[发明专利]一种防辐射水凝胶的制备方法

说明书

本发明提供了一种防辐射水凝胶的制备方法，属于医用防辐射敷料制备领域。本发明提供的水凝胶以天然产物壳聚糖为主要原料，无毒无害、生物相容性好，且可以生物降解，具有非常高的环境友好性；首先利用环状酸酐与壳聚糖进行反应，为壳聚糖上引入适当量的羧基；羧基与稀土金属离子成盐后形成较为固定的三维立体结构；利用二醛与氨基能够进行反应而形成席夫碱的特性，用二醛将壳聚糖上的氨基连接起来，形成交联的空间网状结构，从而使水凝胶的结构完全固定下来；水凝胶采用了现用现制的方式，制备工艺简单，能耗低，取用的原料廉价易得，且能够适应多种防辐射区域的使用特性，因此具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及医用防辐射敷料制备领域，尤其涉及一种防辐射水凝胶的制备方法。

背景技术

屏蔽材料对电离辐射的屏蔽作用是通过材料中所含吸收物质对电离辐射的吸收完成的。物质对射线的吸收大体以下述两种方式进行，即能量吸收和粒子吸收。能量吸收以射线与物质粒子发生弹性和非弹性散射方式进行，如康普顿散射。

传统的医用屏蔽材料为铅，铅的原子序数为82，具有良好的能量吸收特性，是一种用以屏蔽高能电离辐射的理想材料。从粒子吸收特性看，铅对能量高于88keV和介于13～40keV的电离辐射有良好的吸收能力，但对能量介于40～88keV之间的电离辐射存在一个粒子吸收能力薄弱区域(即铅的“弱吸收区”)，因此将铅作为惟一吸收物质所制成的防辐射材料，其缺陷是显而易见的。近年来，有关研究人员开始尝试填加钡、镉、锡、镧系等金属元素，以弥补铅的这一缺陷。他们采用混合镧系元素作为弥补铅弱吸收区的吸收物质，具有射线吸收性能好、质量轻、价格低、化学性能稳定等优点。防辐射材料的分类及特征医用射线防护材料按使用场合分为透明材料和不透明材料。其中透明射线防护材料主要以防辐射有机玻璃为主。防辐射有机玻璃多用于放射线室的观察窗、牙科放射线的屏蔽室、心血管造影床旁的防护挡板及屏风等。不透明射线防护材料一般为铅屏蔽材料，但由于铅板重量较重，且质地软、具有蠕动性和较大的毒性，近年来国内外相继开展了复合屏蔽材料的研究，如用于X射线防护室的玻璃钢类复合防辐射材料、制作X射线防护服的防辐射纤维等。

有机透明防辐射材料：放射线室的观察窗、牙科放射线的屏蔽室、心血管造影床旁的防护挡板及屏风等多采用有机透明防辐射材料制成。在进行心血管造影诊断和介入治疗时，正确使用射线防护装置，可以使射线对人身体的辐射伤害降到最低。有机透明防辐射材料以防辐射有机玻璃为主。普通有机玻璃对各类射线几乎没有防护作用,而文献报道较多的高分子防辐射材料是由聚合物和全属填料组成，其中金属填料对防辐射起着十分重要的作用，它能吸收和消散辐射能量，其中最为常见的是金属，这种材料对X、γ等射线均有一定的吸收能力，也有用Ba等重金属制备防辐射有机玻璃材料的报道，钡盐可改善含铅有机玻璃硬度低、抗划痕能力差的缺点，但对聚合工艺条件及性能的研究还不够充分。

防辐射有机玻璃主要采用甲基丙烯酸甲酯与铅、钡、锌、镉等金属氧化物反应制备甲基丙烯酸金属盐，再将该有机金属盐与甲基丙烯酸甲酯聚合制成防辐射有机玻璃。目前使用较多的防辐射有机玻璃主要是含铅有机玻璃。美国、德国、日本等国家防辐射有机玻璃的研究工作开展较早，国内此类产品主要从上述国家进口。

水凝胶以亲水性聚合物的三维交联网络结构为骨架，从而可以大量吸收并保持水分呈溶胀状态而不溶解，集成了吸水、保水、缓释等性质于一身，是一类优异的功能材料。而基于防辐射性能设计的水凝胶能够为不可避免的暴露于辐射中的人员提供更加舒适的、可移动的、暂时性的防辐射体验。