[發明專利]一種增強改性羧甲基殼聚糖水凝膠的制備方法

有效

• 申請號: 202010166077.1
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111205485B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 倪才華;張麗萍;劉仁;張旭
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08J3/24;C08L5/08;C08L83/08;C08L71/02;A61L26/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明涉及一種增強改性羧甲基殼聚糖水凝膠的制備方法，首先制備粉末狀3?氨丙基多面體低聚倍半硅氧烷，然后加入到羧甲基殼聚糖的溶液中，再添加聚乙二醇二縮水甘油醚溶液，攪拌均勻，將溶液轉入模具中，置于電熱恒溫干燥箱中恒溫反應1h，得到增強改性羧甲基殼聚糖水凝膠。3?氨丙基多面體低聚倍半硅氧烷與羧甲基殼聚糖共價相連，均勻分布在羧甲基殼聚糖水凝膠體系中，從而增強了水凝膠的力學性能和熱穩定性。

技術領域

本發明涉及一種增強改性羧甲基殼聚糖水凝膠的制備方法及其應用，屬于高分子材料改性及其應用技術領域。

背景技術

水凝膠是由親水性聚合物構成的三維網絡結構與溶劑水組成的呈溶脹狀態的體系，介于液體和固體之間,既有固體的穩定性，又具有一定的柔順性和彈性，能夠在水中溶脹并且保持大量水分而又不溶解，也不能熔融，小分子物質能在其中擴散或進行交換，因而被廣泛應用于藥物控制釋放、固定化酶、生物材料培養提純、醫用敷料等領域。

殼聚糖是甲殼素的脫乙酰基產物,是自然界中僅次于纖維素的第二大生物資源，是自然界存在的唯一的陽離子氨基多糖，表現出多種獨特的生物活性和功能，包括無毒性、可生物降解性、無免疫原性、抗腫瘤活性、生物粘附性、生物相容性、廣譜抗菌性、環境友好性、可再生性及其多功能反應性。

羧甲基殼聚糖是殼聚糖的衍生物，它具有優良的增稠性、分散性、絮凝性等。羧甲基殼聚糖既保留了殼聚糖的優點，又極大地改善了水溶性，并可以在任何pH溶液內溶解，且無毒、生物相容性好，這些豐富而獨特的功能性質使羧甲基殼聚糖在許多領域中得到了很好的應用。

雖然由殼聚糖及其衍生物制備的水凝膠在醫用領域有廣泛的用途，但是該材料目前尚存的缺陷在于：制成品的強度不夠，膜的力學性能差，脆性較大，吸收滲液能力不強，因此需要增強改性。以往雖然有些文獻報道羧甲基殼聚糖的增強改性，但是往往方法復雜、條件苛刻、制備難度高、產物脆性大，作為貼在皮膚上的醫用敷料使用性能不好。

發明內容

針對殼聚糖及其衍生物制備的水凝膠目前存在的問題，本發明提供一種增強改性羧甲基殼聚糖水凝膠的制備方法，將3-氨丙基多面體低聚倍半硅氧烷與羧甲基殼聚糖在水溶液中直接反應，再選擇水溶性高分子交聯劑聚乙二醇二縮水甘油醚，將羧甲基殼聚糖交聯制備水凝膠。同時通過3-氨丙基多面體低聚倍半硅氧烷中的氨基與交聯劑中環氧基團的反應，使3-氨丙基多面體低聚倍半硅氧烷與羧甲基殼聚糖共價相連，均勻分布在羧甲基殼聚糖水凝膠體系中，從而對其增強改性。

在具體方法中，

步驟1)：將去離子水、乙醇、乙腈和四乙基氫氧化銨的混合溶液緩慢加入到3-氨丙基三乙氧基硅烷中，室溫下攪拌，油浴升溫至55℃，反應30h后降溫至20℃，加入反應液體積4倍的四氫呋喃，在10℃溫度下密封靜置沉淀一夜，過濾，產物在40℃下烘干48h，研磨，過篩，得到粉末狀3-氨丙基多面體低聚倍半硅氧烷；

步驟2)：將羧甲基殼聚糖粉末溶解在去離子水中，水浴加熱，攪拌反應，得到粘稠羧甲基殼聚糖溶液，備用；

步驟3)：將聚乙二醇二縮水甘油醚溶解在去離子水中，溫水加熱，攪拌反應，得到聚乙二醇二縮水甘油醚溶液，備用；

步驟4)：在玻璃容器中加入羧甲基殼聚糖溶液，再將上述粉末狀3-氨丙基多面體低聚倍半硅氧烷緩緩加入到羧甲基殼聚糖溶液中，攪拌1.5h，觀察到溶液完全均勻后，滴加上述聚乙二醇二縮水甘油醚溶液，25℃繼續攪拌30min，將溶液轉入模具中，置于電熱恒溫干燥箱中，恒溫反應后取出，得到增強改性羧甲基殼聚糖水凝膠。

在一種實施例中，步驟1中，所述去離子水、乙醇、乙腈和四乙基氫氧化銨的體積比為25：10：2：1.2；所述3-氨丙基三乙氧基硅烷與去離子水的體積比為2：1～1.5。

在一種實施例中，步驟2中，所述水浴溫度為35℃，攪拌時間為8h。

在一種實施例中，步驟2中，所述羧甲基殼聚糖溶液的質量百分濃度為4％。