[发明专利]一种双交联壳聚糖水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种双交联壳聚糖水凝胶及其制备方法和应用。本发明所提供的制备方法包括：将α‑β不饱和酰基化壳聚糖与巯基化壳聚糖反应所得水凝胶在乙醇溶液中浸泡处理，得到双交联壳聚糖水凝胶。本发明制备方法简便、快捷，而且制备反应速度较快，同时无需使用毒性较强的化学交联剂，制备过程绿色、环保、安全。同时，所得到的双交联壳聚糖水凝胶的固化速度快，力学强度高，生物相容性好，在培养基中的稳定性好，应用范围大。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体而言，涉及一种双交联壳聚糖水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

高分子水凝胶材料是一种能够迅速吸收并保持水分，同时又不会溶于水的低交联度材料，其具有高分子电解质特性以及三维网络结构，是一种集吸水、保水、缓释等功能于一体的功能高分子材料。

壳聚糖是由甲壳素脱乙酰基所得到的一种具有广泛应用价值的天然生物多糖材料，其具有无毒，生物相容性好，生物可降解，黏膜黏附性和抗菌性等优异的生物特性，是制备水凝胶的理想材料。

如何将壳聚糖分子间进行有效的交联以得到对应的壳聚糖水凝胶材料，则是目前研究的热点所在，也有很多研究人员在相同或者相关领域做出了一些探索。例如，现有技术中就公开了一种采用物理交联和化学交联结合的方法以制备类似的几丁质水凝胶的方法，该方法中，首先以环氧氯丙烷作为交联剂，进行化学交联，然后将产物置于乙醇中进行第二步交联，得到一种高强度且强度可调的几丁质水凝胶。如上现有技术采用的制备方法虽然能够实现几丁质分子间的交联，然而，该方法中所用交联剂环氧氯丙烷有较大毒性，且交联反应发生后残留的交联剂嵌入在胶体中难以清除掉。同时，该方法中第一步的化学交联反应时间较长，无法实现快速成型。而且，该方法所制得的胶体最大压缩模量仅高达260KPa，最大断裂强度达3.98MPa，难以满足作为高强度水凝胶应用的性能要求。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种双交联壳聚糖水凝胶的制备方法，本发明中，利用带有不同官能基团的壳聚糖反应交联，不仅反应交联速度较快，而且能够避免化学交联剂的使用，同时所得到的双交联壳聚糖具有良好的力学性能。

本发明的第二目的在于提供一种由本发明制备方法所得到的双交联壳聚糖水凝胶。

本发明的第三目的在于提供一种本发明双交联壳聚糖的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种高韧性、高强度以及可快速成型的双交联壳聚糖水凝胶的制备方法，所述制备方法包括：将α-β不饱和酰基化壳聚糖与巯基化壳聚糖反应所得水凝胶在乙醇溶液中浸泡处理，得到双交联壳聚糖水凝胶。

同时，本发明还提供了由本发明方法所得到的双交联壳聚糖水凝胶。

进一步的，本发明也提供了本发明双交联壳聚糖水凝胶在生物材料中的应用；以及/或者，包含本发明双交联壳聚糖水凝胶的生物材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明中，利用带有不同官能基团的壳聚糖反应进行化学交联，同时通过乙醇处理以进行物理交联，从而得到了一种既包含化学交联、又包含物理交联结构的双交联壳聚糖水凝胶，不仅制备方法简便、快捷，而且制备反应速度较快，同时无需使用毒性较强的化学交联剂，制备过程绿色、环保、安全。

同时，由本发明方法所得到的双交联壳聚糖水凝胶的固化速度快，力学强度高、生物相容性好、在培养基中的稳定性好，应用范围大。与目前常见的紫外光固化壳聚糖水凝胶、pH响应壳聚糖水凝胶、温敏型壳聚糖水凝胶、以及离子响应壳聚糖水凝胶等相比，本发明双交联壳聚糖水凝胶既提高了固化速度，也改善了壳聚糖水凝胶的机械强度和弹性。

附图说明