[發(fā)明專利]一種具有溫度敏感特性的水溶性殼聚糖及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910094101.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN109851716B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡巧玲;董曉飛;王征科;姜質(zhì)琦;姚遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F251/00
• 分類號(hào): C08F251/00;C08F220/54;C08J3/075;C08L51/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發(fā)明公開了一種具有溫度敏感特性的水溶性殼聚糖及其制備方法。本發(fā)明利用N?異丙基丙烯酰胺改性殼聚糖大分子，通過乳液聚合法制得水溶性良好且具有溫度敏感特性的聚N?異丙基丙烯酰胺改性殼聚糖。本發(fā)明制備的PNipam?CS分子具有良好的水溶性，在低溫下能保持溶液狀態(tài)，在接近人體生理溫度時(shí)能迅速形成水凝膠。本發(fā)明所述的水凝膠結(jié)構(gòu)中的殼聚糖單元和聚N?異丙基丙烯酰胺單元都具有優(yōu)異的生物相容性，對(duì)皮膚、組織、眼睛等不形成任何刺激，因此該溫敏凝膠在生化分離、細(xì)胞培養(yǎng)、藥物控制釋放系統(tǒng)、組織工程、敷料、皮膚修復(fù)等醫(yī)藥、生物和醫(yī)用材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性殼聚糖大分子及其水凝膠，尤其涉及一種具有溫度敏感特性的水溶性殼聚糖及其制備方法。

背景技術(shù)

殼聚糖是源于自然界的氨基多糖，其大分子鏈由乙酰氨基葡萄糖和脫乙酰氨基葡萄糖通過無規(guī)或者嵌段分布組成，具有良好的生物相容性、血液相容性、止血性能、抗菌性能以及天然的藥物活性，對(duì)傷口的愈合有促進(jìn)作用，在生物體內(nèi)可被溶菌酶降解，最終降解產(chǎn)物為氨基葡萄糖，呈弱堿性，與體液的pH值吻合，可被機(jī)體吸收，在醫(yī)療領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛能。我國殼聚糖產(chǎn)量豐沛且易于獲取，然而，迄今殼聚糖的利用度仍然很低，其主要原因是，殼聚糖材料的加工性能非常差，未改性的殼聚糖分子不能在中興條件下實(shí)現(xiàn)水溶。

在對(duì)殼聚糖資源的開發(fā)利用中，水凝膠是一種重要的形式。水凝膠材料具有多種優(yōu)良特性，其應(yīng)用遍布日常生活以及先進(jìn)工業(yè)的各個(gè)方面。與傳統(tǒng)水凝膠相比，智能水凝膠因其能對(duì)外界環(huán)境的細(xì)微變化產(chǎn)生響應(yīng)而受到廣泛關(guān)注。其中，對(duì)外界溫度刺激產(chǎn)生響應(yīng)的水凝膠，被稱為溫度敏感水凝膠，也稱作溫敏水凝膠。溫敏水凝膠中含有一定比例的親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)，溫度的變化可以影響疏水基團(tuán)之間的相互作用，從而使凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致水凝膠發(fā)生相轉(zhuǎn)變。溫敏殼聚糖水凝膠具備高吸水性、保水性、良好的生物相容性及溫度敏感特性，在生化分離、細(xì)胞培養(yǎng)、藥物控制釋放系統(tǒng)、組織工程、皮膚修復(fù)等生物、醫(yī)藥、生物和醫(yī)用材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

目前報(bào)道的水溶性殼聚糖大分子主要采用小分子對(duì)殼聚糖大分子進(jìn)行接枝，該方法制備的改性殼聚糖分子接枝率低時(shí)溶解性差，接枝率高時(shí)不易形成凝膠，此外，形成的水凝膠對(duì)溫度響應(yīng)速度慢，限制了其在醫(yī)學(xué)和生物領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有溫度敏感特性的水溶性殼聚糖及其制備方法。此外，本發(fā)明的具有溫度敏感特性的水溶性殼聚糖大分子及其水凝膠在生化分離、細(xì)胞培養(yǎng)、藥物控制釋放系統(tǒng)、組織工程、皮膚修復(fù)等生物、醫(yī)藥、生物材料、醫(yī)用材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種具有溫度敏感特性的水溶性殼聚糖，其制備方法是：按重量計(jì)，將1-20份殼聚糖(CS)、0.1-2份酸、0.01-8份引發(fā)劑、1-20份N-異丙基丙烯酰胺(Nipam)單體、50-98份去離子水加入反應(yīng)器中，攪拌溶解均勻后，在40-90℃反應(yīng)1-12小時(shí)，然后使用去離子水將反應(yīng)產(chǎn)物透析至中性，真空凍干得到聚N-異丙基丙烯酰胺改性殼聚糖(PNipam-CS)粉末。將得到的聚N-異丙基丙烯酰胺改性殼聚糖粉末加入去離子水中，攪拌溶解均勻后得到聚N-異丙基丙烯酰胺改性殼聚糖水溶液，將該水溶液置于28-60℃中5秒到10分鐘，可以得到具有溫度敏感特性的殼聚糖基水凝膠產(chǎn)物。

上述技術(shù)方案中，所述的殼聚糖分子量為3萬-150萬，脫乙酰度為50％-98％。

所述的酸通常為鹽酸、丙烯酸、檸檬酸、乙酸中的至少一種。

所述的引發(fā)劑通常為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過氧化氫、過硫酸銨、過硫酸鉀、叔丁基過氧化氫中的至少一種。