專利名稱：一種物理交聯水凝膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物可降解水凝膠及其制備方法。特別是羧甲基殼聚糖(CMCS)和羥乙基纖維素(HEC)通過兩種大分子之間物理相互作用來達到交聯的水凝膠及其制備方法。
背景技術：
高分子凝膠是指一種充滿液體的大分子網絡，即由網狀結構的高聚物和溶劑組成。它是介于液體和固體之間的三維網絡，既有液體樣的運動性和流動性，又具有固體樣的形穩(wěn)性。當大分子骨架具有親水性時，其充滿的液體可以是水或者水溶液，這種凝膠被稱為親水性凝膠，簡稱水凝膠。
根據水凝膠制備方法的不同，可以分為化學交聯水凝膠，輻射交聯水凝膠和物理交聯水凝膠。化學交聯水凝膠是通過加入適當的交聯劑形成交聯網絡的水凝膠。這種方法得到的水凝膠是永久性的，它具有很多缺陷，比如交聯程度較高時光學透明性變差，吸水速率低，機械性能較差，尤其表現為強度低、脆性大，并且加入體系中未反應的交聯劑的后處理比較困難，因而其在應用上受到了限制。輻射交聯水凝膠是通過紫外光或r射線輻照的方法來使體系形成交聯網絡。這種方法同樣由于在體系中引入雜質，造成后處理困難，從而使應用受到限制。物理交聯水凝膠是通過物理作用力如靜電作用、氫鍵、鏈的纏繞等形成的，這種凝膠是非永久性的，通過加熱凝膠可轉變?yōu)槿芤?，所以也被稱為假凝膠或熱可逆凝膠。這種方法操作過程十分簡單；由于不需要在體系中引入其它組分，所得到的水凝膠產物純凈；同時，由于這樣制得的水凝膠交聯程度相對比較低且具有可逆性，也大大擴大了其應用范圍。近年來通過物理方法制備水凝膠正引起國內外越來越多學者的重視。目前已有一些學者通過離子間相互作用制得了水凝膠。但用這種方法制備的水凝膠還非常少。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種采用具有良好生物相容性和生物可降解性的天然高分子，通過兩種大分子之間的物理相互作用來制備具有強度良好的水凝膠。
本發(fā)明的目的之二在于提供該水凝膠的制備方法。
為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種物理交聯水凝膠，其特征在于該水凝膠由羧甲基殼聚糖CMCS、羥乙基纖維素HEC和水構成，其中羧甲基殼聚糖CMCS與羥乙基纖維素HEC的質量比為5-30∶30-5；余量為水。
上述的水凝膠的平衡溶脹度為5.393-23.858。
上述的羧甲基殼聚糖在20℃下，2％水溶液的粘度為160-1000Cp；所述的羥乙基纖維素在20℃下，2％水溶液的粘度為500-1500Cp。
上述的物理交聯水凝膠的制備方法，其特征在于，該方法的具體步驟如下1.將羧甲基殼聚糖CMCS和羥乙基纖維素HEC分別配制成濃度為0.05-0.1M的溶液；2.按照質量比CMCS∶HEC＝5-30∶30-5的比例，取步驟a的兩種大分子溶液進行混合，并超聲振蕩30-90分鐘；隨后在室溫下干燥至衡重，即得物理交聯水凝膠。
由于該物理水凝膠是通過靜電或氫鍵作用形成水凝膠，制備過程十分簡單；并且在制備過程中不需要在體系中引入其它組分，因此所得水凝膠產物純凈、無雜質、無毒副作用；這種方法制備的水凝膠交聯度相對較低且具有可逆性，也大大擴大了其應用范圍。
具體實施例方式實施例一將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.1M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝30∶5的質量比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在7小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為23.858。
實施例二將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.1M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝30∶10的質量比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在25小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為18.343。
實施例三將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.1M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝30∶15的質量比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在25小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為11.148。
實施例四將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.1M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝30∶20的質量比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在25小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為9.036。
實施例五將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.1M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝30∶25的質量比配比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在25小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為8.425。
實施例六將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.05M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝30∶30的質量比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在30小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為6.714。
實施例七將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.05M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝25∶30的質量混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在30小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為6,698。
實施例八將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.05M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝20∶30的質量比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在30小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為6.416。
實施例九將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.05M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝15∶30的質量比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在30小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為5.924。
實施例十將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.05M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝10∶30的質量比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在30小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為5.637。
實施例十一將羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素配制成濃度為0.05M的溶液，并按羧甲基殼聚糖和羥乙基纖維素＝5∶30的質量比混合，超聲振蕩60分鐘，使其充分混合，得到的混合物在聚四氟乙烯模具中澆膜，室溫下揮發(fā)至衡重。所得的水凝膠在30小時達到平衡溶脹，平衡溶脹度為5.393。
權利要求
1.一種物理交聯水凝膠，其特征在于該水凝膠由羧甲基殼聚糖CMCS、羥乙基纖維素HEC和水構成，其中羧甲基殼聚糖CMCS與羥乙基纖維素HEC的質量百分比為5-30∶30-5；余量為水。
2.根據權利要求1所述的物理交聯水凝膠，其特征在于該水凝膠的平衡溶脹度為5.393-23.858。
3.根據權利要求1所述的物理交聯水凝膠，其特征在于所述的羧甲基殼聚糖在20℃下，2％水溶液的粘度為160-1000Cp；所述的羥乙基纖維素在20℃下，2％水溶液的粘度為500-1500Cp。
4.一種根據權利要求1所述的物理交聯水凝膠的制備方法，其特征在于，該方法的具體步驟如下a.將羧甲基殼聚糖CMCS和羥乙基纖維素HEC分別配制成濃度為0.05-0.1M的溶液；b.按照質量比CMCS∶HEC＝5-30∶30-5的比例，取步驟a的兩種大分子溶液進行混合，并超聲振蕩30-90分鐘；隨后在室溫下干燥至衡重，即得物理交聯水凝膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物可降解水凝膠及其制備方法。該水凝膠由羧甲基殼聚糖CMCS、羥乙基纖維素HEC和水構成，其中羧甲基殼聚糖CMCS與羥乙基纖維素HEC的質量比為5－30∶30－5；余量為水。該水凝膠的制備方法為首先將羧甲基殼聚糖CMCS和羥乙基纖維素HEC分別配制成濃度為0.05－0.1M的溶液；再按照質量比CMCS∶HEC＝5－30∶30－5的比例，取步驟a的兩種大分子溶液進行混合，并超聲振蕩30－90分鐘；隨后在室溫下干燥至衡重，即得物理交聯水凝膠。由于該物理水凝膠是通過靜電或氫鍵作用形成水凝膠，制備過程十分簡單；并且在制備過程中不需要在體系中引入其它組分，因此所得水凝膠產物純凈、無雜質、無毒副作用；這種方法制備的水凝膠交聯度相對較低且具有可逆性，也大大擴大了其應用范圍。
文檔編號C08L1/26GK1927912SQ20061011638
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權日2006年9月21日
發(fā)明者尹靜波, 湯莉, 謝勇濤, 顏世峰 申請人:上海大學