[發明專利]一種硫酸軟骨素/殼聚糖衍生物復合聚電解質雙交聯纖維的制備方法

在審

• 申請號: 201510535828.1
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105088413A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 王克敏;朱奇凡;陳佳杰;殷杰偉
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: D01F8/18
• 分類號: D01F8/18;C08B37/08
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及天然聚電解質纖維材料領域，尤其涉及一種通過光聚合反應制備硫酸軟骨素/殼聚糖衍生物復合聚電解質雙交聯纖維的方法。

背景技術

硫酸軟骨素(CS)是共價連接在蛋白質上形成蛋白聚糖的一類糖胺聚糖。硫酸軟骨素廣泛分布于動物組織的細胞外基質和細胞表面，糖鏈由交替的葡萄糖醛酸和N-乙酰半乳糖胺(又稱N-乙酰氨基半乳糖)二糖單位組成，通過一個似糖鏈接區連接到核心蛋白的絲氨酸殘基上。CS是從動物組織中提取制備的酸性粘多糖類物質，為白色或類白色粉末；無臭；有引濕性。本品的水溶液具粘稠性，加熱不凝結。本品在水中易溶，不溶于乙醇、丙酮、和乙醚等有機溶劑中，其鹽類對熱較穩定，受熱達80℃亦不被破壞。硫酸軟骨素水溶液，遇較高溫度或酸即不穩定，主要是脫乙酰基或降解成單糖或分子量較小的多糖。硫酸軟骨素作為治療關節疾病的藥品，與氨基葡萄糖配合使用，具有止痛，促進軟骨再生的功效，可以從根本改善關節問題。硫酸軟骨素對角膜膠原纖維具有保護作用，能促進基質中纖維的增長，增強通透性，改善血液循環，加速新陳代謝，促進滲透液的吸收及炎癥的消除；其聚陰離子具有強的保水性，能改善眼角膜組織的水分代謝，對角膜有較強的親和力，能在角膜表面形成一層透氣保水膜，改善眼部干燥癥狀。通過促進基質的生成，為細胞的遷移提供構架，有利于角膜上皮細胞的遷移，從而促進角膜創傷的愈合，滲出液的吸收及炎癥的消除。

殼聚糖(chitosan)又稱脫乙酰甲殼素，是由自然界廣泛存在的幾丁質(chitin)經過脫乙酰作用得到的，化學名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。自1859年，法國人Rouget首先得到殼聚糖后，這種天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等優良性能被各行各業廣泛關注，在醫藥、食品、化工、化妝品、水處理、金屬提取及回收、生化和生物醫學工程等諸多領域的應用研究取得了重大進展。針對患者，殼聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究報告。同時，殼聚糖被作為增稠劑、被膜劑列入國家食品添加劑使用標準GB-2760。

目前制備纖維的方法主要有超高倍拉伸熔體紡絲法，海島型復合紡絲法，模板聚合法，靜電紡絲法和相分離。超高倍拉伸熔體紡絲法是聚合物經過超高倍拉伸制備長絲型超細纖維，雖然此方法成本較低，但只有能承受巨大應變的聚合物材料才能有可能制備成納米纖維，且該方法制備超細纖維的過程中容易產生毛絲。海島型復合紡絲法是采用共混熔體紡絲的方法，將兩種互不相溶的聚合物通過雙螺桿擠出到特殊設計的分配板和噴絲板制備出共混纖維。模板聚合法是用納米多孔膜作為模板來制備納米纖維或中空納米纖維的方法，該方法聚合條件易于控制，聚合影響因素少，可以獲得各種結構的納米尺寸聚合物產物，反應完成后模板容易去除，主要缺點就是非常耗時。靜電紡絲法是一種比較容易制備出連續的各種形貌的納米纖維的一種方法，所制備的纖維的直徑小于100nm，長度可以達到幾千米，其缺點是很難進行大規模生產。相分離法是溶解、凝膠化、萃取、冷凝和干燥得到納米多孔泡沫的過程，得到的聚合物多孔納米纖維直徑在300～900nm之間，孔徑為1～120nm。其缺點是需要花費很長的時間使聚合物轉化為納米多孔泡沫。

復合聚電解質(Polyelectrolytecomplexes,PEC)是指帶有相反電荷的聚電解質通過靜電吸引力的相互作用所形成的大分子復合物。由于天然高分子復合聚電解質多孔纖維膜具有連續貫穿的結構、高的比表面積、高孔隙率及較好的生物性能等優點，從而在生物醫學、藥物載體等領域得到了廣泛的研究和應用。殼聚糖是自然界中存在的天然堿性多糖，硫酸軟骨素是一種聚陰離子天然高分子。本發明通過化學手段對帶有相反電荷的聚電解質硫酸軟骨素和殼聚糖進行適當改性，使其具有光聚合活性，然后加入光引發劑混溶后低溫冷凍結晶，并在低溫下進行光照交聯聚合，在通過冷凍干燥除去溶劑，得到具有良好力學性能和機械強度的硫酸軟骨素/殼聚糖衍生物復合聚電解質的雙交聯纖維材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硫酸軟骨素/殼聚糖衍生物復合聚電解質雙交聯纖維的制備方法，制備過程快速高效，實驗設備簡單，反應過程易于操作，并保持了復合聚電解質的優異特性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種硫酸軟骨素/殼聚糖衍生物復合聚電解質雙交聯纖維的制備方法，包括以下步驟：

(1)將硫酸軟骨素與甲基丙烯酸縮水甘油醚通過開環反應得到具有光反應活性的硫酸軟骨素生物；

(2)將殼聚糖與甲基丙烯酸縮水甘油醚通過開環反應得到具有光反應活性的殼聚糖衍生物；