[发明专利]一种壳聚糖/丙烯酰胺粘韧双网络水凝胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种壳聚糖/丙烯酰胺粘韧双网络水凝胶的制备方法。所述的壳聚糖/丙烯酰胺粘韧双网络水凝胶是由第一网络和第二网络互穿构成的。基于壳聚糖大分子的溶解特性以及其可修饰位点，本发明用FeCl₃溶液来溶解壳聚糖，该方法既为壳聚糖的溶解提供了酸性条件，同时Fe³⁺与壳聚糖通过配位相互作用形成物理交联，进而实现一步法溶解并交联壳聚糖以形成第一网络，使水凝胶具有良好的生物相容性和一定的粘性。同时引入丙烯酰胺化学交联作为第二网络，使该水凝胶具有良好的生物相容性和粘性的同时也具有优异的力学性能。本发明的一种壳聚糖/丙烯酰胺粘韧双网络水凝胶的粘性剥离力最高可达310.15N/m，拉伸强度最高可达167.35kPa。拓宽了水凝胶的应用领域。

技术领域

本发明提供了一种壳聚糖/丙烯酰胺粘韧双网络水凝胶及其制备方法，属于高分子水凝胶技术领域。

背景技术

壳聚糖作为除纤维素外第二大类天然高分子材料，是唯一一种可再生的碱性多糖类高分子，由甲壳素经脱乙酰而得到。壳聚糖具有来源丰富、生物相容性好、生物可降解、药物活性和抗菌性等特点，在食品工业，纺织工业、环境保护、医药保健等领域受到广泛亲睐，因此对壳聚糖材料的进一步开发和应用有着重要意义。

水凝胶是一种亲水的三维网状高分子聚合物，吸水后重量可达到自身重量的几十到几百倍，自身不溶于水，可以在水中保持其形貌和特征。 可以吸收大量水分且具有三维网络结构的软物质。壳聚糖的多糖单元结构，决定其分子内和分子间存在大量氢键，从而可以形成网状结构的水凝胶。壳聚糖水凝胶具有良好的亲水性和生物相容性，已被广泛应用于卫生用品、载药、烧伤敷料等领域。但是一方面由于壳聚糖属于大分子多糖且不易溶于水，传统上壳聚糖水凝胶的制备需将壳聚糖先溶解于多种无机酸，如盐酸，乙酸等以及某些有机酸中，或对其进行化学改性，才能进一步利用，制备工艺较复杂。另一方面，已有的壳聚糖水凝胶制品多数存在机械性能差的问题，大大限制其广泛的应用。因此，开发一种制备简单，力学性能优异的壳聚糖水凝胶具有深远意义。将拓宽其应用领域。

中国专利(CN 103467754 A)描述了一种壳聚糖水凝胶及其制备方法，包括步骤：S1将壳聚糖溶于稀酸溶剂中，配置壳聚糖溶液；S2在氧化剂存在下，是所述壳聚糖溶液发生氧化还原反应，得到预聚体溶液；S3在酸性条件下使所述的预聚体溶液发生自交联反应，得到壳聚糖水凝胶。本发明采用了本体自交联方法制备壳聚糖水凝胶，工艺简单，获得的壳聚糖水凝胶在具备良好的稳定性的同时，还保持了良好的生物相容性。此水凝胶保持了很好的生物相容性且制备工艺简单，但未提及其力学性能和粘性。

中国专利(CN 104140630 A)描述了一种壳聚糖基双网络水凝胶及其制备方法，其中第一网络为壳聚糖接枝水凝胶，所述壳聚糖接枝水凝胶由壳聚糖溶液，引发剂，第一单体以及交联剂进行接枝反应而成，第二网络穿插在第一网络的内部，第二网络为由第二单体，交联剂和光引发剂在紫外光照射下聚合而成的水凝胶，该水凝胶具有较高的压缩强度和拉伸强度。并且由于壳聚糖的引入，提高了该水凝胶的生物相容性，从而提高了该水凝胶在生物医药、建筑业、化工业、矿业等领域的应用。此水凝胶展现出良好的力学性能和生物相容性，但其制备工艺较繁琐而且未提及其粘性。

发明内容

为了解决已有技术存在的问题，本发明提供了一种壳聚糖/丙烯酰胺粘韧双网络水凝胶的制备方法。

本发明的一种壳聚糖/丙烯酰胺粘韧双网络水凝胶，其特征在于通过第一网络和第二网络互穿构成的，所述的第一网络为壳聚糖与Fe³⁺通过配位相互作用形成物理交联网络，第二网络是丙烯酰胺通过化学交联形成的网络。

本发明的一种壳聚糖/丙烯酰胺粘韧双网络水凝胶的制备方法的步骤和条件如下：

(1) 配置壳聚糖水溶液