[发明专利]一种生物医用聚甘油基水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物医用聚甘油基水凝胶及其制备方法，属于生物医用材料和高分子化学领域。本发明将天然高分子和明胶加入到乳酸水溶液中，充分搅拌溶解；再向上述溶液中加入聚甘油和泊洛沙姆，充分搅拌混合；用NaOH水溶液滴加调节pH值至pH＝6.5‑7.5，体系静置，得到聚甘油基水凝胶。本发明的水凝胶的含水量高于80％，具有较好的透明度和机械强度。本发明的优点在于以羟基丰富的聚甘油为原料，使得水凝胶具有更高的吸水性和生物相容性，此外，采用乳酸替代传统的冰醋酸作为天然高分子的溶解助剂，使得水凝胶更为环保无毒，易降解被人体吸收，该有望成为新一类的生物医用材料。

技术领域

本发明涉及一种生物医用聚甘油基水凝胶及其制备方法，属于生物医用材料和高分子化学领域。

背景技术

水凝胶(Hydrogel)是一类极为亲水的三维网络结构它在水中迅速溶胀并在此溶胀状态可以保持大量体积的水而不溶解。水凝胶在结构上与由纤维胶原蛋白、肽聚糖等生物大分子和水组成的细胞外基质十分相似。不仅如此，水凝胶可以通过引入生物友好型单体、大分子以及负载生物活性分子进行进一步的改性，从而具有功能性和生物相容性。因此，水凝胶已被广泛用于组织黏合剂、伤口敷料、药物载体、眼角膜、人工软骨等生物医用材料。

目前常见的水凝胶主要由天然高分子(壳聚糖、纤维素、海藻酸盐、淀粉等)、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等制备而成。通过调节原料组成和配比，可以获得种类繁多，性质各异的水凝胶产品。成功制备水凝胶需要满足两个基本条件：1)能够通过交联形成高分子三维网络；2)聚合物分子的主链或者侧基具有一定的轻水性。

聚甘油是由甘油分子经脱水后形成的多元醇，来源广泛，价格低廉，生物友好、这些性质使其在生物医药和日化等领域都具有很广泛的应用。因此，制备得到聚甘油基水凝胶能够拓宽水凝胶的制备，具有一定应用前景。

发明内容

为了实现上述目的，本发明以聚甘油、壳聚糖、明胶为主要原料，采用乳酸为溶解助剂，制备出一种生物医用聚甘油基水凝胶，本发明的聚甘油基水凝胶具有良好的吸水率、生物相容性以及环保性，具有良好的应用市场。

首先，本发明提供了一种生物医用聚甘油基水凝胶的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将天然高分子和明胶加入到乳酸水溶液中，充分搅拌溶解；

(2)再向上述溶液中加入聚甘油和泊洛沙姆，充分搅拌混合；

(3)用NaOH水溶液滴加调节pH值至pH＝6.5-7.5，体系静置，得到聚甘油基水凝胶。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中的天然高分子包括壳聚糖、纤维素、海藻酸、淀粉、木质素、甲壳素中的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中的天然高分子和明胶的质量比为1:2～2:1，乳酸和水的体积比为1:40～1:10，天然高分子与乳酸的质量比为0.3:1～10:1，搅拌溶解温度为40-60℃。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中的聚甘油为十聚甘油或五聚甘油中的一种。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中的聚甘油的质量为天然高分子和明胶总质量的30％～150％，泊洛沙姆为天然高分子和明胶总质量的2％～8％。

在本发明的一种实施方式中，步骤(3)中的NaOH水溶液的浓度为0.5M～2M，体系静置温度为30-60℃，静置时间为2-5h。

其次，本发明提供了上述制备方法制备得到的聚甘油基水凝胶。

再者，本发明提供了包含上述聚甘油基水凝胶的生物医用材料。

在本发明的一种实施方式中，所述生物医用材料包括组织黏合剂、伤口敷料、药物载体、眼角膜、人工软骨等。