[发明专利]一种光交联壳聚糖水凝胶的制备方法

说明书

本发明提供一种光交联壳聚糖水凝胶的制备方法，该制备方法将壳聚糖乙醇溶液与硫辛酸‑有机溶剂溶液混合，待其混合均匀后，加入酰胺反应催化剂，反应完全后，经过透析和干燥处理得到水溶性壳聚糖，将水溶性壳聚糖溶解在水溶液中，在紫外光照下即可得到水凝胶。本发明所得的水溶性壳聚糖的水溶液在紫外光照下成胶迅速，不需要添加其他催化剂，安全无毒，具有良好的生物相容性，且具有较好的力学强度，以及良好的孔隙结构，利于营养物质传递运输以及代谢物的排出。

技术领域

本发明涉及水凝胶制备技术领域，特别涉及一种光交联壳聚糖水凝胶的制备方法。

背景技术

壳聚糖是自然界中唯一一种碱性多糖，具有良好的生物相容性，可生物降解，广泛应用于创伤组织(如皮肤、神经等)修复，可以有效的消除瘢痕组织，但其水溶性较差，严重限制了其应用，因此制备水溶性壳聚糖是其发展方向之一。

硫辛酸是一种含硫的脂肪酸，被人称为“超级抗氧化剂”，且硫辛酸的抗氧化效果也更为持久，能保护糖尿病引起的神经损伤中的神经细胞，防止蛋白质沉积导致的炎症。

水凝胶是一种不溶于水的高度交联亲水聚合而具有的三维网络，与软组织类似，在皮肤损伤修复、脊髓损伤修复等领域具有良好的作用效果和应用前景，而光交联型水凝胶由于其快速成型，且在成型过程中无需添加其他催化剂，能够有效填充受损区域，在生物材料领域中应用广泛，但壳聚糖水溶性较差，限制了其光交联性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种光交联壳聚糖水凝胶的制备方法，其通过酰胺反应将硫辛酸接枝到壳聚糖上得到水溶性壳聚糖，改性后的壳聚糖含有硫辛酸的双硫基团，在紫外光照下双硫键破坏并重构从而可形成光交联壳聚糖水凝胶，有效解决了现有壳聚糖水溶性较差，限制了其光交联性等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种光交联壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将壳聚糖溶解在乙酸溶液中，硫辛酸溶解在有机溶剂中，然后进行混合，搅拌使其混合均匀，再加入酰胺催化剂，反应一段时间后，在去离子水中进行透析除去未反应的硫辛酸、乙酸和有机溶剂，并进行干燥处理，得到硫辛酸改性壳聚糖；

2)将所述硫辛酸改性壳聚糖溶解在水中，在紫外光照射下反应，得到光交联壳聚糖水凝胶。

可选地，所述步骤1)中所述溶解硫辛酸的溶剂为甲醇、乙醇、氯仿、乙醚中的一种。

可选地，所述步骤1)中所述将壳聚糖溶解在乙酸溶液中，包括：按照1wt％～4wt％的壳聚糖浓度，将壳聚糖溶解在体积分数为1％～2％的乙酸溶液中。

可选地，所述步骤1)中所述硫辛酸的COOH基和壳聚糖上NH₂基的摩尔比为1∶2～10。

可选地，所述步骤1)中所述酰胺催化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺/N-N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)、京尼平、EDC/1-羟基苯并三唑(HOBT)、O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)、2-(7-氮杂苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)、1H-苯并三唑-1-基氧代三(二甲氨基)六氟磷酸磷(BOP)中的一种。

可选地，所述步骤2)中所述紫外光的波长为200-400nm。

可选地，所述步骤2)中所述将所述硫辛酸改性壳聚糖溶解在水中，包括：按照0.5％-2％(W/V)的浓度，将硫辛酸改性壳聚糖溶解在水中。

相对于现有技术，本发明所述的光交联壳聚糖水凝胶的制备方法具有以下优势：