物緩慢釋放的效果,延長了用藥時間。因此,本文所述的乙基纖維素納米纖維膜可以用作緩慢釋藥的載體模型,用于不同疾病的治療。
3 結論
本文以乙基纖維素為原料,酮洛芬為藥物模型,利用靜電紡絲計算制備了乙基纖維素/酮洛芬納米纖維膜,利用SEM和FTIR驗證了納米纖維膜中藥物酮洛芬的存在,說明乙基纖維素載藥纖維制備成功。XRD表征了結晶度變化情況,同時,還對其藥物體外緩釋性能進行了考察。試驗結果表明:采用靜電紡絲制備的乙基纖維素/酮洛芬納米纖維膜,表面光滑無粘連,直徑在500 ~ 600 nm之間,藥物在其中由結晶狀態變成了無定形狀態。釋藥研究結果表明在 7 天左右的釋藥率達到50%左右,可以用作藥物緩釋材料模型。
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2、用于紡織、印染工業紡織行業。將羧甲基纖維素作為上漿劑,用于棉、絲毛、化學纖維、混紡等強物的輕紗上漿。
3、用于建筑,提高保水性和強度。
4、用于陶瓷工業中可做毛坯的膠粘劑、可塑劑、釉藥的懸浮劑、固色劑等。
5、羧甲基纖維素加入合成洗滌劑中可作為污垢吸附劑。日用化學如牙膏工業羧甲基纖維素的甘油水溶液用作牙膏的膠基,醫藥工業用作增稠劑和乳化劑,羧甲基纖維素水溶液增粘后用作浮游選礦等。
6、用于造紙工業。羧甲基纖維素造紙工業中可作紙面平滑劑、施膠劑。在紙漿中加入0.1%~0.3%的羧甲基纖維素能使紙張增強抗張力40%~50%,抗壓破裂度增加50%,揉性增大4~5倍。
7、用于食品工業。食品工業采用高置換度羧甲基纖維素作冰淇淋、罐頭、速煮面的增稠劑、啤酒的泡沫穩定劑等,在加工果醬、糖汁、果子露、點心、冰淇淋飲料等做為增稠劑、粘結劑或因形劑。