[发明专利]羧甲基可德胶物理水凝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种高分子材料技术领域的水凝胶及其制备方法，具体是一种羧甲基可德胶物理水凝胶及其制备方法。

背景技术

在众多可用于形成亲水胶体的高分子材料中，多糖由于其亲水性，生物相容性，可生物降解性等优良特性，是最理想的选择。可德胶多糖(curdlan)作为一种微生物发酵的直链型纯1，3-β-D-葡聚糖，除了上述性质外，还具有独特的凝胶特性，其水悬浮液根据加热温度的高低，可形成热可逆和热不可逆凝胶[KNishinari，H Zhang&T.Funami.Curdlan.In Handbook ofHydrocolloids(2^ndEd.)，Chapter 20，567-591，G.O Phillips&P.A.Williams，Eds.，WoodheadPublishing Ltd.：England，2009]。但可德胶不溶于水，限制了其在生物医药、化妆品和食品等领域的应用。可德胶经羧甲基化改性后，溶解性及生物活性都有明显提高。作为一种聚阴离子的可德胶多糖衍生物，羧甲基可德胶具有良好的抗肿瘤活性和较强的免疫活性，可作为免疫化妆品中重要的添加剂，在作为药物缓释载体方面也有应用前景。

多糖水凝胶按交联方式的不同分为化学凝胶和物理凝胶。通过共价键交联的方法形成的化学凝胶，由于涉及化学交联剂及有机溶剂的使用，而且这些有机物不易完全除尽，在凝胶中有残留，因此一般由化学交联制备的凝胶可能具有潜在的细胞毒性。美国专利US005574023A描述了1，3-β-D-葡聚糖的分子内交联方法，其中使用的交联剂就包括二胺、二酰肼等。迄今有不少研究表明，化学交联产物的安全性、副作用和风险尚有很大存疑[Ghosh P.；Guidolin D.PotentialMechanism of Action of Intra-articular Hyaluronan Therapy inOsteoarthritis：Are the Effects Molecular Weight Dependent？(用于骨关节炎治疗的关节内注射透明质酸的作用机理：分子量的依赖性？)Seminars inArthritis and Rheumatism 2002，32，10-37；Reichenbach，S.；Blank，S.；Rutjes，A.W.S.；Shang，A.；King，E.A.；Dieppe，P.A.；Juni，P.；Trelle，S..Hylan versus hyaluronic acid for osteoarthritis of the knee：Asystematic review and meta-analysis(在治疗骨关节炎中交联与未交联透明质酸的对比：系统综述和荟萃分析).Arthritis&Rheumatism-Arthritis Care&Research 2007，57，1410-1418]。

有别于化学交联，用物理交联的方法则可以避免这些不足。物理交联是通过诸如静电作用的离子交联、结晶、氢键作用或疏水作用所导致的分子自聚集等形成的。冷冻解冻法是一种简单易行的物理方法，这种方法是将一定浓度的高分子水溶液在低温下冷冻一段时间，再在较高温度下解冻，即会形成物理交联的高分子水凝胶。一般所形成的水凝胶具有一定强度，在水中只能溶胀而不溶解，而且经过多次冷冻解冻循环的水凝胶强度可得到较大提高。可德胶经羧甲基改性后，溶解性虽有明显提高，但却也丧失了在加热条件下形成凝胶的特性[Y.Jin，HZhang，Y.Yin，K Nishinari.Comparison of curdlan and itscarboxymethylated derivative by means of Rheology，DSC，and AFM(可德胶及其羧甲基衍生物的流变学、DSC和AFM比较研究).Carbohydrate Research，2006，341：90-99]。因此寻求制备羧甲基可德胶凝胶可在更大程度上提高其应用价值、扩展其应用范围。

经对现有技术文献的检索发现，目前尚未有利用冷冻解冻法制备羧甲基可德胶物理水凝胶的技术公开报道。

发明内容