[發(fā)明專利]一種陽離子水凝膠的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911416481.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111057251A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王培鑫;王純潔;翟晚娜;金志敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J3/075
• 分類號(hào): C08J3/075;C08J3/24;C08L89/00;C08L3/08;A61K9/06;A61K47/32;A61K47/36
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

本發(fā)明公開了一種陽離子水凝膠的制備方法，所述的方法為：將聚乙烯醇與陽離子淀粉混合物在90℃加熱2～4h完全混勻，溶解于水中，降至室溫得到聚合物水溶液；所述聚乙烯醇與陽離子淀粉的質(zhì)量比為1～5：1，所述的聚乙烯醇和陽離子淀粉的總質(zhì)量占聚合物水溶液總質(zhì)量的12％；將聚合物水溶液在?25℃下冷凍16～20h，25℃下解凍4～8h，重復(fù)1～5次，即得到含有陽離子的水凝膠。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，原料廉價(jià)易得，以聚乙烯醇和陽離子淀粉為原料，未引入交聯(lián)劑，通過冷凍循環(huán)法即可制得物理交聯(lián)水凝膠。由于水凝膠帶有正電荷，在不同的pH環(huán)境下通過陰陽離子結(jié)合使藥物達(dá)到緩釋的效果，結(jié)合了聚乙烯醇和陽離子淀粉的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛的用于藥物載體領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明屬于醫(yī)藥劑型技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種陽離子水凝膠的制備方法。

背景技術(shù)

水凝膠(Hydrogel)是一種具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的親水性高分子材料。它能夠吸收大量的水分，但因?yàn)楣逃械娜S網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架，溶脹后具有保水且不脹破的特點(diǎn)。

一般來說，水凝膠的分類從四個(gè)方面來說：原材料上說分為天然高分子水凝膠和合成高分子水凝膠；交聯(lián)方式上說分為物理交聯(lián)水凝膠和化學(xué)交聯(lián)水凝膠；形狀大小上說分為宏觀水凝膠和微觀水凝膠；對(duì)外界刺激的響應(yīng)上說分為傳統(tǒng)水凝膠和響應(yīng)型水凝膠。水凝膠由于具有良好的保水能力、高含水率、類似生物軟組織的結(jié)構(gòu)、良好的生物相容性以及生物可降解性。綜于以上特點(diǎn)，使得水凝膠在生物醫(yī)藥、組織工程、智能傳感以及其它領(lǐng)域均有較高的應(yīng)用價(jià)值。

陽離子淀粉屬于化學(xué)改性淀粉，是由含有氨基、亞氨基、銨、锍等陽離子化試劑在堿性條件下與各種淀粉反應(yīng)而制得。陽離子淀粉由于其帶有正電荷，易與帶負(fù)電荷的基團(tuán)結(jié)合，使得陽離子淀粉廣泛地應(yīng)用于造紙、紡織、食品、石油、粘合劑、污水處理和化妝品等領(lǐng)域。通常在商業(yè)上主要的衍生物是叔胺基淀粉醚和季銨基淀粉醚。

目前水凝膠的制備方法及種類繁多，大部分原料都是人工合成，不適用大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。因此，進(jìn)一步尋求原材料易得，制備方法簡(jiǎn)單，應(yīng)用性廣泛的水凝膠仍是本領(lǐng)域的重要研究課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種陽離子水凝膠的制備方法，在水凝膠中引入陽離子淀粉，使水凝膠具有與帶電離子藥物結(jié)合的能力，拓寬了水凝膠的種類。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明制備的水凝膠，其制備方法包括以下步驟：

(1)將聚乙烯醇與陽離子淀粉混合物在90℃加熱2～4h完全混勻，溶解于水中，降至室溫得到聚合物水溶液；所述聚乙烯醇與陽離子淀粉的質(zhì)量比為1～5：1，所述的聚乙烯醇和陽離子淀粉的總質(zhì)量占聚合物水溶液總質(zhì)量的12％；

(2)將聚合物水溶液在-25℃下冷凍16～20h，25℃下解凍4～8h，重復(fù)1～5次，即得到含有陽離子的水凝膠。

本發(fā)明所述的聚乙烯醇為1799型，醇解度為98％～99％。醇解度高聚乙烯醇溶解度越低，但羥基數(shù)目越多，制備的水凝膠交聯(lián)越緊密。

本發(fā)明所述的聚乙烯醇與陽離子淀粉的質(zhì)量比中，陽離子淀粉占比越多，糊化后形成的水溶液粘度過高，不利于混勻。

本發(fā)明所述的凍融時(shí)間與凍融次數(shù)影響水凝膠的交聯(lián)程度，凍融時(shí)間短，凍融次數(shù)少，會(huì)導(dǎo)致制備的水凝膠機(jī)械強(qiáng)度差，水凝膠內(nèi)部孔徑大而少，凍融時(shí)間長(zhǎng)，凍融次數(shù)多，會(huì)導(dǎo)致制備的水凝膠機(jī)械強(qiáng)度高，水凝膠交聯(lián)過于緊密，溶脹率不高。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述的加熱時(shí)間為2h。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述的聚乙烯醇與陽離子淀粉的質(zhì)量比為2：1。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述的陽離子淀粉為季銨型陽離子淀粉或叔胺型陽離子淀粉。