CN115926359A - 一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶和制备方法及其应用 - Google Patents

一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶和制备方法及其应用 Download PDF

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CN115926359A CN202211536582.6A CN202211536582A CN115926359A CN 115926359 A CN115926359 A CN 115926359A CN 202211536582 A CN202211536582 A CN 202211536582A CN 115926359 A CN115926359 A CN 115926359A
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裴大婷
于珊
黄骏
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Abstract

本发明公开了一种双键白芨多糖‑羧甲基壳聚糖凝胶和制备方法及其应用。本发明通过向白芨多糖、羧甲基壳聚糖引入双键,得到双键化白芨多糖和双键化羧甲基壳聚糖,再将两者与引发剂混合,置于紫外光下进行原位固化制得双键白芨多糖‑羧甲基壳聚糖凝胶。本发明通过该制备方法得到的凝胶不仅成胶速率可控且成胶快,且兼备白芨多糖和羧甲基壳聚糖特性的凝胶材料。该凝胶材料具有疏松的三维多孔结构,不仅具有吸附液体的能力,还具有“止血快、与创面贴合牢度好、适用于不规则创口、安全、环保、可降解”的优势,适合作为医用材料。

Description

一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶和制备方法及其应用
技术领域
本发明属于医用材料技术领域,具体涉及一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶和制备方法及其应用。
背景技术
目前,现有止血材料包括可吸收明胶海绵、胶原蛋白海绵、氧化纤维素和纤维蛋白胶,均存在不同的缺点和局限性,前三者需要正常的凝血功能作为其发挥功效的前提,后者虽然可在凝血功能出现障碍时发挥止血作用,但由于其准备耗时久、易被活动性大的血流冲走等弊端,在肝脏外伤手术的使用中受到限制。因此,需要研究开发更经济、更加快速有效的止血医用材料。
白芨胶,包括白芨多糖有效组分,白芨多糖是一种活性止血成分,但是成分单一的止血材料,往往存在一些局限性或不足,无法满足应用的需要。目前,已有研究人员将白芨多糖与胶原复合,使传统中药白芨多糖活性止血成分与胶原的止血性能产生协同增强,制备出了可吸收的复合止血材料。然而,白芨多糖本身富含羟基,与胶原之间难以形成有效的共价结合,不能与胶原形成稳固的止血复合物,从而该复合物在使用过程中容易出现白芨多糖与胶原相分离、有效成分流失、药效降低等问题,进而导致无法集中作用于出血创面。如何保持白芨多糖的止血功能性、提高止血材料与创面的结合力和适应性,同时保持有效组分的活性,是解决该问题的关键。同时,由于羧甲基壳聚糖既保留了壳聚糖本身的优点,又具有良好的水溶性,在生物体内易降解,具有良好的生物相容性,同时还具有止血、愈创、抗菌等生理功能。但是,目前复合材料难以较好地发挥出各种组分原有的活性,以及对于止血材料产品的要求越来越高。
因此,亟需开发一种既能将白芨多糖和羧甲基壳聚糖结合,又能成胶速率可控、与创面具有良好适应性、贴合度高、贴合牢固、制备简单、环保、成本低、能够快速止血的医用材料。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶和制备方法及其应用。
本发明的发明构思如下:首先,在温和反应(pH=7~8)条件下,分别采用酸酐将白芨多糖、羧甲基壳聚糖进行双键化处理,得到双键化白芨多糖BSPMA和双键化羧甲基壳聚糖CMCMA;然后,加入引发剂,在紫外光条件下,原位引发BSPMA和CMCMA产生自由基聚合反应形成凝胶(即一种整体式材料),使得该凝胶能够较大程度保留兼具白芨多糖和羧甲基壳聚糖止血活性,实现“快速止血(即10s内止血),与创面很好的自适应性,能够与创面无缝整合,与创面贴合牢固度高”的技术效果。
为了实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:
第一方面,本发明提供一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶的制备方法,包括以下步骤:
1)使用双键改性剂对白芨多糖和羧甲基壳聚糖进行双键化改性处理,得到双键化白芨多糖和双键化羧甲基壳聚糖;
2)将双键化白芨多糖、双键化羧甲基壳聚糖、引发剂混合后,再经紫外光原位固化,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶。
优选地,所述制备方法包括以下步骤:
1)向白芨多糖溶液加入双键改性剂,经双键化改性处理,得到双键化白芨多糖;
向羧甲基壳聚糖溶液加入双键改性剂,经双键化改性处理,得到双键化羧甲基壳聚糖;
2)将双键化白芨多糖、双键化羧甲基壳聚糖分别单独与缓冲溶液混合,得到双键化白芨多糖溶液和双键化羧甲基壳聚糖溶液;
将双键化白芨多糖溶液、双键化羧甲基壳聚糖溶液、引发剂溶液混合,得到混合液体,再将混合液体进行紫外光原位固化,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶。
优选地,步骤1)中的双键改性剂为甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、丙烯酸酐、甲基丙烯酸中的任意一种或多种。
进一步优选地,步骤1)中的双键改性剂为马来酸酐、甲基丙烯酸酐、丙烯酸酐中的任意一种或多种。
更进一步优选地,步骤1)中的双键改性剂为甲基丙烯酸酐。
优选地,甲基丙烯酸酐选用上海麦克林生化科技有限公司的M812900产品。
具体地,步骤1)中的双键改性剂选用酸酐能够使得双键化改性处理在pH值为7~9的条件下进行双键化反应,使得双键化改性处理的过程更为温和、环保、可控。
优选地,步骤1)中的双键化改性处理是在pH值为7.0~9.0、温度为0℃~5℃的条件下进行。
进一步优选地,步骤1)中的双键化改性处理是在pH值为7.4~8.0、温度为0℃~4℃的条件下进行。
具体地,是采用NaOH溶液调节pH值,使得双键化改性处理过程中的pH值维持在7.0~9.0。
优选地,选用5mol/L NaOH溶液进行调节。
优选地,步骤1)中的双键化改性处理的时间为12h~48h。
进一步优选地,步骤1)中的双键化改性处理的时间为20h~30h。
优选地,步骤1)中的白芨多糖溶液中多糖的含量为0.5wt%~10wt%。
进一步优选地,步骤1)中的白芨多糖溶液中多糖的含量为1wt%~6wt%。
优选地,步骤1)中的羧甲基壳聚糖溶液中羧甲基壳聚糖的含量为0.5wt%~10wt%。
优选地,步骤1)步骤1)中的羧甲基壳聚糖溶液中羧甲基壳聚糖的羧化度≥80%。
进一步优选地,步骤1)中的羧甲基壳聚糖溶液中羧甲基壳聚糖的含量为1wt%~6wt%。
具体地,所述白芨多糖溶液和羧甲基壳聚糖溶液中的溶剂均为水,优选地,所述溶剂为去离子水或超纯水;上述“wt%”表示的是质量百分数的意思。
优选地,步骤1)中的白芨多糖溶液和双键改性剂的体积比为100:0.1~100:10。
进一步优选地,步骤1)中的白芨多糖溶液和双键改性剂的体积比为100:1~100:5。
优选地,步骤1)中的羧甲基壳聚糖溶液和双键改性剂的体积比为100:0.1~100:10。
进一步优选地,步骤1)中的羧甲基壳聚糖溶液和双键改性剂的体积比为100:1~100:5。
具体地,在一些实施例中,步骤1)中的白芨多糖或羧甲基壳聚糖作为单体,该单体的质量与双键改性剂的体积之比为1g:(1~10)mL。
优选地,步骤1)中的双键改性剂的添加速率为0.05mL/min~0.2mL/min。
优选地,步骤1)还包括搅拌、沉淀、离心、透析、冻干的步骤。
优选地,所述透析选用截留分子量为2000Da~5000Da的透析袋。
进一步优选地,所述透析选用截留分子量为3000Da~4000Da的透析袋。
优选地,所述透析时间为3~5天。
优选地,步骤2)中的缓冲溶液为pH值为6~8的磷酸盐缓冲溶液。
优选地,步骤2)中的双键化白芨多糖溶液中的双键化白芨多糖含量为0.8wt%~10wt%。
进一步优选地,步骤2)中的双键化白芨多糖溶液中的双键化白芨多糖含量为1wt%~6wt%。
优选地,步骤2)中的双键化羧甲基壳聚糖溶液中的双键化羧甲基壳聚糖为0.8wt%~10wt%。
进一步优选地,步骤2)中的双键化羧甲基壳聚糖溶液中的双键化羧甲基壳聚糖为1wt%~6wt%。
优选地,步骤2)中的引发剂溶液中的引发剂为含量为1w/v%~5w/v%。
具体地,“w/v%”表示的是质量体积分数,以“引发剂溶液中的引发剂为含量为1w/v%”为例,其表示的是在1mL引发剂溶液体系中含有0.01g引发剂。
优选地,步骤2)中的引发剂溶液中的引发剂为2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐中的一种和多种。
优选地,步骤2)中的引发剂溶液和混合液体体积之比为0.05:100~5:100。
优选地,步骤2)中的紫外光原位固化具体是采用紫外灯照射混合液体。
优选地,步骤2)中的紫外光的波长为300nm~405nm。
进一步优选地,步骤2)中的紫外光的波长为365nm。
优选地,步骤2)中的紫外光原位固化的时间为5s~60s。
进一步优选地,步骤2)中的紫外光原位固化的时间为10s~30s。
优选地,步骤2)还包括真空冷冻干燥处理的步骤。
第二方面,本发明提供一种由第一方面所述制备方法制得的凝胶材料。
优选地,所述的凝胶材料整体呈现为块状。
优选地,所述凝胶材料具有三维孔洞结构。
40μm~100μm具体地,该凝胶材料能够整块直接使用。
第三方面,本发明提供一种医用材料包括上述凝胶材料。
第四方面,本发明提供一种上述凝胶材料在制备医用材料中的应用。
优选地,所述医用材料为药物缓释载体或创伤敷料。
本发明的有益效果是:本发明通过分别将白芨多糖、羧甲基壳聚糖进行引入双键改性,然后与引发剂混合,再置于紫外光的条件下,通过原位固化制得凝胶材料,该凝胶通过引入双键,使其不仅具有成胶快速、交联过程可控的特性,还具有制备成本低、制备反应温和、可大批量生产的优点。
同时,本发明的凝胶是一种整体式材料、具有三维孔洞结构,不仅具有吸附液体的能力,还具有“止血快、与创面贴合牢度好、适用于不规则创口、安全、环保、可降解”的优势,适合作为医用材料。具体为:
(1)本发明的凝胶材料具有更快的止血效果,能够用于体内和/或体外止血,将其作为止血医用材料还具有对组织赋型能力好,与创面贴合度高,与不同类型创面的自适应性强,能够与创面无缝整合的优势;
(2)本发明的水凝胶不仅湿凝胶能够止血,干凝胶也能快速吸收全血等界面液体,促进血液凝固;
(3)本发明的凝胶材料主要以白芨多糖和羧甲基壳聚糖为原料,通过引入双键,采用光交联法制得凝胶材料,具有成胶快速、交联过程可控的特性;并还具有可被缓慢降解的性能,进而可被机体吸收、代谢;
(4)本发明的凝胶材料具有疏松多孔的立体结构;既可作为一种强吸液材料,也可作为药物载体;
(5)本发明原位光固化成型的水凝胶具有与创面很好的自适应性,能快速封闭任意形状的伤口,与伤口轮廓粘合提供物理屏障,还可以保持皮肤的湿润环境。同时具有止血过程中不易脱落和按需即时揭除的优势;
(6)本发明中还能克服“现有技术选用高碘酸钠氧化法对白芨多糖改性,造成白芨多糖上糖环结构上的碳碳键的断裂,从而破坏了糖环的完整性,进而影响其材料的活性”的技术问题。
附图说明
图1为本发明中双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶的反应示意图。
图2为本发明中双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶成胶后的光学图。
图3为实施例1中双键化白芨多糖BSPMA的核磁氢谱图。
图4为实施例1中双键化羧甲基壳聚糖CMCMA的核磁氢谱图。
图5为实施例1中双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶的SEM图。
图6为本发明中双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶作为创面敷料的应用效果图。
图7为实施例1中双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶的降解效果图。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
如无特殊说明,本发明实施例中pH=7.4的磷酸盐缓冲液的配制方法如下:用biosharp的PBS缓冲液(即用型干粉)直接按照需求加水直接配制而成,且biosharp的PBS缓冲液(即用型干粉)可配制2L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液;本发明实施例中白芨多糖的厂家:源叶,纯度:≥70%,;本发明实施例中羧甲基壳聚糖的的厂家:源叶,羧化度≥80%;本发明中的干凝胶,指的是水凝胶经过干燥处理后得到凝胶材料,实质上其为干燥后的水凝胶;本发明中的“w/v%”表示的是质量体积分数,以“引发剂溶液中的引发剂为含量为1w/v%”为例,其表示的是在1mL引发剂溶液体系中含有0.01g引发剂。如无特殊说明,本发明实施例中的“甲基丙烯酸酐溶液”均采用的上海麦克林生化科技有限公司的M812900产品,含94%甲基丙烯酸酐,含0.2%topanol稳定剂。
实施例1
本实施例提供一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶的制备方法(反应过程如图1所示),包括以下步骤:
1)双键化白芨多糖BSPMA的制备:将1g白芨多糖(BSP)加入到100mL超纯水中,搅拌至完全溶解后,得到白芨多糖溶液;
再将白芨多糖溶液置于0℃~4℃的冰水浴中快速搅拌,并向白芨多糖溶液缓慢滴加1mL甲基丙烯酸酐溶液(甲基丙烯酸,英文:Methacrylic Anhydride,简称:MA),控制滴加速率0.1mL/min;
同时用5M NaOH溶液(即5mol/L)调节pH使得反应液体的pH值保持在7~8,经反应24h后,得到第一反应后液体;
将第一反应后液体装入截留分子量为3500Da的透析袋中透析至少3天后,经冷冻干燥处理,得到干燥的双键化白芨多糖BSPMA;
2)双键化羧甲基壳聚糖CMCMA的制备:将2g羧甲基壳聚糖(CMC)加入到100mL超纯水中搅拌至完全溶解后,得到羧甲基壳聚糖溶液;
再将羧甲基壳聚糖溶液置于0℃~4℃冰水浴中快速搅拌,并向羧甲基壳聚糖溶液缓慢滴加2mL甲基丙烯酸酐溶液(甲基丙烯酸,英文:Methacrylic Anhydride,简称:MA),控制滴加速率0.1mL/min;
同时用5M NaOH溶液调节pH,使得反应液体的pH值保持在7~8,经反应24h后,用10倍反应液体积以上无水乙醇沉淀过夜,经多次离心和用无水乙醇洗涤沉淀后,得到沉淀物,再将沉淀物装入截留分子量为3500Da的透析袋中透析至少3天后,经冷冻干燥处理,得到干燥的双键化羧甲基壳聚糖CMCMA;
3)交联过程:用pH=7.4的磷酸盐缓冲液配制2wt%双键化白芨多糖BSPMA溶液;
用pH=7.4的磷酸盐缓冲液配制2wt%双键化羧甲基壳聚糖CMCMA溶液;
将1g苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐(LAP)和100mL超纯水混合,得到1w/v%引发剂溶液(即LAP溶液);
将2wt%双键化白芨多糖BSPMA溶液和2wt%双键化羧甲基壳聚糖CMCMA溶液按照体积比为1:1的比例进行混合,得到交联过程的混合溶液;再将交联过程的混合溶液和1w/v%LAP溶液按照体积比为100:1的比例进行混合,混合均匀后,得到混合液体;
再用波长为365nm的紫外光(UV)照射混合液体,进行固化处理30s、成胶,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶。
本实施例还提供一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖干凝胶的制备方法,包括以下步骤:将本实施例的双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶置于真空冷冻干燥机内,经冷冻干燥处理,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖干凝胶。
材料表征
1.外观
本发明中双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶成胶后的光学图,如图2所示;其中,图2中的A为双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶的俯视图,图2中的B为双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶的侧视图。
由图2可知:本发明中制得的经紫外光固化得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶是整体块状,颜色为黄色。
2.核磁氢谱
实施例1中双键化白芨多糖BSPMA的核磁氢谱图,如图3所示。实施例1中双键化羧甲基壳聚糖CMCMA的核磁氢谱图,如图4所示。
由图3和图4可知:双键化白芨多糖BSPMA样品的核磁氢谱上分别在5.60ppm和6.05ppm出现特征信号峰,归属于双键(C=C)的特征峰,说明成功在白芨多糖BSP上引入了双键;
双键化羧甲基壳聚糖CMCMA样品的核磁氢谱上分别在5.65ppm和5.43ppm出现特征信号峰,归属于双键(C=C)的特征峰,说明成功在羧甲基壳聚糖CMC上引入了双键。
3.材料形貌表征——扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)
本实施例的双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶通过冻干后得到的干凝胶进行扫描电镜测试,测得的SEM图,如图5所示。
由图5可知:双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶具有丰富的微米级别的三维孔洞结构(孔洞主要是孔径为40μm~70μm的孔),且孔洞结构较为疏松,方便流体的吸附,为该凝胶材料能够作为医用材料奠定下了基础。
性能测试与应用
1.本发明中双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶作为创面敷料的应用的方法如下:
大鼠肝脏止血模型的制备:将大鼠(来源:SD大鼠)的肝脏处用刀片切割,形成创口,得到大鼠肝脏止血模型。
使用大鼠肝脏止血模型来评估水凝胶的止血能力:将0.5mL双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶原位光固化于大鼠出血的肝脏处创口,10s内即可止血。双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶应用于大鼠肝脏止血;其效果如图6所示;其中,图6中的A为向出血肝脏处添加双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖原位光固化凝胶过程的示意图;图6中的B为添加适量凝胶后的创面的光学照片。
由图6可知:双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶用于大鼠出血肝脏,凝胶能快速吸收渗出的血液并实现10秒内有效止血的技术效果,与不规则创面的相容性好,而且,该凝胶还具有不易脱落的效果,适合作为医用止血材料使用。
2.双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶的降解效果测试过程如下:
将双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖干凝胶置于PBS 7.4缓冲溶液(即pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液)中进行溶胀处理,直至质量不再增加,得到溶胀饱和的凝胶;再将溶胀饱和的凝胶置于pH值为7.4的PBS缓冲溶液(即磷酸盐缓冲溶液)中,每间隔一段时间取出轻擦表面水分后测重,通过“WRR=(Wt/W0)×100%”公式计算其剩余质量;其中,Wt是不同时间间隔内水凝胶的重量,W0是处于膨胀平衡状态的水凝胶的初始重量。
上述测得实施例1中双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶的降解效果图,如图7所示。
由图7可知:双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶随着时间的推移发生降解,进而被机体吸收、代谢,说明该凝胶材料具有可降解性与生物相容性好的技术效果。
实施例2
本实施例提供一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶的制备方法(反应过程见图1),与实施例1的区别仅在于步骤3)中配制并选用3wt%双键化白芨多糖BSPMA溶液和5w/v%引发剂溶液(即LAP溶液),具体包括以下步骤:
1)双键化白芨多糖BSPMA的制备:将1g白芨多糖(BSP)加入到100mL超纯水中,搅拌至完全溶解后,得到白芨多糖溶液;
再将白芨多糖溶液置于0℃~4℃的冰水浴中快速搅拌,并向白芨多糖溶液缓慢滴加1mL甲基丙烯酸酐溶液,控制滴加速率0.1mL/min;
同时用5M NaOH溶液调节pH,使得反应液体的pH值保持在7~8,经反应24h后,得到第一反应后液体;
将第一反应后液体装入截留分子量为3500Da的透析袋中透析至少3天后,经冷冻干燥处理,得到干燥的双键化白芨多糖BSPMA;
2)双键化羧甲基壳聚糖CMCMA的制备:将2g羧甲基壳聚糖(CMC)加入到100mL超纯水中搅拌至完全溶解后,得到羧甲基壳聚糖溶液;
再将羧甲基壳聚糖溶液置于0℃~4℃冰水浴中快速搅拌,并向羧甲基壳聚糖溶液缓慢滴加2mL甲基丙烯酸酐溶液,控制滴加速率0.1mL/min;
同时用5M NaOH溶液调节pH,使得反应液体的pH值保持在7~8,经反应24h后,用10倍反应液体积以上的无水乙醇沉淀过夜,离心得到沉淀,再将沉淀物装入截留分子量为3500Da的透析袋中室温透析至少3天后,经冷冻干燥处理,得到干燥的双键化羧甲基壳聚糖CMCMA;
3)交联过程:用pH=7.4的磷酸盐缓冲液与步骤1)中干燥的双键化白芨多糖BSPMA混合配制得到3wt%双键化白芨多糖BSPMA溶液;
用pH=7.4的磷酸盐缓冲液与步骤2)中干燥的双键化羧甲基壳聚糖CMCMA混合配制得到2wt%双键化羧甲基壳聚糖CMCMA溶液;
将5g苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐(LAP)和100mL水混合,得到5w/v%引发剂溶液(即LAP溶液);
将3wt%双键化白芨多糖BSPMA溶液和2wt%双键化羧甲基壳聚糖CMCMA溶液按照体积比为1:1的比例进行混合,得到交联过程的混合溶液;再将交联过程的混合溶液和5w/v%LAP溶液按照体积比为100:1的比例进行混合,混合均匀后,得到混合液体;
再用波长为365nm的紫外光(UV)照射混合液体,进行固化处理30s、成胶,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶。
本实施例还提供一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖干凝胶的制备方法,包括以下步骤:将本实施例的双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶置于真空冷冻干燥机内,经冷冻干燥处理,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖干凝胶。
经测试,本实施例制备的双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶(即水凝胶和干凝胶)和实施例1制备的双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶(即水凝胶和干凝胶)的形貌和性能均十分接近。
实施例3
本实施例提供一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶的制备方法(反应过程见图1),与实施例1的区别仅在于步骤3)中配制并选用3wt%双键化白芨多糖BSPMA溶液,具体包括以下步骤:
1)双键化白芨多糖BSPMA的制备:将1g白芨多糖(BSP)加入到100mL超纯水中,搅拌至完全溶解后,得到白芨多糖溶液;
再将白芨多糖溶液置于0℃~4℃的冰水浴中快速搅拌,并向白芨多糖溶液缓慢滴加1mL甲基丙烯酸酐溶液,控制滴加速率0.1mL/min;同时用5M NaOH溶液调节pH,使得反应液体的pH值保持在7~8,经反应24h后,将反应后液体装入截留分子量为3500Da的透析袋中室温透析至少3天后,经冷冻干燥处理,得到干燥的双键化白芨多糖BSPMA;
2)双键化羧甲基壳聚糖CMCMA的制备:将2g羧甲基壳聚糖(CMC)加入到100mL超纯水中搅拌至完全溶解后,得到羧甲基壳聚糖溶液;
再将羧甲基壳聚糖溶液置于0℃~4℃冰水浴中快速搅拌,并向羧甲基壳聚糖溶液缓慢滴加2mL甲基丙烯酸酐溶液,控制滴加速率0.1mL/min;
同时用5M NaOH溶液调节pH,使得反应液体的pH值保持在7~8,经反应24h后,用10倍反应液体积以上的无水乙醇沉淀过夜,离心得到沉淀,再将沉淀物装入截留分子量为3500Da的透析袋中透析至少3天后,经冷冻干燥处理,得到干燥的双键化羧甲基壳聚糖CMCMA;
3)交联过程:用pH=7.4的磷酸盐缓冲液配制得到3wt%双键化白芨多糖BSPMA溶液;
用pH=7.4的磷酸盐缓冲液配制得到2wt%双键化羧甲基壳聚糖CMCMA溶液;
用超纯水配制1w/v%的苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐(LAP)即引发剂溶液(即LAP溶液);
将3wt%双键化白芨多糖BSPMA溶液和2wt%双键化羧甲基壳聚糖CMCMA溶液按照体积比为1:1的比例进行混合,得到交联过程的混合溶液;再将交联过程的混合溶液和1w/v%LAP溶液按照体积比为100:1的比例进行混合,混合均匀后,得到混合液体;
再用波长为365nm的紫外光(UV)照射混合液体,进行固化处理30s、成胶,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶。
本实施例还提供一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖干凝胶的制备方法,包括以下步骤:将本实施例的双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖水凝胶置于真空冷冻干燥机内,经冷冻干燥处理,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖干凝胶。
经测试,本实施例制备的双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶(即水凝胶和干凝胶)和实施例1制备的双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶(即水凝胶和干凝胶)的形貌和性能均十分接近。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)使用双键改性剂对白芨多糖和羧甲基壳聚糖进行双键化改性处理,得到双键化白芨多糖和双键化羧甲基壳聚糖;
2)将双键化白芨多糖、双键化羧甲基壳聚糖、引发剂混合后,再经紫外光原位固化,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
1)向白芨多糖溶液加入双键改性剂,经双键化改性处理,得到双键化白芨多糖;
向羧甲基壳聚糖溶液加入双键改性剂,经双键化改性处理,得到双键化羧甲基壳聚糖;
2)将双键化白芨多糖、双键化羧甲基壳聚糖分别单独与缓冲溶液混合,得到双键化白芨多糖溶液和双键化羧甲基壳聚糖溶液;
将双键化白芨多糖溶液、双键化羧甲基壳聚糖溶液、引发剂溶液混合,得到混合液体,再将混合液体进行紫外光原位固化,得到双键白芨多糖-羧甲基壳聚糖凝胶。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中的双键改性剂为甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、丙烯酸酐、甲基丙烯酸中的任意一种或多种;步骤1)中的双键化改性处理是在pH值为7.0~9.0、温度为0℃~5℃的条件下进行。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中的引发剂溶液中的引发剂为2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐中的一种和多种。
5.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于:步骤1)还包括搅拌、沉淀、离心、透析、冻干的步骤;所述透析选用截留分子量为2000Da~5000Da的透析袋;所述透析时间为3~5天。
6.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中的缓冲溶液为pH值为6~8的磷酸盐缓冲溶液;步骤2)中的紫外光的波长为300nm~405nm;步骤2)中的紫外光原位固化的时间为5s~60s。
7.一种由权利要求1至6任意一项所述制备方法制得的凝胶材料。
8.根据权利要求7所述的凝胶材料,其特征在于:所述的凝胶材料具有三维孔洞结构。
9.一种医用材料,其特征在于:所述医用材料包括权利要求7或8所述的凝胶材料。
10.权利要求7或8所述的凝胶材料在制备医用材料中的应用。
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