[发明专利]一种交联聚谷氨酸复合凝胶膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种交联聚谷氨酸复合凝胶膜的制备方法，包括以下步骤：将聚谷氨酸溶于去离子水中制得聚谷氨酸水溶液，再将聚谷氨酸水溶液倒入可被高能射线穿透的成膜模具中，并进行除氧、密封；使用高能射线对成膜模具内聚谷氨酸水溶液进行辐照，使之交联为聚谷氨酸凝胶；将聚谷氨酸凝胶连同含表没食子儿茶素没食子酸酯和金属盐的缓冲水溶液加入到聚四氟乙烯内衬反应釜中进行水热反应，反应后再经过洗涤，制得交联聚谷氨酸复合凝胶膜。本发明的交联聚谷氨酸复合凝胶膜制备条件绿色环保、工艺简单，可改善单一辐照交联聚谷氨酸凝胶的力学性能，并赋予其抗菌、抗炎等多种生物活性，拓展其在医疗及化妆品领域的应用。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，特别涉及一种交联聚谷氨酸复合凝胶膜及其制备方法和应用。

背景技术

聚谷氨酸(PGA)是一种由D-谷氨酸或L-谷氨酸通过α-氨基和γ-羧基形成γ-酰胺键结合而成的阴离子聚合物。聚谷氨酸具有生物相容性好、水溶性好、可降解、可食用、无毒、保湿等诸多优点，这使得聚谷氨酸及其衍生物在食品、化妆品、医药和农业等领域具有广阔的应用前景。特别是，聚谷氨酸可通过物理方法或化学方法交联获得具有三维网络结构的水凝胶，表现出优良的溶胀性能和保水性能。与传统的化学交联相比，通过60Coγ-射线或电子束辐照交联得到的水凝胶具有安全环保，不引入其他产物且操作简便等优点，但通过辐照形成的单一化学键交联模式往往导致其力学性能不佳，限制了其应用。

发明内容

为克服现有技术的不足及存在的问题，本发明提供一种交联聚谷氨酸复合凝胶膜及其制备方法和应用，可改善单一辐照交联聚谷氨酸凝胶的力学性能，并赋予其抗菌、抗炎等多种生物活性。

本发明提供一种交联聚谷氨酸复合凝胶膜的制备方法，包括以下步骤：步骤S01、将聚谷氨酸溶于去离子水中制得聚谷氨酸水溶液，再将聚谷氨酸水溶液倒入可被高能射线穿透的成膜模具中，并进行除氧、密封；步骤S02、使用高能射线对成膜模具内聚谷氨酸水溶液进行辐照，使之交联为聚谷氨酸凝胶；步骤S03、将聚谷氨酸凝胶连同含表没食子儿茶素没食子酸酯和金属盐的缓冲水溶液加入到聚四氟乙烯内衬反应釜中进行水热反应，反应后再经过洗涤，制得交联聚谷氨酸复合凝胶膜。

优选的，所述聚谷氨酸水溶液的浓度为质量体积分数5％～15％，所述成膜模具的厚度为0.1～0.3mm。

优选的，所述步骤S01中的除氧方式为抽真空并通入惰性气体除氧，惰性气体为氮气或氩气。

优选的，所述高能射线为⁶⁰Co-γ射线或电子束，辐照剂量为20KGy～100KGy。

优选的，所述步骤S03中的水热反应的温度为50～120℃，反应时间为0.5～24h。

优选的，所述含表没食子儿茶素没食子酸酯和金属盐的缓冲水溶液的制备方法为，将表没食子儿茶素没食子酸酯和金属盐加入到三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，配制出含表没食子儿茶素没食子酸酯和金属盐的缓冲水溶液。

优选的，所述三羟甲基氨基甲烷缓冲液的PH值为6.0～9.0，金属盐为钙盐、锌盐、锶盐和铁盐的一种或几种，金属盐的摩尔浓度为0.5～5mol/L，表没食子儿茶素没食子酸酯的质量浓度为0.5～10g/L。

优选的，所述步骤S03中的洗涤方法为，将反应后物质浸泡于去离子水、生理盐水或磷酸缓冲盐溶液中，置于37℃恒温摇床中震荡4h，再放入去离子水中平衡，除去未反应的杂质。

本发明还提供一种交联聚谷氨酸复合凝胶膜，该交联聚谷氨酸复合凝胶膜通过上述制备方法制备而成。

本发明还提供一种交联聚谷氨酸复合凝胶膜的应用，通过上述制备方法制备的交联聚谷氨酸复合凝胶膜应用于化妆品和医疗领域。