[发明专利]含硒壳聚糖水凝胶及其制备、降解方法和应用

说明书

本发明涉及一种含硒壳聚糖水凝胶，其特征在于，其结构式如下：其中，n＝15‑300。本发明还提供了一种上述含硒壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将壳聚糖与硒内酯在水中在40‑50℃下反应，得到含硒醇壳聚糖化合物；对含硒醇壳聚糖化合物进行氧化，得到含硒醇壳聚糖水凝胶。本发明进一步提供了一种含硒壳聚糖水凝胶的降解方法：将含硒壳聚糖水凝胶在氧化剂的作用下发生氧化反应，得到式(IV)的含硒酸壳聚糖化合物，其反应路线如下：本发明还公开了上述含硒壳聚糖水凝胶作为医用敷料的应用。本发明将硒硒键引入到水凝胶中，充分利用硒硒双键的氧化还原性实现水凝胶的按需降解。

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其涉及一种含硒壳聚糖水凝胶及其制备、降解方法和应用。

背景技术

壳聚糖是一种天然高分子，是甲壳素脱乙酰基的产物。1811年法国科学家H.Braconnot 首次从从磨茹中发现了甲壳素。随后Rouget将甲壳素放在浓的氢氧化钾溶液中煮沸，洗净后得到了壳聚糖。严格意义上讲只有脱乙酰度大于55％以上的甲壳素才能称之为壳聚糖，它的分子量在数十万到数百万之间。它是包含由b(1-4)糖苷键连接的葡糖胺和N-乙酰基葡糖胺的共聚物的线性多糖，通常不溶于高于pH7的水溶液，只能溶解在弱酸中，溶于弱酸后则变成了具有水溶性的阳离子的聚合物。

由于壳聚糖制备简单且价格低廉，具有良好的生物相容性和生物可降解性、抗菌性，因此在生物医学和其它领域具有广泛应用。壳聚糖水凝胶与合成水凝胶相比，具有天然无毒，环境友好，应用范围广等优点，近年来受到了越来越多的关注。

伤口是指由机械或热的方式对皮肤组织造成的损伤，而皮肤是人体阻止外界恶劣因素对人体造成伤害的保护屏障，既可以组织有害物质的入侵，又可以维持人体内环境的平衡。因此，如果伤口面积超过一定程度且没有得到有效的治疗，则受伤者很有可能出现身体残疾或者死亡。目前临床上对创伤的治疗主要采用医用敷料外敷的形式。传统敷料主要是天然或合成的绷带、药棉或纱布，其主要功能是让伤口渗出液尽快挥发，保持伤口干燥，同时预防有害细菌的入侵。

随着社会的进步，伤口敷料类型越来越多元化。特别是湿性愈合理论的提出-伤口在温暖湿润的环境下能够更快速的愈合，使得现代医用敷料逐渐替代了传统敷料。与传统敷料相比，理想的伤口敷料应该具有可以进行气体交换、保持伤口的湿润环境、清除多余的渗出液、防止细菌污染和加速伤口愈合等特点。而壳聚糖作为一种天然的高分子材料，具有生物相容性，可降解性，广泛应用在伤口敷料方面。

但是壳聚糖水凝胶在合成过程中也存在一些问题，主要是过程复杂、原料多样等，可能会对人体产生微量的伤害；在伤口敷料使用后，未对其进行有效的降解，未能进一步减小敷料在去除过程中人体产生的伤痛。作为伤口敷料的壳聚糖水凝胶还需要进一步改进，以实现伤口敷料的简单易得，简便除去，且具备传统纱布不具备的抗菌抗感染促愈合等性质，进而逐步替代传统纱布，为伤口敷料领域带来巨大革新。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种含硒壳聚糖水凝胶及其制备、降解方法和应用，本发明将硒硒键引入到水凝胶中，充分利用硒硒双键的氧化还原性实现水凝胶的按需降解。

在一方面，本发明公开了一种含硒壳聚糖水凝胶，其结构式如下：

其中，n＝15-300。

进一步地，上述含硒壳聚糖水凝胶的粘度为100-200mpa.s。

在另一方面，本发明还公开了一种上述含硒壳聚糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将式(I)的壳聚糖与硒内酯在水中在40-50℃下反应，得到式(II)的含硒醇壳聚糖化合物；硒内酯的的结构式如下：

(2)氧化含硒醇壳聚糖化合物，得到式(III)的含硒醇壳聚糖水凝胶；以上反应的路线如下，其中，n＝15-300：