[發明專利]一種高強度、光交聯抗菌水凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 201910903514.0
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN112625183A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 李征征;候冰娜
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/32;C08F2/50;A01N43/16;A01P1/00;A01P3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種高強度、光交聯抗菌水凝膠，其特征在于該水凝膠是高強度、紫外光交聯的抗菌水凝膠，所述高強度、光交聯的抗菌水凝膠是由羧甲基殼聚糖與甲基丙烯酸縮水甘油酯反應后，通過紫外光照射一定時間后制得，反應物羧甲基殼聚糖上氨基與甲基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為1∶1～10∶1。本發明通過紫外光照射在較短的時間內合成了具有高強度的抗菌水凝膠，反應溫和，方法簡單，操作安全，易于被研究人員接受。隨著甲基丙烯酸縮水甘油酯濃度以及光照時間的增加，水凝膠的機械強度增加。此外，水凝膠可以在室溫環境下快速光交聯形成水凝膠。更重要的是，水凝膠同時表現出優異的抗菌性能，隨著羧甲基殼聚糖含量的增加，抗菌率增加。因此，這種高強度抗菌水凝膠可以應用在生物醫學和傳感器領域。

技術領域

本發明屬于生物醫學領域，涉及一種高強度、光交聯抗菌水凝膠及其制備方法。

背景技術

水凝膠是一種能夠保持大量水分和生物流體的高分子凝膠，是由親水性高分子通過化學或物理交聯作用而形成的具有三維網絡結構的軟材料。水凝膠具有優異的韌性、彈性和柔軟性，有良好的生物相容性，被廣泛應用于生物醫藥、形狀記憶材料等領域。物理水凝膠是指通過氫鍵作用、金屬離子配位作用、靜電相互作用、主客體作用、疏水作用等物理作用交聯形成的水凝膠，在受到外界環境刺激下，可以發生凝膠-溶膠轉變。化學水凝膠是指通過化學鍵交聯而形成的水凝膠。由于化學水凝膠的交聯點是共價鍵，其強度和穩定性都要優于物理水凝膠。光交聯是一種在低強度紫外光下使聚合物發生交聯的方法，光交聯反應條件溫和、副產物少、反應效率高、反應過程易控制。因此提出以羧甲基殼聚糖為原料合成具有高強度、抗菌性的可光交聯的水凝膠。

發明內容

本發明的目的是解決傳統水凝膠機械強度低、合成方法復雜的問題，提供一種高強度、光交聯抗菌水凝膠及其制備方法。

本發明的技術方案：

一種高強度、光交聯抗菌水凝膠，其特征在于該水凝膠是高強度、紫外光交聯的抗菌水凝膠，所述高強度、光交聯的抗菌水凝膠是由羧甲基殼聚糖與甲基丙烯酸縮水甘油酯反應后，通過紫外光照射一定時間后制得，反應物羧甲基殼聚糖上氨基與甲基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為1∶1～10∶1。

一種上述高強度、光交聯抗菌水凝膠的制備方法，該方法的具體步驟為：

將羧甲基殼聚糖粉末分散于40毫升去離子水中，室溫條件下置于磁力攪拌器上攪拌至完全溶解，然后加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，室溫條件下攪拌48小時，反應結束后加入1mol/L的HCl中和反應溶液，倒入透析袋中用去離子水透析24～48小時，真空干燥箱中干燥至恒重即可得到水溶性的甲基丙烯酸化羧甲基殼聚糖衍生物。將上述甲基丙烯酸化羧甲基殼聚糖衍生物溶于5毫升去離子水中，加入光引發劑，在紫外光照射下進行光聚合反應5～30分鐘，聚合完成后即可得到具有高強度、抗菌性的水凝膠。

本發明的優點和有益效果

本發明通過光聚合反應制備甲基丙烯酸化羧甲基殼聚糖水凝膠，反應條件溫和，操作簡單，產物性能優異。合成水凝膠中羧甲基殼聚糖起到抗菌劑的作用，具有優異的抗菌能力，可以保護水凝膠免受自然環境中的微生物攻擊，延長其壽命。在紫外光照射下，光引發劑引發雙鍵反應形成交聯結構，使得合成水凝膠具有良好的機械性能。本發明所涉及的水凝膠具有高機械性、抗菌性等優異特性，擴大了水凝膠在生物醫學領域的應用，擴充了高機械強度水凝膠的制備方法。

附圖說明

圖1為發明中涉及的甲基丙烯酸化羧甲基殼聚糖的結構式圖。

具體實施方式

實施例1