[发明专利]一种可以CO2及光聚合双交联的壳聚糖微球及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可以CO₂及光聚合双交联的壳聚糖微球的制备方法。其制备步骤包括：将壳聚糖用邻苯二甲酸酐进行氨基保护、和活化的聚乙二醇单甲醚反应进行水溶性改性、水合肼脱保护、和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应接上双键、用双道微量注射泵将产物水溶液注入通入二氧化碳的溶剂中成球、对微球光照进行化学交联。该成球方法所用的CO₂是一种真正温和且“绿色”无污染的安全气体，光聚合反应的引入进一步提高了微球的硬度和模量，所制得的壳聚糖微球具有良好的生物相容性，安全无毒，成本低廉，后处理简单，粒径均一等性质。所制得的微球可用于药物缓释。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种可以CO₂及光聚合双交联的壳聚糖微球的制备方法。

背景技术

壳聚糖又可称为脱乙酰甲壳素，是由自然界中广泛存在的甲壳素脱乙酰基后得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。自壳聚糖首次被法国人成功制得后，这种大自然中唯一存在的天然碱性多糖的生物相容性、安全性、微生物降解性等优良性能受到了各行各业的广泛关注，在生物医药、化妆品、食品、化工、水处理、金属吸附及回收等众多领域的研究取得了巨大的进展。

CO₂刺激响应聚合物是在聚合物中通入或排除CO₂后聚合物的性质能产生可逆变化的聚合物。当前，CO₂刺激响应聚合物的反应机理可根据他们的响应行为分为三个类型。CO₂ 刺激响应聚合物第一类刺激响应特征基团比如脒基,胺基,具有高度的亲核性或者碱性。在这类聚合物成功吸收CO₂后,他们的碱性基团能与CO₂ 反应生成碳酸氢铵、两性离子加合物、氨基甲酸铵盐。第二类,刺激响应基团(脒基、胺 基、羧基)在加入CO₂后由于基团的质子化由中性变为带电荷的基团。第三类刺激响应基团胺基,能与CO₂反应生成“氨基甲酸铵盐桥”,从而引起分子间的交联。现在已有所研究的CO₂刺激响应聚合物根据其刺激响应基团分为三类,胺基、脒基、羧基,已被应用于先进材料应用的各个方面。

光聚合技术又称为光固化技术,光固化可定义为:在紫外光或者可见光的的辐射能量下光敏性的液态物质发生交联反应快速转化为固态的过程。光聚合技术相较 于传统的热聚合具有诸多优点:高效、适应性广、经济、节能、环境友好。光聚合技术发展至今已经广泛应用在日常生产生活的各个方面。因此，我们可将CO2 响应液固转变体系与光固化体系的优点相结合,合成出一种新型的壳聚糖生物材料。使其在光固化前具有重复加工以及循环使用的特点,在光固化后可进一步提高材料的硬度和模量。

发明内容

本发明涉及一种可以CO₂及光聚合双交联的壳聚糖微球的制备方法。上述方法制备的壳聚糖微球具有二氧化碳可逆响应的性质，CO₂和光固化双交联使制得的壳聚糖微球有较高的储能模量和损耗模量。该成球方法所用的CO₂是一种真正温和且“绿色”无污染的安全气体，光聚合反应的引入进一步提高了微球的硬度和模量，所制得的壳聚糖微球具有良好的生物相容性，安全无毒，成本低廉，后处理简单，粒径均一等性质。所制得的微球可用于药物缓释。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种可以CO₂及光聚合双交联的壳聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：

（1）壳聚糖的氨基保护：将壳聚糖和氨基保护试剂加入到溶剂中，130℃在氮气保护下反应一定时间。反应完成后，加入大量冰水沉淀，可得到淡黄色的絮状沉淀，将产物进行抽滤，并用乙醇多次洗涤，所得产物于烘箱中烘干。