[发明专利]一种多重敏感型水凝胶聚合物的制备方法和应用

说明书

本发明属于功能高分子材料技术领域，公开了一种多重敏感型水凝胶聚合物的制备方法和应用。本发明多重敏感型水凝胶聚合物的制备方法是以改性琼脂糖基作为高聚物的结构骨架，采用离子交联的方式制备；其中，所述改性琼脂糖是羧甲基琼脂糖，所述离子交联是以质量分数计，将2％～4％的羧甲基琼脂糖溶解于水溶液中，加入1％～5％的0.08～0.12M的CaCl₂溶液，或1％～5％的0.08～0.12M的MgCl₂溶液，或1％～5％的0.08～0.12M的ZnSO₄溶液，或8％～12％的5mM～20mM的AgNO₃溶液，固化交联制备得到水凝胶材料。本发明所制备的水凝胶聚合物可作为药用敷料或药物载体，有效应用于外用医药材料、药物包埋，实现创伤组织的抗菌修复以及药物成分的有效保护、缓控释放。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料技术领域，具体是涉及一种多重敏感型水凝胶聚合物的制备方法和应用。

背景技术

水凝胶是一类因具有亲水性功能基团而存在可逆溶胀行为的三维网络结构高分子聚合物，因其良好的生物相容性与生物可降解性、成胶性强等优势受到生物医疗、组织工程等领域的广泛关注。近年来，利用水凝胶自身的结构功能优势，将其高聚物本身引入特定的功能性基团，实现水凝胶材料在环境介质刺激下的响应(如pH、温度、离子强度、光照、压力等)，使凝胶性质因自身溶胀行为发生改变，从而实现智能性。利用此特征，可将此类高聚物材料通过合理的设计，引入敏感基团，结合自身结构，实现水凝胶材料作为药物载体在药物保护、药物控释、药物传递领域的有效应用。

琼脂糖作为一种天然的海藻多糖，因其具有来源广泛、产量丰富、生物安全性强等特征可作为生物高分子材料构建的主要来源，利用琼脂糖在温度变化下溶解可逆、成胶性强等特点，对其高分子链结构单元的改造修饰，将pH敏感基团成功引入，再经过合理的分子设计对接，可进一步满足琼脂糖作为水凝胶材料对环境刺激作出的控制性响应，大大拓宽了琼脂糖水凝胶材料的应用范围。

近年来，通过合理的结构设计，智能型水凝胶材料作为药物载体在药物控释、靶向传输方向的应用前景广阔。利用智能型水凝胶载体温度、pH等响应性特征，可满足药物在体内皮肤、胃、肠等组织器官多种环境差异下的有效控释调节，实现药物的靶向传输递送和定点释放，为生物分子医药领域拓展了技术思路。

发明内容

本发明为了进一步满足水凝胶材料在多种环境差异下的有效应用，提供了一种多重敏感型水凝胶聚合物的制备方法，本发明所制备的水凝胶聚合物可作为药用敷料或药物载体，有效应用于外用医药材料、药物包埋，实现创伤组织的抗菌修复以及药物成分的有效保护、缓控释放。

为达到本发明的目的，本发明多重敏感型水凝胶聚合物的制备方法是以改性琼脂糖基作为高聚物的结构骨架，采用离子交联的方式制备；其中，所述改性琼脂糖是羧甲基琼脂糖，所述离子交联是以质量分数计，将2％～4％的羧甲基琼脂糖溶解于水溶液中，加入1％～5％的0.08～0.12M的CaCl₂溶液，或1％～5％的0.08～0.12M的MgCl₂溶液，或1％～5％的0.08～0.12M的ZnSO₄溶液，或8％～12％的5mM～20mM的AgNO₃溶液，固化交联制备得到水凝胶材料。

进一步地，所述羧甲基琼脂糖的羧甲基取代度为0.26～0.73。

进一步地，所述固化交联的温度为2～6℃，所述固化成型时间为4～24h。

进一步地，所述改性琼脂糖的制备方法如下：将琼脂糖悬浮于异丙醇溶液中，充分搅拌后得悬浊液，向悬浮液中加入NaOH溶液，醚化反应后加入一氯乙酸，反应体系在50～70℃环境下保持反应2～6h，反应结束后加入乙醇溶液醇沉析出改性琼脂糖，洗涤并干燥即得。

进一步地，所述琼脂糖与异丙醇溶液的质量体积比为1：8～12。

进一步地，所述NaOH溶液的浓度为12.8～13.8M。