[發明專利]一種自修復、光敏感殼聚糖水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201611102643.2
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106750399B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 張懷紅;倉輝;孫柏旺;孫玉;蔡照勝
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J3/075;C08B37/08;A61L15/28;A61L15/42;A61L15/44;A61L24/08;A61L24/00;A61K47/36
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳飛;李靜

本發明公開一種自修復、光敏感殼聚糖水凝膠及其制備方法，該殼聚糖水凝膠的制備方法包括：(1)以羧甲基殼聚糖與硝基多巴胺為原料進行酰化反應，得到含硝基多巴胺基團的殼聚糖衍生物；(2)將含硝基多巴胺基團的殼聚糖衍生物的水溶液與Fe³⁺溶液混合，調節混合溶液的pH至6.5～9.5，得到自修復、光敏感殼聚糖水凝膠。本發明采用貽貝仿生化學方法，通過將含硝基多巴胺基團的殼聚糖衍生物與金屬離子配位發生交聯，多巴胺具有很好生物相容性，降低了傳統方法制備的水凝膠對生物體的毒性；制得的自修復、光敏感殼聚糖水凝膠黏附性強、順應性良好、時空可控性強，作為傷口敷料，可以在創傷面上長時間地維持最佳濕潤環境，促進傷口上皮化，加速傷口愈合。

技術領域

本發明涉及一種水凝膠及其制備方法，特別涉及一種自修復、光敏感殼聚糖水凝膠及其制備方法。

背景技術

殼聚糖是自然界中唯一的陽性線性多糖，其基本單位為葡萄糖胺，具有生物相容性好、無毒副作用、來源豐富等特點，己在食品工業、藥物制劑、醫用高分子材料的合成等領域得到廣泛的開發和應用。基于不同機理(共價、離子、氫鍵)，殼聚糖可以形成水凝膠，這已經有不少相關報道。殼聚糖與戊二醛等可以形成化學凝膠，也可以和巰基乙酸、丙烯酸、草酸等形成物理凝膠。另外殼聚糖與金屬離子或是其他生物聚合物(例如:還原膠、卡拉膠等)通過靜電作用形成離子交聯鍵而成為凝膠。然而，這些殼聚糖水凝膠的形成均需另外加入交聯劑如戊二醛等，交聯劑的使用存在以下缺陷：(1)由于戊二醛與殼聚糖上氨基發生交聯反應極為迅速，導致戊二醛與殼聚糖水溶液很難混合均勻；(2)由于溶液黏度很大，難以在體系交聯反應發生之前除去溶液中大量的氣泡，導致凝膠內部存在大量的氣孔，凝膠的均勻性很差，溶脹過程中極易發生破碎；(3)很多藥物都帶有氨基，若實施原位載藥，極易與戊二醛發生反應；(4)戊二醛有毒，殘留對人體有害。

為了消除使用化學交聯劑而帶來的諸多弊端，對于不需要化學交聯劑的金屬配位水凝膠的研究已引起人們的極大關注。配位作用可以使高分子與金屬離子之間形成配位鍵而獲得水凝膠，這種交聯作用可以快速而有效地交聯聚合物分子，而且所形成的水凝膠具有自修復性。最近，貽貝仿生化學引起了人們的極大興趣，即在聚合物的側鏈引入兒茶酚基團以得到可發生金屬配位作用的衍生物，其溶液與金屬離子(Fe³⁺、Ca²⁺、Ag⁺)配位作用形成水凝膠，可是這種水凝膠不具有光敏性，作為生物黏附材料、組織工程及可控釋放藥物載體方面應用有很大的局限性。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明的第一目的是提供一種自修復、光敏感殼聚糖水凝膠，該水凝膠不含任何交聯劑，同時具備自修復性和光敏性，可在紫外光照射下轉變為水溶膠；本發明的第二目的是提供該殼聚糖水凝膠的制備方法。

技術方案：本發明所述的自修復、光敏感殼聚糖水凝膠，其分子結構式為：

本發明所述的一種自修復、光敏感殼聚糖水凝膠的制備方法，包括如下步驟：

(1)以羧甲基殼聚糖與硝基多巴胺為原料進行酰化反應，得到含硝基多巴胺基團的殼聚糖衍生物；

(2)將含硝基多巴胺基團的殼聚糖衍生物的水溶液與Fe³⁺溶液混合，調節混合溶液的pH至6.5～9.5，得到自修復、光敏感殼聚糖水凝膠。

具體的，步驟(1)中，將羧甲基殼聚糖溶解于水中，在惰性氣體保護下加入硝基多巴胺進行酰化反應，反應后在水中透析、真空冷凍干燥，得到含硝基多巴胺基團的殼聚糖衍生物。

優選的，加入的羧甲基殼聚糖的質量與硝基多巴胺的摩爾數之比為100:0.5～5。

上述羧甲基殼聚糖的分子量M_n為10kDa～100kDa，取代度D_s為0.3～0.5。