[发明专利]一种TEMPO氧化牛大力渣纤维素/结冷胶pH响应型水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种TEMPO氧化牛大力渣纤维素/结冷胶pH响应型水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下方法中的一种：

(1)收集多糖提取后剩余的牛大力渣，然后加入α-淀粉酶以除去原料中的淀粉，α-淀粉酶的添加量为牛大力渣重量的0.20％(w/w)，与蒸馏水混合，待反应物与蒸馏水的料水比为1:20g/mL，55℃水浴加热2h；之后，抽滤并收集滤渣，用蒸馏水洗涤滤渣2次，用95％乙醇洗涤滤渣1次，在60℃下干燥16h，采用中草药粉碎机粉碎，通过80目筛进行筛分，得到牛大力渣粗纤维素；

(2)将20g牛大力渣粗纤维素与亚氯酸钠溶液混合进行漂白处理以除去原料中的木质素，亚氯酸钠溶液质量分数为7.5％，用盐酸调节pH至4.0，待反应物与亚氯酸钠溶液的料液比为1:20g/mL，在75℃下处理2h；反应后的混合液在10000rpm/min的转速下离心10min，用蒸馏水洗涤沉淀直至上清液呈中性，用95％乙醇洗涤沉淀1次，在60℃下干燥16h，用中草药粉碎机粉碎，通过80目筛进行筛分，得到除木质素纤维素；

(3)将20g除木质素纤维素与氢氧化钾溶液混合以除去原料中的半纤维素，氢氧化钾溶液的质量分数为10％，待反应物与氢氧化钾溶液的料液比为1:20g/mL，在室温下搅拌反应12h；收集滤渣，用蒸馏水洗涤滤渣直至滤液呈中性，用95％乙醇洗涤滤渣1次，在60℃下干燥16h，采用中草药粉碎机粉碎，通过100目筛进行筛分，得到牛大力渣纤维素，记作MSCC；

(4)称取0.016gTEMPO与0.1gNaBr，溶解于100mL蒸馏水，再加入1g牛大力渣纤维素，在30℃下搅拌10min，向体系中滴加95μLNaClO，在30℃下反应6h，反应过程中用0.5mol/LNaOH溶液将反应体系的pH维持在10.0±0.2范围内；反应结束后向反应体系中加入10mL无水乙醇以中止反应，并用0.5mol/L HCl溶液调节pH值至7.0；用蒸馏水洗涤2次沉淀，用95％乙醇洗涤1次沉淀，沉淀在60℃下烘干16h，得到TEMPO氧化牛大力渣纤维素，记作OMSCC；

(5)将结冷胶与TEMPO氧化牛大力渣纤维素分散于水中，配置成质量分数为5％的分散液，其中TEMPO氧化牛大力渣纤维素与结冷胶的比例为1：4，于90℃热水浴中揽拌30min直至分散均匀，然后倒入圆形模具中冷却至室温，将得到的水凝胶浸泡在0.1mol/LCaCl₂溶液中4h，然后转移到蒸馏水中浸泡洗涤48h，期间每4h换一次水，在-70℃下冷冻干燥18h得到TEMPO氧化牛大力渣纤维素/结冷胶pH响应型水凝胶，记作OGH；

或

(1)收集多糖提取后剩余的牛大力渣20g，然后加入α-淀粉酶以除去原料中的淀粉，α-淀粉酶的添加量为牛大力渣重量的0.20％(w/w)，与蒸馏水混合，待反应物与蒸馏水的料水比为1:20g/mL，55℃水浴加热2h；之后，抽滤并收集滤渣，用蒸馏水洗涤滤渣2次，用95％乙醇洗涤滤渣1次，在60℃下干燥16h，采用中草药粉碎机粉碎，通过80目筛进行筛分，得到牛大力渣粗纤维素；

(2)将20g牛大力渣粗纤维素与亚氯酸钠溶液混合进行漂白处理以除去原料中的木质素，亚氯酸钠溶液质量分数为7.5％，用盐酸调节pH至4.0，待反应物与亚氯酸钠溶液的料液比为1:20g/mL，在75℃下处理2h；反应后的混合液在10000rpm/min的转速下离心10min，用蒸馏水洗涤沉淀直至上清液呈中性，用95％乙醇洗涤沉淀1次，在60℃下干燥16h，用中草药粉碎机粉碎，通过80目筛进行筛分，得到除木质素纤维素；

(3)将20g除木质素纤维素与氢氧化钾溶液混合以除去原料中的半纤维素，氢氧化钾溶液的质量分数为10％，待反应物与氢氧化钾溶液的料液比为1:20g/mL，在室温下搅拌反应12h；收集滤渣，用蒸馏水洗涤滤渣直至滤液呈中性，用95％乙醇洗涤滤渣1次，在60℃下干燥16h，采用中草药粉碎机粉碎，通过100目筛进行筛分，得到牛大力渣纤维素，记作MSCC；

(4)称取0.016gTEMPO与0.1gNaBr，溶解于100mL蒸馏水，再加入1g牛大力渣纤维素，在30℃下搅拌10min，向体系中滴加383μLNaClO，在30℃下反应6h，反应过程中用0.5mol/LNaOH溶液将反应体系的pH维持在10.0±0.2范围内；反应结束后向反应体系中加入10mL无水乙醇以中止反应，并用0.5mol/L HCl溶液调节pH值至7.0；用蒸馏水洗涤2次沉淀，用95％乙醇洗涤1次沉淀，沉淀在60℃下烘干16h，得到TEMPO氧化牛大力渣纤维素，记作OMSCC；

(5)将结冷胶与TEMPO氧化牛大力渣纤维素分散于水中，配置成质量分数为5％的分散液，其中TEMPO氧化牛大力渣纤维素与结冷胶的比例为1：4，于90℃热水浴中揽拌30min直至分散均匀，然后倒入圆形模具中冷却至室温，将得到的水凝胶浸泡在0.1mol/LCaCl₂溶液中4h，然后转移到蒸馏水中浸泡洗涤48h，期间每4h换一次水，在-70℃下冷冻干燥18h得到TEMPO氧化牛大力渣纤维素/结冷胶pH响应型水凝胶，记作OGH；

或

(1)收集多糖提取后剩余的牛大力渣20g，然后加入α-淀粉酶以除去原料中的淀粉，α-淀粉酶的添加量为牛大力渣重量的0.20％(w/w)，与蒸馏水混合，待反应物与蒸馏水的料水比为1:20g/mL，55℃水浴加热2h；之后，抽滤并收集滤渣，用蒸馏水洗涤滤渣2次，用95％乙醇洗涤滤渣1次，在60℃下干燥16h，采用中草药粉碎机粉碎，通过80目筛进行筛分，得到牛大力渣粗纤维素；

(2)将20g牛大力渣粗纤维素与亚氯酸钠溶液混合进行漂白处理以除去原料中的木质素，亚氯酸钠溶液质量分数为7.5％，用盐酸调节pH至4.0，待反应物与亚氯酸钠溶液的料液比为1:20g/mL，在75℃下处理2h；反应后的混合液在10000rpm/min的转速下离心10min，用蒸馏水洗涤沉淀直至上清液呈中性，用95％乙醇洗涤沉淀1次，在60℃下干燥16h，用中草药粉碎机粉碎，通过80目筛进行筛分，得到除木质素纤维素；

(3)将20g除木质素纤维素与氢氧化钾溶液混合以除去原料中的半纤维素，氢氧化钾溶液的质量分数为10％，待反应物与氢氧化钾溶液的料液比为1:20g/mL，在室温下搅拌反应12h；收集滤渣，用蒸馏水洗涤滤渣直至滤液呈中性，用95％乙醇洗涤滤渣1次，在60℃下干燥16h，采用中草药粉碎机粉碎，通过100目筛进行筛分，得到牛大力渣纤维素，记作MSCC；

(4)称取0.016gTEMPO与0.1gNaBr，溶解于100mL蒸馏水，再加入1g牛大力渣纤维素，在30℃下搅拌10min，向体系中滴加766μLNaClO，在30℃下反应6h，反应过程中用0.5mol/LNaOH溶液将反应体系的pH维持在10.0±0.2范围内；反应结束后向反应体系中加入10mL无水乙醇以中止反应，并用0.5mol/L HCl溶液调节pH值至7.0；用蒸馏水洗涤2次沉淀，用95％乙醇洗涤1次沉淀，沉淀在60℃下烘干16h，得到TEMPO氧化牛大力渣纤维素，记作OMSCC；

(5)将结冷胶与TEMPO氧化牛大力渣纤维素分散于水中，配置成质量分数为5％的分散液，其中TEMPO氧化牛大力渣纤维素与结冷胶的比例为1：4，于90℃热水浴中揽拌30min直至分散均匀，然后倒入圆形模具中冷却至室温，将得到的水凝胶浸泡在0.1mol/LCaCl₂溶液中4h，然后转移到蒸馏水中浸泡洗涤48h，期间每4h换一次水，在-70℃下冷冻干燥18h得到TEMPO氧化牛大力渣纤维素/结冷胶pH响应型水凝胶，记作OGH；

所述水凝胶在低pH环境下收缩，在高pH环境下溶胀，体现出了对pH的响应性，且所述水凝胶呈现规则的网状结构，孔径在400～500μm；所述水凝胶在pH＜4时，溶胀度较低，在pH＞10时，溶胀度下降。

2.根据权利要求1所述的TEMPO氧化牛大力渣纤维素/结冷胶pH响应型水凝胶在药物递送领域中的应用。