[发明专利]一种具有高效pH敏感性及高机械强度的物理交联壳聚糖基水凝胶的制备方法

摘要

式（I）所示的具有高效pH敏感性及高机械强度的物理交联壳聚糖基水凝胶的制备方法，属于天然材料的高分子功能改性合成技术领域。以式(III)所示壳聚糖表面的羟基为接枝位点，由化学引发剂过硫酸钾‑硫代硫酸钠受热分解产生自由基，在壳聚糖上形成活性点，进一步引发一部分式(IV)所示的单体AAC和式(II)所示的单体DMAEMA接枝聚合到壳聚糖主链上，同时得到两种单体的共聚物分子链，穿插在壳聚糖接枝共聚物的大分子链之间形成半互穿网络，即得式(I)所示的水凝胶，产物冷冻干燥即得到固体产品，反应易操作、条件温和。该制备方法所得物理交联水凝胶具有高效pH敏感性及高机械强度，同时具有很好地生物相容性和较大的溶胀率，在医疗、医药领域的大分子溶质分离、药物释放系统、诊断疾病及日常监测等方面具有广泛的应用前景。

主权项

1.式(I)所示的具有高效pH敏感性及高机械强度的物理交联壳聚糖基水凝胶的制备方法，以式(III)所示的壳聚糖表面的羟基为接枝位点，由化学引发剂过硫酸钾‑硫代硫酸钠受热分解产生自由基，在壳聚糖及水溶液中形成活性点，进一步引发式(IV)所示的单体AAC和式(II)所示的DMAEMA单体接枝聚合到壳聚糖主链上，同时还可形成两种单体共聚物的分子链，穿插在壳聚糖接枝共聚物的大分子链之间形成半互穿网络，即得式(I)所示的产物水凝胶，具体步骤如下：式(I)中，m，q为1、2、3、4…自然数；式(III)中，n为1、2、3、4…自然数；步骤(1)，室温下，将一定量的式(III)所示的壳聚糖(CS)溶于10mL质量分数1％的醋酸溶液中，搅拌过夜，制备不同质量分数的壳聚糖溶液；步骤(2)，将一定质量比的式(II)所示的单体甲基丙烯酸N，N‑二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和式(IV)所示的单体丙烯酸(AAC)加入圆底烧瓶中，在0℃(冰水浴)中混合均匀；步骤(3)，在步骤(1)体系中加入一定质量浓度的过硫酸钾‑硫代硫酸钠氧化还原引发剂及步骤(2)所制得的单体混合物，磁子搅拌均匀并通氮气除氧15min；步骤(4)，将步骤(3)准备好的反应混合物倒入直径为5mm，长度为80mm的小试管中，然后用密封膜密封；步骤(5)，将步骤(4)的小试管置于恒温水浴槽中，恒温下反应24h；步骤(6)，反应结束后，从水槽中取出小试管，将充满凝胶的小试管小心地敲碎，取出合成好的块状凝胶，置于去离子水中浸泡4天，以除去未反应的单体，期间每隔4h换一次水；步骤(7)，除去未反应的单体后，采用冷冻干燥的方法将水凝胶干燥至恒重，即得到式(I)所示的目标产物，一种具有高效pH敏感性及高机械强度的壳聚糖基水凝胶。