[发明专利]一种可降解双键透明质酸交联两性离子抗污水凝胶

说明书

本发明中公开了一种可降解双键透明质酸交联两性离子抗污水凝胶，所述水凝胶由两性离子单体、双键透明质酸大分子交联剂(HAGMA)和光引发剂在紫外光下交联得到。本发明中的可降解双键透明质酸交联两性离子抗污水凝胶的制备方法简单，不需特殊设备，易于脱模成型，制备成任意形状，可实现工业化大批量生产与应用推广；同时双键透明质酸和两性离子的强水合作用使该水凝胶具有较强的抗污特性，对BSA蛋白和L929细胞表现出低黏附特性；且双键透明质酸还使水凝胶具有较强的可生物降解性能；并且在制备过程中通过改变两性离子的添加量可以实现水凝胶力学性能、抗污性能和降解性能的可调性，有效扩大水凝胶的实际应用范围。

技术领域

本发明涉及高分子功能材料领域，尤其涉及一种可降解双键透明质酸交联两性离子抗污水凝胶。

背景技术

两性离子聚合物是指具有相同数量阴离子基团和阳离子基团的一类聚合物，可通过静电作用结合水分子，在材料周围形成一层水合层，表现出优良的抗污性能，近十几年来受到广泛专注。通过传统方法将这种聚合物制备成的水凝胶材料，在生物医学或海洋领域的应用中缺乏着重要的生物降解性，这些不可降解的聚合物可作为异物在体内积累，导致病理组织的形成，随后诱导恶性肿瘤，从而扰乱正常的细胞代谢，而且这些不可降解的聚合物在海洋涂料中使用时也是不环保的。因此，研究和开发可生物降解的两性离子材料势在必行。

目前针对可生物降解两性离子材料的研究，主要是以各种可生物降解的聚酯、多肽和天然多糖(壳聚糖、淀粉和纤维素)为基础的两性离子聚合物的合成和应用，也有利用合成含有可降解二硫键的小分子交联剂，替代传统不可降解的小分子交联剂。但是上述方法都显得过于复杂，不适合生产应用和推广。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的可生物降解的两性离子材料的制备方法复杂，不适于实际生产应用的问题，提供一种可降解双键透明质酸交联两性离子抗污水凝胶。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种可降解双键透明质酸交联两性离子抗污水凝胶，所述水凝胶由两性离子单体、双键透明质酸大分子交联剂(HAGMA)和光引发剂在紫外光下交联得到；

所述水凝胶的分子结构式如式Ι所示：

优选地，所述双键透明质酸大分子交联剂(HAGMA)与两性离子单体的质量比为1:2.5～20。

优选地，所述双键透明质酸大分子交联剂(HAGMA)的分子量为100-150万Da，浓度为3％w/v。

优选地，所述光引发剂为光引发剂I2959，所述光引发剂I2959的浓度为0.3％w/v。

优选地，所述双键透明质酸大分子交联剂(HAGMA)的制备方法为：将透明质酸钠、三乙胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯于室温下反应24h，得到反应液；将反应液依次经1M氯化钠溶液和超纯水透析，冻干后得到双键透明质酸大分子交联剂(HAGMA)。

进一步优选，所述透明质酸钠的羟基数目、甲基丙烯酸缩水甘油酯和三乙胺的摩尔比为1：10：0.4。

进一步优选，所述两性离子单体为羧酸甜菜碱两性离子(CBMAA)，所述羧酸甜菜碱两性离子(CBMAA)的制备方法为：0℃条件下，依次加入4-甲氧基苯酚、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺和丙酮，然后缓慢滴加丙烯酸，滴加完毕后在0℃下反应30min；再转移至室温中搅拌反应24h后，加入三乙胺沉淀，沉淀物用丙酮清洗三次，真空干燥，得到纯化的羧酸甜菜碱两性离子(CBMAA)。

进一步优选，所述N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺和丙烯酸的摩尔比为1：2。

本发明所具有的有益效果：