[发明专利]一种高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，制备含双键改性的壳聚糖溶液；

步骤2，制备高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶，具体为：

将经步骤1后得到的甲基丙烯酰化壳聚糖溶于水中，之后加入F127衍生物，得到混合液，最后对混合液进行后处理，即可得到甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶；

F127衍生物为醛基化F127或者丙烯酰化F127；

当F127衍生物为醛基化F127时，将混合液在30～37℃放置0.5～1h，即可得到甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶；甲基丙烯酰化壳聚糖溶液、醛基化F127、水的质量比为1～2：10～15：100；

当F127衍生物为丙烯酰化F127时，向混合液中加入光引发剂，搅拌均匀，使用5～10W的UV光交联制备水凝胶，即可得到高强度壳聚糖水凝胶；甲基丙烯酰化壳聚糖溶液、丙烯酰化F127、水和光引发剂的质量比为1～2：10～15：100：1。

2.根据权利要求1所述的一种高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，制备含双键改性的壳聚糖溶液，具体为：

步骤1.1，将壳聚糖溶解于溶剂中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸酐，之后置于60℃～65℃的条件下反应3h～5h，得到甲基丙烯酰化的壳聚糖溶液；

壳聚糖、溶剂和甲基丙烯酸酐的质量比为1～2：100：1～2；

溶剂为乙酸水溶液，乙酸与水的体积比为1：50～100；

步骤1.2，将经步骤1.1后得到的甲基丙烯酰化壳聚糖溶液装入分子量为3000～8000的透析袋中透析7天～10天，之后在-55～-65℃的条件下冷冻干燥48h～72h，最后在-18℃～-25℃的条件下冷藏，备用。

3.根据权利要求1所述的一种高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，UV光的光强为10～15mW/cm²，光照时间为1～2min；光引发剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮。

4.根据权利要求1所述的一种高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，丙烯酰化F127的制备方法，具体为：

将Pluronic F127溶解于无水二氯甲烷中，并置于0℃～4℃的冰水浴中，加入三乙胺，通入氮气保护15～20min，得到混合液a；

Pluronic F127、无水二氯甲烷和三乙胺的摩尔比为1：5：10～20；

按每秒1滴～2滴的速度向混合液a中滴加丙烯酰氯，之后置于0℃～4℃的冰水浴中反应48h～60h，得到反应混合液，再将反应混合液进行过滤，除去滤渣，得到反应液；丙烯酰氯与混合液a的质量比为1：10～20；

向反应液中加入石油醚，沉淀15min～30min，之后将得到的固体物质置于真空干燥箱中干燥，得到丙烯酰化F127。

5.根据权利要求4所述的一种高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，反应液与石油醚的体积比为1：10～15；干燥温度为25℃～35℃，干燥时间为12h～24h。

6.根据权利要求1所述的一种高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，醛基化F127的制备方法，具体为：

将F127与甲苯混合均匀，之后在45～50℃的条件下旋蒸去除甲苯，旋蒸时间为1～2h，再加入干燥的二氯甲烷，搅拌溶解F127，搅拌时间20～30min，之后在1～5℃冰浴条件下向F127中加入三乙胺，最后在0～2℃的条件下将甲磺酰氯在30～45min内缓慢滴加到F127中，滴加完毕后继续在该条件下反应1～3h，得到混合液b；F127、甲苯、二氯甲烷、三乙胺、甲磺酰氯的摩尔比为0.1～0.2：85～100：150：1.2；

将混合液b的温度升至30～35℃，继续搅拌反应24小时后，向混合液b中加入去离子水，静置分相，液相用二氯甲烷萃取五次，合并有机相，之后依次用0.8～1.2mol/L的稀盐酸溶液洗涤、饱和食盐水各洗涤有机相两次，再静置分相，有机相用无水硫酸钠在30～35℃条件下干燥12～24h，得到混合液c；

混合液b、去离子水、二氯甲烷、饱和食盐水、无水硫酸钠的质量比1：1～2：10：10～20：10；

将混合液c进行旋蒸，去除混合液中60％～80％的溶剂，得到浓缩液，之后将浓缩液依次在冰乙醚中沉淀1～2h、在二氯甲烷溶解20～30min，重复沉淀-溶解三次，过滤，将得到的滤渣置于30～35℃真空烘箱中室温干燥12～24h，即可得到甲磺酰基化F127；

浓缩液、冰乙醚、二氯甲烷的质量比为1：5～10：5；

将甲磺酰基化F127、N,N-二甲基甲酰胺、4-羟基苯甲醛和碳酸钾混合均匀，于80℃条件下下搅拌反应三天，得到混合液d，之后将混合液d冷至室温，加入去离子水充分搅拌后，采用二氯甲烷萃取六次，合并有机相，有机相用无水硫酸钠在30～35℃条件下干燥12～24h，得到混合液e；

甲磺酰基化F127：DMF：4-羟基苯甲醛：碳酸钾的摩尔浓度比为1：100～200：5：5；

混合液d、去离子水、二氯甲烷、无水硫酸钠的质量比1：5～10：10～20：10；

将混合液e进行旋蒸，去除混合液中60％～80％的溶剂，得到浓缩液a，之后将浓缩液a依次在冰乙醚中沉淀1～2h、在二氯甲烷溶解20～30min，重复沉淀-溶解三次，过滤，将得到的滤渣置于30～35℃真空烘箱中室温干燥12～24h，即可得到甲磺酰基化F127；

浓缩液a、冰乙醚、二氯甲烷的质量比为1：10～15：5～10。