[发明专利]一种壳聚糖生物大分子及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种壳聚糖生物大分子，以壳聚糖作为基本骨架，并对其进行接枝改性，制备了多酚和温敏性高分子作为侧链的改性壳聚糖生物大分子。本发明还公开了该生物大分子的制备方法及其作为止血材料的应用。本发明所述的壳聚糖基生物大分子可作为一种智能的伤口敷料和止血材料，其在低温状态下为溶胶态，呈现低摩擦和低粘附，可流平在伤口处；升高温度后变为凝胶态，呈现高摩擦和高粘附，极易粘附在伤口处，实现伤口包扎和止血功能。即摩擦和粘附力可随温度变化，呈现智能响应特性，有望用于医疗领域。

技术领域

本发明涉及一种壳聚糖生物大分子及其制备方法和应用。本发明以天然壳聚糖为基本原料，通过对其进行化学接枝改性，制备了以多酚和温敏性化合物为侧链的壳聚糖基生物大分子，构筑了一种温敏性润滑粘附止血材料，有望用于医疗领域。

背景技术

伤口出血是日常生活中难以避免的问题，如外科手术过程，突发性交通事故等。不能及时有效地止血会导致病人的直接死亡，因此研究开发一种有效的止血材料显得至关重要。

壳聚糖是自然界中唯一带阳离子的多糖，能良好地聚集血液中的红细胞，因此具有良好的止血性能，且其对创面组织的炎症反应小，可加速创面愈合、修复，也具有良好的组织相容性，同时壳聚糖价格便宜，被广泛用在生物医学领域。例如，专利CN 103690989 A报道了一种医用壳聚糖止血敷料，该医用止血敷料能迅速高效地控制伤口出血。然而，壳聚糖虽具有很好的止血作用，但与伤口的粘附性仍然有待提高。特别是在湿润的组织环境中，壳聚糖分子侧链处于高度水化状态，其与创面组织的湿粘附力较弱，而该问题始终没有得到解决。为了提高壳聚糖的组织粘附性，对其进行化学改性是必要途径之一。例如，专利CN104013990 A 中公开报道了壳聚糖与多巴胺或具有儿茶酚基结构的化合物反应，制备具有儿茶酚结构的壳聚糖材料，据称制成的止血海绵具有很好的组织亲合性。CN 106334209 A中公开报道了一种聚多巴胺改性的壳聚糖止血材料，该材料不仅具有很好的止血作用，同时对生物体组织如皮肤、器官等具有很好的黏附性能。但是，在实际外科医疗处理过程中，在确保材料与组织湿湿粘合的同时，我们往往希望在换药或移除材料时，材料能够很容易从伤口处脱离下来，以避免对伤口造成二次损失。文献及专利调研表明目前基于壳聚糖改性的止血敷料都不能在伤口表面实现可逆粘附与脱附，该问题一直没有得到解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种壳聚糖生物大分子及其制备方法和应用。

本发明选取天然、无毒、易降解、对人体健康无害、具有杀菌作用的壳聚糖作为合成材料的中心骨架，在其侧链上接枝多酚和温敏性化合物，制备得到一种多酚和温敏性化合物接枝改性的壳聚糖生物大分子，该壳聚糖生物大分子为具有温敏特性大的润滑粘附止血材料。

本发明在壳聚糖侧链引入多酚结构分子，使壳聚糖材料极易贴附在伤口处；再在其侧链接枝温敏性化合物，使壳聚糖基生物大分子具有优异的温度响应性。该生物大分子在低温时为溶胶状态，且极滑，呈现低摩擦和低粘附，可流平在伤口处；高温时变成凝胶状固态，呈现高摩擦和高粘附，极易粘附在伤口处，实现伤口包扎和止血功能。本发明制备的基于壳聚糖的生物大分子具有止血、湿粘附及温度响应性等较好特征，故有望作为一种新型智能的止血材料用于医疗领域。

如上所述壳聚糖生物大分子的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将壳聚糖溶于冰醋酸水溶液中，依次加入1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）活化剂和多酚类化合物，于0~40℃反应6~15小时，利用透析除去小分子物质，得到多酚改性的壳聚糖；

2）将多酚改性的壳聚糖和温敏性化合物溶于去离子水，过硫酸铵为引发剂，于45℃~80℃反应6~15小时，利用透析除去小分子物质，冷冻干燥后得到多酚和温敏性化合物接枝改性的壳聚糖生物大分子。

所选冰醋酸水溶液的质量浓度为0.1%~10%。