[发明专利]一种两性离子纤维素及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种两性离子纤维素及其制备方法与应用。所述制备方法包括如下步骤：S1，巯基酸类化合物和含碳碳双键的氨基磺酸内盐通过巯基和碳碳双键的迈克尔加成反应得到两性离子中间体；S2，将上述操作制得的两性离子中间体于均相体系中接枝于纤维素上得到所述两性离子纤维素。本发明于均相中将两性离子接枝于纤维素上制得两性离子纤维素，具有接枝效果好的特点。

技术领域

本发明属于两性离子材料技术领域，具体涉及一种两性离子纤维素及其制备方法与应用。

背景技术

纤维素是自然界中分布最广、产量最大的可再生资源，具有可生物降解性、生物相容性和可衍生化等特点。然而纤维素大分子的高结晶度导致其难溶难熔，制约了其作为基础原材料的开发和利用。因此通过纤维素的衍生化，改善其水溶性和油溶性，可以更好的开发丰富的纤维素资源。其中，两性离子纤维素是纤维素的一种衍生物，可通过化学反应将两性离子与纤维素上的羟基连接起来。两性离子纤维素在保留纤维素原有的优良性质的同时，由于两性离子上带有相同数量的正、负电荷，整体显电中性，正、负离子周围强烈吸附大量水分子，形成一层水化层。这层水化层能够阻碍蛋白质、细菌等在其表面的吸附，因此两性离子纤维素具有超出天然纤维素的优越的生物相容性。然而目前，两性离子纤维素的制备方法多为纤维素表面改性接枝两性离子，接枝效果不好。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种两性离子纤维素的制备方法，其是于均相中将两性离子接枝于纤维素上制得两性离子纤维素，具有接枝效果好的特点。

本发明还提出一种两性离子纤维素的制备方法。

本发明还提出一种由上述制备方法制得的两性离子纤维素。

本发明还提出一种纤维素凝胶。

本发明还提出一种生物材料。

本发明还提出上述两性离子纤维素的应用。

本发明的第一方面，提出了一种两性离子纤维素的制备方法，包括如下步骤：

S1，巯基酸类化合物和含碳碳双键的氨基磺酸内盐通过巯基和碳碳双键的迈克尔加成反应得到两性离子中间体；

S2，将上述操作制得的两性离子中间体于均相体系中接枝于纤维素上得到所述两性离子纤维素。

根据本发明实施例的两性离子纤维素的制备方法，至少具有以下有益效果：所制得的两性离子纤维素是由两性离子中间体于均相体系中接枝于纤维素上，其不同于传统的纤维素表面改性接枝两性离子制得两性离子纤维素，本发明中的两性离子接枝效果更好，所得两性离子纤维素的性能更优秀，如生物相容性、抗蛋白粘附等性能均得到提高。

本发明采用简单高效的两步反应，反应活性高，反应条件简单，成本低，其中，巯基和碳碳双键的反应属于点击反应中的迈克尔加成反应类型，其特点是高效、原子经济、条件温和。且本发明中于均相中对纤维素进行接枝，所选用的溶剂体系跟纤维素溶解体系相匹配，反应现象明显，所得两性离子纤维素以沉淀析出，无需繁杂的检测手段即可判断反应情况。所制得的两性离子纤维素应用方式比表面改性更多样，不仅可作为抗粘附涂层，还可以与其它天然生物医用材料复合制备纤维素凝胶。

在本发明的一些实施方式中，所述制备方法中，对原料进行脱水处理后再使用。

在本发明的一些实施方式中，所述均相体系包括含二甲基乙酰胺的溶剂体系或离子液体体系。

二甲基乙酰胺，简写为DMAc。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述离子液体包括BMIMCl、BMIMBr或BMIM-BF₄中的至少一种。