CN104027833B - 一种壳聚糖水凝胶敷料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水凝胶敷料的制备方法，特别是一种壳聚糖水凝胶敷料制备方法，属于医用敷料的制备技术领域。本发明的制备方法通过合成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖，采用紫外光固化和离子交联技术，形成双交联的三维网络结构、其中离子交联部分网络结构可解离的壳聚糖水凝胶敷料。本发明的制备方法充分发挥化学交联和离子交联的协同效应，赋予敷料具有良好的湿态强度、韧性和弹性。由于未采用任何的醛类等毒性交联剂，使得制得的壳聚糖生物相容性好，贴敷创面时不会对创面造成任何的损害，有利于创面的愈合。
Description
技术领域
本发明涉及一种水凝胶敷料的制备方法，特别是一种壳聚糖水凝胶敷料制备方法，属于医用敷料的制备技术领域。
背景技术
水凝胶敷料是一种性能优于传统纱布敷料的三维网络结构高分子凝胶，主要由亲水性高分子通过物理或化学作用交联形成，作用于创面时，起到清创、吸收创面渗出液、提供湿性愈合环境以加快创面愈合的作用。壳聚糖水凝胶敷料，是基于天然高分子壳聚糖形成的水凝胶敷料，除具备水凝胶敷料的优点外，还充分发挥了壳聚糖的优良特性，如天然无毒、止血、抑菌、促进创面愈合等。
目前，壳聚糖水凝胶敷料常用的制备方法有化学交联法、辐照交联法等。中国专利公开号为CN1679972A，公开日为2005年10月12日，发明名称为“一种梯度结构壳聚糖水凝胶烧伤敷料及其制备方法”公开了壳聚糖水凝胶烧伤敷料的制备方法，该方法中使用乙二醛、戊二醛等毒性试剂作为交联剂，这种毒性交联剂即使微量残留，仍然会给人体组织造成不同程度的损害，影响创面的愈合。中国公开号为CN101502667B，公开日为2012年12月5日，发明名称为“一种医用壳聚糖透明水凝胶创伤敷料及其制备和应用”、中国专利公开号为CN103480034A，公开日为2014年1月1日，发明名称为“辐照交联壳聚糖/明胶/聚乙烯醇水凝胶敷料及其制备方法和应用”、中国专利公开号为CN1579559，公开日为2005年2月16日，发明名称为“含药物、壳聚糖的聚乙烯醇水凝胶敷料及其制备方法”等公开了天然高分子壳聚糖复合合成高分子，利用辐照交联的方法形成水凝胶敷料的案例，这种方法一方面会导致壳聚糖水凝胶敷料中壳聚糖在高能射线照射条件下大量降解出现水凝胶强度差的问题，另一方面，水凝胶敷料中添加了较多的合成高分子，使得这些水凝胶敷料的生物相容性降低，某种程度上会对创面的愈合有一定的影响。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种生物相容性好、湿态强度好、制备工艺简单的壳聚糖水凝胶敷料的制备方法。
为了实现上述目的，其技术方案如下。
一种壳聚糖水凝胶敷料的制备方法，制备方法按以下步骤进行：
a.N-羧乙基壳聚糖的制备
将壳聚糖和丙烯酸置于去离子水中，壳聚糖与去离子水重量体积比为1：10～200，壳聚糖分子链上氨基与丙烯酸的丙烯酰基摩尔比为1：0.1～10，室温下搅拌至完全溶解，在25～90℃条件下反应，反应时间为12～48小时，反应结束后，在壳聚糖、丙烯酸、去离子水的混合溶液中加入1mol/L碱，调节混合溶液pH至11～13，形成碱性N-羧乙基壳聚糖溶液，将碱性N-羧乙基壳聚糖溶液移入透析袋中，在去离子水中透析，透析袋截取分子量为8000-14000D，透析时间为2天，形成pH为7～8的N-羧乙基壳聚糖溶液，将pH为7～8的N-羧乙基壳聚糖溶液在-75℃条件下，冻干48h，得到2位氨基取代度为0.05～0.5的N-羧乙基壳聚糖。
b.N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖的制备
将经步骤a得到的N-羧乙基壳聚糖和酸置于去离子水中，N-羧乙基壳聚糖与去离子水重量体积比为1：10～200，酸与去离子水体积比为0.5～5：100，搅拌至完全溶解，形成N-羧乙基壳聚糖的酸/水溶液，在N-羧乙基壳聚糖的酸/水溶液中加入环氧基与N-羧乙基壳聚糖6位羟基摩尔比为0.1～10：1的甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌均匀，在25～90℃条件下反应，反应时间为6～48小时，反应结束后，在反应后的N-羧乙基壳聚糖的酸/水溶液中加入无水丙酮至溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，真空干燥3天，干燥温度为40℃，得到6位羟基取代度为0.02～0.6的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖。
c.将经步骤b得到的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖，按质量体积比为1：5～100溶解于去离子水中，再按N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖质量比为1：0.05～1加入光引发剂，在紫外光下照射2～20min，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，紫外光波长为320-480nm，光强为5～100mW/cm2。
d.将经步骤c得到的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，-75℃条件下，冻干48h，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵。
e.将经步骤d形成的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵，置于0.1～1mol/L的金属卤化物的去离子水溶液中，室温下静置0.1～5h，形成平衡溶胀度为0.01～0.1的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，经去离子水洗涤3～5遍，得到壳聚糖水凝胶敷料。
所述酸为盐酸或硫酸或硝酸或醋酸或甲酸或乳酸中的一种。
所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮或1-羟基环己基苯基甲酮或2,2-二甲氧基-苯基乙酮中的一种。
所述金属卤化物为氯化锂或氯化钙或氯化锌中的一种。
由于采用以上技术方案，本发明的壳聚糖水凝胶敷料的制备方法，其有益技术效果是：
(1)本发明的制备方法采用紫外光固化和静置交联技术相结合，充分发挥化学交联和离子交联的协同效应，形成双交联的三维网络结构、其中离子交联部分网络结构可解离的壳聚糖水凝胶敷料，赋予敷料具有良好的湿态强度、韧性和弹性。
(2)本发明的制备方法中未采用任何的醛类等毒性交联剂，使得制得的壳聚糖生物相容性好，贴敷创面时不会对创面造成任何的损害，有利于创面的愈合。
(3)本发明的制备方法制得的壳聚糖水凝胶敷料可以吸收创面渗出液，给创面提供湿性愈合环境，促进创面的快速愈合。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明抗菌吸液纱布制备方法作进一步详细描述。
一种壳聚糖水凝胶敷料的制备方法，制备方法按以下步骤进行：
a.N-羧乙基壳聚糖的制备
将壳聚糖和丙烯酸置于去离子水中，壳聚糖与去离子水重量体积比为1：10～200，壳聚糖分子链上氨基与丙烯酸的丙烯酰基摩尔比为1：0.1～10，室温下搅拌至完全溶解，在25～90℃条件下反应，反应时间为12～48小时，反应结束后，在壳聚糖、丙烯酸、去离子水的混合溶液中加入1mol/L碱，调节混合溶液pH至11～13，形成碱性N-羧乙基壳聚糖溶液，将碱性N-羧乙基壳聚糖溶液移入透析袋中，在去离子水中透析，透析袋截取分子量为8000-14000D，透析时间为2天，形成pH为7～8的N-羧乙基壳聚糖溶液，将pH为7～8的N-羧乙基壳聚糖溶液在-75℃条件下，冻干48h，得到2位氨基取代度为0.05～0.5的N-羧乙基壳聚糖；所述酸为盐酸或硫酸或硝酸或醋酸或甲酸或乳酸中的一种。所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。
壳聚糖是一种亲水性天然高分子，具有诸多优良特性，例如良好的生物相容性、生物可降解性、再生性、抗菌性和促进伤口愈合等。由于具有这些特性，壳聚糖在伤口敷料、药物控释系统和组织工程等诸多方面有着广泛的应用前景。然而，尽管壳聚糖具有良好的应用潜力，但由于它们是分子结构规整的线性高分子，结晶度高，使得溶解性非常差。壳聚糖仅能溶于稀酸水溶液中，在绝大多数有机溶剂中溶解度极低，这就大大地限制了壳聚糖的加工和应用。壳聚糖的溶解性问题的产生，是因为它们分子结构规整，存在分子间、分子内氢键，易于结晶。如果破坏这种规整性，削弱分子间和分子内氢键，使其结晶度下降，便具有一定的溶解性。尤其在生物医学方面，更感兴趣的是壳聚糖的水溶性，因为只有水溶性化才能使之进入细胞液中发挥其功能化作用。
本发明中，利用壳聚糖分子链上氨基与丙烯酸分子上碳碳双键的迈克尔加成反应，将丙烯酸接枝到壳聚糖分子链上，从而制备得到完全水溶性的N-羧乙基壳聚糖。步骤a中，通过控制壳聚糖的氨基与丙烯酸分子上碳碳双键的摩尔比以及反应条件，来实现壳聚糖的氨基N上定位取代，且实现羧乙基基团的取代度在0.05～0.5范围内。因此，选择合适的摩尔比为：1：0.1～10；选择合适的反应条件为：温度25～90℃，反应时间12～48小时。
b.N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖的制备
将经步骤a得到的N-羧乙基壳聚糖和酸置于去离子水中，N-羧乙基壳聚糖与去离子水重量体积比为1：10～200，酸与去离子水体积比为0.5～5：100，搅拌至完全溶解，形成N-羧乙基壳聚糖的酸/水溶液，在N-羧乙基壳聚糖的酸/水溶液中加入环氧基与N-羧乙基壳聚糖6位羟基摩尔比为0.1～10：1的甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌均匀，在25～90℃条件下反应，反应时间为6～48小时，反应结束后，在反应后的N-羧乙基壳聚糖的酸/水溶液中加入无水丙酮至溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，真空干燥3天，干燥温度为40℃，得到6位羟基取代度为0.02～0.6的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖。
步骤b中，用酸将N-羧乙基壳聚糖2位剩余氨基保护起来，然后通过N-羧乙基壳聚糖6位羟基和甲基丙烯酸缩水甘油酯环氧基团之间的开环反应，将光活性基团甲基丙烯酰基接枝到N-羧乙基壳聚糖分子链6位羟基上，得到N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖。通过控制N-羧乙基壳聚糖分子链6位羟基与甲基丙烯酸缩水甘油酯环氧基团摩尔比以及反应条件，来实现壳聚糖的6位羟基上定位取代，且实现6位羟基取代度在0.02～0.6范围内。因此，选择合适的摩尔比为：1：0.1～10；选择合适的反应条件为：温度25～90℃，反应时间6～48小时。
c.将经步骤b得到的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖，按质量体积比为1：5～100溶解于去离子水中，再按N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖质量比为1：0.05～1加入光引发剂，在紫外光下照射2～20min，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，紫外光波长为320-480nm，光强为5～100mW/cm2；所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮或1-羟基环己基苯基甲酮或2,2-二甲氧基-苯基乙酮中的一种。
步骤c中采用的是紫外光聚合的方法，该方法具有反应条件温和，释放的反应热低，交联固化时间短等特点。N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖分子链上的光活性基团甲基丙烯酰基在紫外光的照射下发生光引发聚合，形成一定程度三维交联网络的水凝胶。这里的紫外光交联是化学交联。通过控制单体与引发剂配比、曝光时间、光强指标，来控制制得的水凝胶交联程度处于轻度交联的水平，对应的平衡溶胀度指标在0.5～5。本发明中用到的光引发剂2-羟基-2-甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮或1-羟基环己基苯基甲酮或2,2-二甲氧基-苯基乙酮，均是生物相容性良好的光引发剂，文献中已经有报道。
d.将经步骤c得到的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，-75℃条件下，冻干48h，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵。
e.将经步骤d形成的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵，置于0.1～1mol/L的金属卤化物的去离子水溶液中，室温下静置0.1～5h，形成平衡溶胀度为0.01～0.1的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，经去离子水洗涤3～5遍，得到壳聚糖水凝胶敷料。所述金属卤化物为氯化锂或氯化钙或氯化锌中的一种。
步骤d中采用的是1价至2价金属离子交联的方法。金属离子可以和N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖分子链上羧基发生络合作用，形成离子交联，使得已化学交联的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖分子链进一步交联，进一步限制了分子链链段的运动，形成化学交联与离子交联双交联的三维网络结构。本发明中，将化学交联与物理交联结合起来形成双交联的三维网络结构的水凝胶。步骤c中的紫外光交联，属于化学交联，提供N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶敷料足够的湿态强度。步骤d中金属离子与羧酸根的络合作用形成的离子交联，即物理交联，一方面进一步提升N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶敷料的湿态强度，更为重要的是，该离子交联形成的络合物中金属离子在一定条件下，例如当与创面渗出液接触时，络合物中的金属离子会与渗出液中钠离子发生离子交换，金属离子可以游离出来，而N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖分子链物理交联点由于金属离子的游离，离子交联作用减弱甚至完全消除，使得被限制运动的分子链段被解离出来，运动性提高，由此赋予N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶足够的韧性和弹性。两种交联协同作用，赋予N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶敷料足够湿态强度的同时，具有足够的韧性和回复弹性，柔软，与创面的顺应性强，能紧密贴敷于创面，不会引起创面的疼痛感。
具体实施例
实施例1
分别称取脱乙酰度为85％的壳聚糖10g、丙烯酸0.37g，加入到100mL去离子中，室温下搅拌至完全溶解，在25℃条件下反应12小时，反应结束后，加入1mol/LNaOH溶液，调节溶液pH至11～13，将溶液移入透析袋中，在去离子水中透析2天，透析袋截取分子量为8000-14000D，然后将溶液在-75℃条件下，冻干48h，得到2位氨基取代度为0.05的N-羧乙基壳聚糖。
称取2位氨基取代度为0.05的N-羧乙基壳聚糖10g，量取盐酸0.5mL，加入到100mL去离子中，搅拌至完全溶解，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯0.85g，搅拌均匀，在25℃条件下反应6小时，反应结束后，加入无水丙酮至溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，真空干燥3天，干燥温度为40℃，得到6位羟基取代度为0.02的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖。
称取6位羟基取代度为0.02的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖5g，置于25mL去离子水中，搅拌至完全溶解，加入2-羟基-2-甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮0.25g，在波长为320-480nm、光强为5mW/cm2紫外光下照射2min，得到N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，在-75℃条件下，冻干48h，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵，将海绵置于0.1mol/L的LiCl溶液中，室温下静置0.1h，形成平衡溶胀度为0.1的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，经去离子水洗涤3遍，得到壳聚糖水凝胶敷料。
实施例2
分别称取脱乙酰度为85％的壳聚糖10g、丙烯酸36.6g，加入到2000mL去离子中，室温下搅拌至完全溶解，在90℃条件下反应48小时，反应结束后，加入1mol/LKOH溶液，调节溶液pH至11～13，将溶液移入透析袋中，在去离子水中透析2天，透析袋截取分子量为8000-14000D，然后将溶液在-75℃条件下，冻干48h，得到2位氨基取代度为0.5的N-羧乙基壳聚糖。
称取2位氨基取代度为0.5的N-羧乙基壳聚糖10g，量取硫酸100mL，加入到2000mL去离子中，搅拌至完全溶解，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯85.0g，搅拌均匀，在90℃条件下反应48小时，反应结束后，加入无水丙酮至溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，真空干燥3天，干燥温度为40℃，得到6位羟基取代度为0.6的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖。
称取6位羟基取代度为0.6的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖5g，置于500mL去离子水中，搅拌至完全溶解，加入1-羟基环己基苯基甲酮5g，在波长为320-480nm、光强为100mW/cm2紫外光下照射20min，得到N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，在-75℃条件下，冻干48h，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵，将海绵置于1mol/L的CaCl2溶液中，室温下静置5h，形成平衡溶胀度为0.01的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，经去离子水洗涤5遍，得到壳聚糖水凝胶敷料。
实施例3
分别称取脱乙酰度为85％的壳聚糖10g、丙烯酸3.66g，加入到1000mL去离子中，室温下搅拌至完全溶解，在50℃条件下反应24小时，反应结束后，加入1mol/LKOH溶液，调节溶液pH至11～13，将溶液移入透析袋中，在去离子水中透析2天，透析袋截取分子量为8000-14000D，然后将溶液在-75℃条件下，冻干48h，得到2位氨基取代度为0.2的N-羧乙基壳聚糖。
称取2位氨基取代度为0.2的N-羧乙基壳聚糖10g，量取硝酸10mL，加入到1000mL去离子中，搅拌至完全溶解，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯8.5g，搅拌均匀，在50℃条件下反应24小时，反应结束后，加入无水丙酮至溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，真空干燥3天，干燥温度为40℃，得到6位羟基取代度为0.2的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖。
称取6位羟基取代度为0.2的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖5g，置于250mL去离子水中，搅拌至完全溶解，加入2,2-二甲氧基-苯基乙酮0.5g，在波长为320-480nm、光强为50mW/cm2紫外光下照射10min，得到N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，在-75℃条件下，冻干48h，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵，将海绵置于0.5mol/L的CaCl2溶液中，室温下静置2h，形成平衡溶胀度为0.05的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，经去离子水洗涤5遍，得到壳聚糖水凝胶敷料。
实施例4
分别称取脱乙酰度为85％的壳聚糖10g、丙烯酸3.66g，加入到1000mL去离子中，室温下搅拌至完全溶解，在50℃条件下反应24小时，反应结束后，加入1mol/LKOH溶液，调节溶液pH至11～13，将溶液移入透析袋中，在去离子水中透析2天，透析袋截取分子量为8000-14000D，然后将溶液在-75℃条件下，冻干48h，得到2位氨基取代度为0.2的N-羧乙基壳聚糖。
称取2位氨基取代度为0.2的N-羧乙基壳聚糖10g，量取醋酸10mL，加入到1000mL去离子中，搅拌至完全溶解，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯8.5g，搅拌均匀，在50℃条件下反应24小时，反应结束后，加入无水丙酮至溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，真空干燥3天，干燥温度为40℃，得到6位羟基取代度为0.2的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖。
称取6位羟基取代度为0.2的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖5g，置于250mL去离子水中，搅拌至完全溶解，加入2,2-二甲氧基-苯基乙酮0.5g，在波长为320-480nm、光强为50mW/cm2紫外光下照射10min，得到N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，在-75℃条件下，冻干48h，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵，将海绵置于0.5mol/L的ZnCl2溶液中，室温下静置2h，形成平衡溶胀度为0.07的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，经去离子水洗涤5遍，得到壳聚糖水凝胶敷料。
实施例5
分别称取脱乙酰度为85％的壳聚糖10g、丙烯酸3.66g，加入到1000mL去离子中，室温下搅拌至完全溶解，在50℃条件下反应24小时，反应结束后，加入1mol/LKOH溶液，调节溶液pH至11～13，将溶液移入透析袋中，在去离子水中透析2天，透析袋截取分子量为8000-14000D，然后将溶液在-75℃条件下，冻干48h，得到2位氨基取代度为0.2的N-羧乙基壳聚糖。
称取2位氨基取代度为0.2的N-羧乙基壳聚糖10g，量取甲酸10mL，加入到1000mL去离子中，搅拌至完全溶解，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯8.5g，搅拌均匀，在50℃条件下反应24小时，反应结束后，加入无水丙酮至溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，真空干燥3天，干燥温度为40℃，得到6位羟基取代度为0.2的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖。
称取6位羟基取代度为0.2的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖5g，置于250mL去离子水中，搅拌至完全溶解，加入2,2-二甲氧基-苯基乙酮0.5g，在波长为320-480nm、光强为50mW/cm2紫外光下照射10min，得到N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，在-75℃条件下，冻干48h，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵，将海绵置于0.5mol/L的CaCl2溶液中，室温下静置2h，形成平衡溶胀度为0.05的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，经去离子水洗涤5遍，得到壳聚糖水凝胶敷料。
实施例6
分别称取脱乙酰度为90％的壳聚糖10g、丙烯酸3.88g，加入到1000mL去离子中，室温下搅拌至完全溶解，在50℃条件下反应24小时，反应结束后，加入1mol/LKOH溶液，调节溶液pH至11～13，将溶液移入透析袋中，在去离子水中透析2天，透析袋截取分子量为8000-14000D，然后将溶液在-75℃条件下，冻干48h，得到2位氨基取代度为0.2的N-羧乙基壳聚糖。
称取2位氨基取代度为0.2的N-羧乙基壳聚糖10g，量取乳酸10mL，加入到1000mL去离子中，搅拌至完全溶解，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯8.5g，搅拌均匀，在50℃条件下反应24小时，反应结束后，加入无水丙酮至溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，真空干燥3天，干燥温度为40℃，得到6位羟基取代度为0.2的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖。
称取6位羟基取代度为0.2的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖5g，置于250mL去离子水中，搅拌至完全溶解，加入2,2-二甲氧基-苯基乙酮0.5g，在波长为320-480nm、光强为50mW/cm2紫外光下照射10min，得到N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，在-75℃条件下，冻干48h，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵，将海绵置于0.5mol/L的CaCl2溶液中，室温下静置2h，形成平衡溶胀度为0.05的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，经去离子水洗涤5遍，得到壳聚糖水凝胶敷料。
Claims (5)
1.一种壳聚糖水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，制备方法按以下步骤进行：
a.N-羧乙基壳聚糖的制备
将壳聚糖和丙烯酸置于去离子水中，壳聚糖与去离子水重量体积比为1：10～200，壳聚糖分子链上氨基与丙烯酸的丙烯酰基摩尔比为1：0.1～10，室温下搅拌至完全溶解，在25～90℃条件下反应，反应时间为12～48小时，反应结束后，在壳聚糖、丙烯酸、去离子水的混合溶液中加入1mol/L碱，调节混合溶液pH至11～13，形成碱性N-羧乙基壳聚糖溶液，将碱性N-羧乙基壳聚糖溶液移入透析袋中，在去离子水中透析，透析袋截取分子量为8000-14000D，透析时间为2天，形成pH为7～8的N-羧乙基壳聚糖溶液，将pH为7～8的N-羧乙基壳聚糖溶液在-75℃条件下，冻干48h，得到2位氨基取代度为0.05～0.5的N-羧乙基壳聚糖；
b.N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖的制备
将经步骤a得到的N-羧乙基壳聚糖和酸置于去离子水中，N-羧乙基壳聚糖与去离子水重量体积比为1：10～200，酸与去离子水体积比为0.5～5：100，搅拌至完全溶解，形成N-羧乙基壳聚糖的酸/水溶液，在N-羧乙基壳聚糖的酸/水溶液中加入环氧基与N-羧乙基壳聚糖6位羟基摩尔比为0.1～10：1的甲基丙烯酸缩水甘油酯，搅拌均匀，在25～90℃条件下反应，反应时间为6～48小时，反应结束后，在反应后的N-羧乙基壳聚糖的酸/水溶液中加入无水丙酮至溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，真空干燥3天，干燥温度为40℃，得到6位羟基取代度为0.02～0.6的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖；
c.将经步骤b得到的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖，按质量体积比为1：5～100溶解于去离子水中，再按N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖质量比为1：0.05～1加入光引发剂，在紫外光下照射2～20min，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，紫外光波长为320-480nm，光强为5～100mW/cm2；
d.将经步骤c得到的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，-75℃条件下，冻干48h，形成N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵；
e.将经步骤d形成的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖海绵，置于0.1～1mol/L的金属卤化物的去离子水溶液中，室温下静置0.1～5h，形成平衡溶胀度为0.01～0.1的N-羧乙基-O-甲基丙烯酰基壳聚糖水凝胶，经去离子水洗涤3～5遍，得到壳聚糖水凝胶敷料。
2.根据权利要求1所述壳聚糖水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：所述酸为盐酸或硫酸或硝酸或醋酸或甲酸或乳酸中的一种。
3.根据权利要求1所述壳聚糖水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。
4.根据权利要求1所述壳聚糖水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮或1-羟基环己基苯基甲酮或2,2-二甲氧基-苯基乙酮中的一种。
5.根据权利要求1所述壳聚糖水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：所述金属卤化物为氯化锂或氯化钙或氯化锌中的一种。
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