[發明專利]一種基于木聚糖的雙網絡納米復合水凝膠及其制備與應用

有效

• 申請號: 201610701819.X
• 申請日: 2016-08-22
• 公開（公告）號: CN106279542B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 任俊莉;孔維慶;孫潤倉;黃丹陽;許桂彬
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/56;C08F222/38;C08F2/44;C08K3/04;C08K3/16;A61L27/44;A61L27/52;A61L27/58;A61K47/36;A61K47/32
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發明屬于復合材料技術領域，公開了一種基于木聚糖的雙網絡納米復合水凝膠及其制備與應用。所述方法為(1)將氧化石墨粉末加入去離子水中，超聲分散，得到GO水分散液；(2)將木聚糖加入去離子水中，加熱攪拌，得到木聚糖溶液；(3)將水溶性鈣鹽，反應單體和木聚糖溶液加入到GO水分散液中，冰浴條件下，攪拌分散均勻，加入引發劑、交聯劑和促進劑，攪拌混合均勻，得到混合溶液；(4)將步驟(3)的混合溶液進行烘干反應，得到基于木聚糖的雙網絡納米復合水凝膠。本發明所得復合水凝膠有較高機械性能，同時可生物降解、具有良好的生物相容性，應用在生物醫學領域，如組織工程、藥物緩釋、細胞培養支架以及軟骨組織等方面。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種基于木聚糖的雙網絡納米復合水凝膠及其制備與應用。

背景技術

水凝膠(Hydrogel)是一種能吸收大量的水而不溶解，并保持一定的形狀的高分子網絡體系。水凝膠在藥物緩控釋，生物醫學以及組織工程等方面得到了廣泛的應用和研究。然而，傳統的一些化學交聯結構水凝膠機械性能相對較弱，大大限制了水凝膠更深更廣的應用。尤其在生物醫學以及組織工程等方面，對于水凝膠機械性能的要求也逐步顯現。

近年來，大量的研究工作致力于改善水凝膠的機械性能。聚合物復合水凝膠和雙網絡水凝膠一直以來被認為是有效提高凝膠機械性能的常用途徑。聚合物復合水凝膠，即在水凝膠的聚合物網絡結構中引入增強有機/無機填料，例如，蒙脫土，納米纖維素，碳納米管等從而提高水凝膠的機械性能。GO/PAM納米復合水凝膠已有相關報道(R.Liu,S.Liang,X.-Z.Tang,D.Yan,X.Li and Z.Z.Yu,J.Mater.Chem 2012,22,14160–14167；N.Zhang,R.Li,L.Zhang,H.Chen,W.Wang,Y.Liu,T.Wu,X.Wang,W.Wang and Y.Li,Soft Matter2011,7,7231–7239；H.Wei,L.Han,Y.Tang,J.Ren,Z.Zhao and L.Jia,J.Mater.Chem.B2015,3,1646–1654)，但是機械強度的增強有限，壓縮強度一般是在1MPa以下，仍然有很大的提升空間。雙網絡水凝膠，是由兩個獨立的交聯網絡構成的，通過引入新的交聯網絡來提高水凝膠的機械性能。但是大部分雙網絡水凝膠存在環境污染嚴重、生物相容性和降解性差等缺點。如何制備出高強度、生物相容性好的雙網絡的復合水凝膠成為了一種挑戰。

木聚糖具有良好的生物相容性、可再生性并且具有特殊的理化性能，能對細胞突變產生抑制，具有解毒、消炎、抗癌等作用，在醫藥領域具有良好的應用前景。到目前為止，還未見以木聚糖為原料，以GO為增強填料，以丙烯酰胺為單體接枝聚合網絡以及氧化石墨烯(GO)與Ca²⁺交聯網絡形成另一網絡的雙網絡的納米復合水凝膠的相關報道。

發明內容

為了克服現有技術的缺點和不足，本發明的首要目的在于提供一種基于木聚糖的雙網絡納米復合水凝膠的制備方法。

本發明的另一目的在于提供由上述方法制備得到的基于木聚糖的雙網絡納米復合水凝膠。

本發明的再一目的在于提供上述基于木聚糖的雙網絡納米復合水凝膠的應用。所述復合水凝膠在生物醫學領域，特別是組織工程、藥物緩釋、細胞培養支架以及軟骨組織等方面的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種基于木聚糖的雙網絡納米復合水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氧化石墨粉末(GO)加入去離子水中，超聲分散，得到GO水分散液；

(2)將木聚糖(XH)加入去離子水中，加熱攪拌，得到木聚糖溶液；