[发明专利]一种基于胶质多糖及纤维素衍生物温敏水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于胶质多糖及纤维素衍生物温敏水凝胶及其制备方法和应用，利用一定配比的纤维素衍生物与胶质多糖复合形成交联的温敏水凝胶；利用大分子间范德华力、氢键等相互作用力形成了分子链间相互缠结的具有三维空间网状结构。在体温附近温度(35～37℃)能发生凝胶化转变，低于该温度为液态，而高于该温度为固态。本发明制备的胶质多糖及纤维素衍生物温敏水凝胶具有无毒无害，无刺激性，无异味，可自然降解等优点，原材料价格低廉，制备工艺简单高效，条件温和，可以在工业化生产中得到大规模的应用；可用于生物医学、化妆品等领域中，如制备医用敷料、护肤品等的载体基材。

技术领域

本发明涉及生物医药材料技术领域，更具体地，涉及一种基于胶质多糖及纤维素衍生物温敏水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

温敏性水凝胶是一类受外部温度变化影响时，能够产生相应相态变化的智能型水凝胶。温敏水凝胶的分子中含有一定比例的亲水基团和疏水基团,温度的变化可以影响这些基团的疏水相互作用以及氢键作用,从而使凝胶的网络结构改变,导致发生体积相转变的一类凝胶,引起其相态变化的温度范围被叫做最低临界转变温度(LCST)。当外界环境低于LCST时,温敏凝胶在水溶液中溶胀,随着温度升高,达到LCST时,凝胶发生体积相变而收缩,溶胀和收缩时的体积比为溶胀比SR,所以凝胶的LCST和SR是决定其应用的关键因素,也是设计温敏凝胶的主要参数(Bokias G,et al.Polymer,2001,42:6329—6337)。

甲基纤维素是一种纤维素衍生物，其是一种非离子纤维素醚，它是通过醚化反应在纤维素中引入甲基而制成的。甲基纤维素具有独特的热胶凝性质，即在加热时形成凝胶，冷却时却又熔化，不同取代度的甲基纤维素有着不同的溶胶-凝胶转变温度，其溶胶-凝胶转变的温度范围一般为50～70℃。正因为甲基纤维素水溶液具有一定的粘稠性，和其所具有的独特的凝胶性能，它作为一种交联剂或者增稠剂被广泛应用在食品、造纸、药剂、建筑、化妆品、工业生产等行业中(Mitc hellK,etal.International Journal of Pharmaceutics,1993,100(1-3):143-154；Fu X,etal.CementConcrete Researc h,1996,26(4):535-538)。

甲基纤维素水溶液的凝胶转变温度会受到多方面的因素影响。一般来说，取代度越高的甲基纤维素分子水溶液凝胶转变温度就会越低；在相同浓度的情况下，分子量越小的甲基纤维素，其水溶液的凝胶转变温度越低；甲基纤维素水溶液的浓度越高，其凝胶转变温度越低，但对浓度极低(质量浓度小于等于1％)的甲基纤维素水溶液，其浓度与凝胶转变温度并没有具体的关联性(Kundu P P,et al.Polymer,2001,42(5):2015-2020)。此外，体系中所存在的无机盐离子也同样影响着其凝胶转变温度。无机离子本身多有极性，当溶液中有离子存在的时候，离子与水的吸引力会和甲基纤维素分子上羟基与水分子间的氢键竞争，导致甲基纤维素的疏水区域便更容易被暴露出来，增大了甲基纤维素的疏水性，则甲基纤维素水凝胶的溶胶-凝胶转化温度会变低(Xu,Y,etal.Langmuir.2004,20:646–652)。由于甲基纤维素水凝胶具有特殊的反向温敏性质，基于甲基纤维素温敏水凝胶体系则有着重大的研究意义。

关于通过共混法制备甲基纤维素温敏水凝胶的报道(Ning L et al.Journal ofMaterials Science Materials in Medicine,2012,23(8):1913-1919.)，如Lin L设计了一组甲基纤维素接枝硬脂酸(MCS)共混纳米纤维素的温敏水凝胶，并加入磷酸盐调节水凝胶的凝胶行为。通过不同浓度比的实验后，制备出了体系凝胶化温度为34℃的温敏水凝胶体系。CN105288700A公开了一种医用温敏性水凝胶敷料及其制备方法，利用壳聚糖、羧丙基甲基纤维素、甘油、醋酸等制备温敏性水凝胶，在室温下的储藏形态是液态，可以通过喷涂方式覆盖整个创面并凝胶化。可见，这种在人体体温附近(35～37℃)能够发生凝胶化转变的温敏水凝胶具有广泛的应用前景。

发明内容