[發明專利]一種金屬配位超分子水凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 201810193527.9
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108384069A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 譚幗馨;張鳳苗;代聰;周蕾;周正難
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08L5/08
• 分類號: C08L5/08;C08J3/075;C08K3/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明屬于高分子材料領域，尤其涉及一種金屬配位超分子水凝膠及其制備方法。本發明提供的制備方法包括以下步驟：a)硫酸軟骨素鈉鹽和鐵鹽在水中交聯，得到金屬配位超分子水凝膠。本發明以硫酸軟骨素鈉鹽和Fe³⁺作為原料，二者在水中交聯形成超分子水凝膠。本發明提供的方法操作簡單，成膠快，原料綠色環保且廉價，制備無需有機溶劑和昂貴的儀器設備；而且，制得的超分子水凝膠具有很好的粘附性，可注射，可在室溫下自愈并且無需促愈合劑或其他外部條件刺激；此外，由于Fe³⁺具有一定止血功能，因此本發明制備的超分子水凝膠能被臨床用于傷口閉合裝置，止血劑和組織密封劑中，以控制失血并促進組織愈合，在傷口自愈方面有很大的應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，尤其涉及一種金屬配位超分子水凝膠及其制備方法。

背景技術

水凝膠可定義為吸水溶脹、并可保持大量水分而不溶解的三維網絡聚合物。自從1960年Wichterle和Lim合成第一個交聯型聚羥乙基丙烯酸甲酯水凝膠以來，水凝膠憑借良好的溶脹性、透過性、生物相容性以及載藥不失活等特性，在日化用品、環境工程、食品工程和生物醫藥等領域得到了廣泛應用。

根據水凝膠三維網絡結構形成方式的不同，可將其分為化學水凝膠和物理水凝膠。化學水凝膠是由分子之間通過化學交聯作用形成的，具有性質穩定、力學性能好等優點；并且可通過分子間的非共價鍵相互作用形成，使之具有可降解性。物理水凝膠則主要通過分子之間的非共價相互作用形成，他依靠分子間的靜電、氫鍵、鍵纏繞以及疏水等作用力形成凝膠網絡結構中的物理交聯點。由于破壞分子間的物理作用力所需要的能量較低，所以這種水凝膠一般具有可逆的溶膠-凝膠轉化行為；且物理水凝膠的制備不涉及化學反應，制備條件相對溫和，更有利于其在生物醫學領域的應用。

超分子水凝膠是一類物理水凝膠，它是由化合物分子通過分子間的非共價相互作用在水溶液中自聚集形成，超分子水凝膠在性能上具有突出的優點，特別是其優異的自愈性能，可在室溫且無需促進愈合劑或其他外部條件變化刺激下自愈。但目前超分子水凝膠在制備時的膠凝時間較長，制備工序較為復雜。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種金屬配位超分子水凝膠及其制備方法，本發明提供的制備方法可快速形成水凝膠，制備工藝簡單，制得的超分子水凝膠具有很好的粘附性，可注射，可在室溫且無需促進愈合劑或其他外部條件變化刺激下自愈。

本發明提供了一種金屬配位超分子水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

a)、硫酸軟骨素鈉鹽和鐵鹽在水中交聯，得到金屬配位超分子水凝膠。

優選的，所述硫酸軟骨素鈉鹽、鐵鹽中的Fe³⁺和水的用量比為(1～5)mmol：1mmol：(2～15)mL。

優選的，所述交聯的pH值為8～10。

優選的，通過bicine緩沖溶液控制交聯的pH值為9。

優選的，所述交聯的溫度為30～45℃。

優選的，所述交聯的時間為1～20s。

優選的，所述步驟a)具體包括：

a1)、將硫酸軟骨素鈉鹽和水混合，得到硫酸軟骨素鈉鹽溶液；將鐵鹽和水混合，得到鐵鹽溶液；

a2)、將所述硫酸軟骨素鈉鹽溶液和鐵鹽溶液混合交聯，得到金屬配位超分子水凝膠。

優選的，所述硫酸軟骨素鈉鹽溶液中硫酸軟骨素鈉鹽的濃度為0.2～1.0mol/L；所述鐵鹽溶液中Fe³⁺的濃度為0.4～0.8mol/L。

優選的，所述鐵鹽包括氯化鐵。

本發明提供了一種金屬配位超分子水凝膠，由上述技術方案所述方法制備得到。