[發(fā)明專利]一種結(jié)構(gòu)和性能可控的殼聚糖材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710270517.6
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107057108B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐永祥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學口腔醫(yī)學院
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J3/24;A61L15/42;A61L15/28;A61L27/20;A61L27/56
• 代理公司: 北京冠榆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 朱亞琦

本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)和性能可控的殼聚糖材料及其制備方法，該方法包括如下步驟：(1)將殼聚糖溶解到酸性溶液中，冷凍成型后，浸入低溫鹽溶液中制成海綿；(2)將海綿壓縮后浸入交聯(lián)劑溶液中，在保持壓縮的情況下交聯(lián)成型；(3)洗去交聯(lián)劑，再次冷凍干燥得到殼聚糖海綿。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)用或者工業(yè)用的結(jié)構(gòu)和性能可控的殼聚糖材料及其制備方法。

背景技術(shù)

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(zhì)(chitin)經(jīng)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(yōu)良性能被各行各業(yè)廣泛關(guān)注，在醫(yī)藥、食品、化工、化妝品、水處理、金屬提取及回收、生化和生物醫(yī)學工程等諸多領(lǐng)域的應用研究取得了重大進展。

殼聚糖水凝膠或海綿被廣泛應用于醫(yī)用領(lǐng)域中，包括止血敷料和組織工程等。冷凍干燥法由于過程簡單、對設(shè)備要求低等成為其主要的制備方法。如中國專利CN101979104A所述，傳統(tǒng)的殼聚糖海綿一般包括醋酸水溶液溶解、冷凍干燥、堿液中和、二次冷凍干燥等步驟。中國專利CN104288841報道了一種具有彈性的多孔殼聚糖海綿支架的制作方法，采用了在無水乙醇中交聯(lián)的方法，簡化了制備過程，更適合用于組織工程。

如上所述，殼聚糖在酸性水溶液中以電解質(zhì)的形式存在。這時，殼聚糖通過酸中的質(zhì)子與殼聚糖上的胺基作用形成銨鹽，從而破壞殼聚糖分子間的氫鍵，進而實現(xiàn)溶解過程。但是殼聚糖的分子量大、溶解度低，達到一定濃度后就會形成非常粘稠的溶液，無法制備更大濃度的溶液。因此，傳統(tǒng)的冷凍干燥工藝限制了殼聚糖海綿結(jié)構(gòu)的調(diào)整，影響了殼聚糖海綿的物理機械性能。

目前的壓縮海綿主要是指高溫熱壓成的聚酯、聚醚或聚氨酯泡沫海綿，利用熱軟化但是不熔融的方法，降低海綿的孔隙度，獲得海綿的良好耐油性、高抗拉力、高密度和高硬度等。但是這些化學品的生物相容性差，且不可以生物降解。對于多糖材料如殼聚糖、透明質(zhì)酸和海藻酸鈉等，熱分解溫度低于軟化溫度，目前無法使用熱壓縮的方法制備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于醫(yī)學和工業(yè)的殼聚糖材料及其制備方法。該方法包括以下步驟：(1)將殼聚糖溶解到酸性溶液中，冷凍成型后，浸入低溫鹽溶液中制成海綿；(2)將海綿壓縮后浸入交聯(lián)劑溶液中，在保持壓縮的情況下交聯(lián)成型；(3)洗去交聯(lián)劑，再次冷凍干燥得到殼聚糖海綿。

根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實施方案，所述酸性溶液包括但不限于甲酸、乙酸、鹽酸水溶液，優(yōu)選醋酸水溶液，優(yōu)選濃度為0.1-10％，更優(yōu)選1-2％，所述濃度為重量百分比。

根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實施方案，步驟(1)中的冷凍成型在-10℃至-80℃之間的溫度下進行，優(yōu)選-15℃至-30℃。

根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實施方案，步驟(3)中的冷凍干燥在-10℃至-80℃之間的溫度下進行，優(yōu)選-15℃至-30℃。

在本申請中，術(shù)語“低溫鹽溶液”中的低溫是指溫度低于殼聚糖溶液的熔點。

根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實施方案，所述鹽溶液是具有高于15g/100ml的鹽離子濃度的鹽溶液，優(yōu)選飽和溶液。所述鹽包括但不限于鹵素鹽，如氯化鈉/鉀/鈣/鎂/鋁等，優(yōu)選氯化鈉。

根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實施方案，所述壓縮是指根據(jù)應用的不同將海綿壓縮到所需的比例，如壓縮2倍等。該壓縮可以是一個、兩個或者三個維度上的壓縮，優(yōu)選一個維度上的壓縮。

根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實施方案，所述交聯(lián)劑是指可以物理和/或化學交聯(lián)的化學試劑，包括但不限于PBS緩沖液、堿液、聚磷酸鹽、醛、醚和京尼平等。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種通過上述本發(fā)明方法制備的殼聚糖海綿。