羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製作方法
2023-12-03 21:02:16 2
專利名稱：羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及高分子材料科學領域，特別是一種羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料及其製備方法。
背景技術：
羧甲基殼聚糖是殼聚糖經羧甲基化反應後的水溶性衍生物，羧基的引入一方面大大改善了殼聚糖的水溶性，另一方面使其成為一種既含有氨基又含有羧基的兩性高分子電解質。與殼聚糖相比，羧甲基殼聚糖的水溶性好，具有良好的生物相容性和生物粘附性，在生物體內能完全降解。海藻酸鈉經高碘酸鈉氧化製得的氧化海藻酸鈉具有雙醛基結構，可代替常用的甲醛、戊二醛等對人體毒害較大的交聯劑，兩者經共混交聯並引入抗菌性能優良的納米銀可得到一種對人體無毒無害、生物相容性良好、抑菌性能優良的新型具有醫用潛力的自交聯抗菌水凝膠材料。
目前有關羧甲基殼聚糖水凝膠的報導國內外均較少，主要集中在以甲醛、戊二醛等作交聯劑製備水凝膠的研究。而對於羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料尚無報導。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種含水量高、生物相容性好、抑菌性能優良的羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料，以及該材料的製備方法。本發明解決其技術問題採用以下的技術方案
本發明提供的羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料由下述原料製成，各原料所佔重量百分比為羧甲基殼聚糖1 35%，氧化海藻酸鈉1 25%，納米銀
0.01~0.5%，蒸餾水餘量。
本發明提供的上述的羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料，其製備方法
是包括配料、羧甲基殼聚糖水溶液的製備、氧化海藻酸鈉水溶液的製備。其中
(1) 配料
稱取原料，各原料所佔重量百分比為羧甲基殼聚糖1 35%，氧化海藻酸鈉1 25%，納米銀0.01~0.5%，蒸餾水餘量；
(2) 將羧甲基殼聚糖加蒸餾水配成羧甲基殼聚糖的水溶液，羧甲基殼聚糖佔所述水溶液的重量百分比為0.5~18%;
(3) 將氧化海藻酸鈉加蒸餾水配成氧化海藻酸鈉的水溶液，氧化海藻酸鈉佔所述水溶液的重量百分比為1 30%;
(4) 將羧甲基殼聚糖水溶液與氧化海藻酸鈉水溶液以重量比為1: 0.5 1混合後，再按混合後的溶液的重量百分比為0.01~0.5%加入納米銀溶液，待其於10 5(TC下自交聯反應，得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料。所述羧甲基殼聚糖可由以下方法製成
(1) 配料稱取殼聚糖10g、異丙醇100 500mL和氯乙酸5 25g;
(2) 將殼聚糖以100 500mL異丙醇為反應介質分散，在5 30min內分批加入氯乙酸5 25g; 10 80'C下反應6-8h，純化得羧甲基殼聚糖。
所述氧化海藻酸鈉可由以下方法製成
(1) 配料稱取海藻酸鈉10g、高碘酸鈉3 30g、乙二醇1 10mL和NaCl l~15g;
(2) 將10g海藻酸鈉溶於50 200mL蒸餾水，加入3~30g高碘酸鈉，於10 50。C避光反應2~8h;
(3) 加入1 10mL乙二醇和1 15gNaCl攪拌5 30min終止反應，純化得氧化海藻酸鈉。
所述納米銀可由以下方法製成
(1) 配料稱取硝酸銀0.01 0.5g;
(2) 將O.Ol-lg硝酸銀溶於50~200mL蒸餾水，加入l~15mL重量百分比為0.5~6%檸檬酸三鈉水溶液，於10 50'C下反應2 8h，即得納米銀。
本發明提供的上述的羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料，其在製備傷口敷料、止血海綿中的應用。
本發明與現有技術相比，主要有以下顯著的效果
鑑於羧甲基殼聚糖和氧化海藻酸鈉所具有的醫藥功能，本發明將它們的水溶液共混，並加入納米銀溶液後，本發明將它們的水溶液共混，並加入納米銀溶液製備出羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料(以下簡稱水凝膠材料)。納米銀通過簡單的機械共混可將羧甲基殼聚糖與氧化海藻酸鈉製成水凝膠等，達到兩種材料生理功能的協同作用，加入納米銀溶液後，又使得該水凝膠材料具備優良的抑菌能力。由於羧甲基殼聚糖和氧化海藻酸鈉均具備良好生物相容性，對人體無毒無害，因此該水凝膠材料可應用於新型傷口敷料和止血海綿等。
本發明提供的水凝膠材料，其製備工藝穩定，易於實現工業化生產，且成本低、環保、工藝簡單。且所製備的水凝膠材料含水量高，與生物相容性好，抑菌性能優良。並具備某些特殊的醫用功能，具有推廣應用的潛力，市場前景廣闊。
具體實施例方式
本發明通過共混改性這一提高高分子材料性能的簡便有效的方法，將羧甲基殼聚糖水溶液與氧化海藻酸鈉水溶液共混，以期獲得綜合性能較為理想的羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料。
下面結合實施例對本發明作進一步說明，但不限定本發明。
實施例1:羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備
按重量計，將羧甲基殼聚糖5%、氧化海藻酸鈉4%和蒸餾水90.9%配製成兩者的水溶液後共混，加入納米銀0.1%，於10 5(TC下待其自交聯得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉
自交聯抗菌水凝膠材料。
實施例2:羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備
按重量計，將羧甲基殼聚糖8%、氧化海藻酸鈉6%和蒸餾水85.95%配製成兩者的水
溶液後共混，加入納米銀0.05%，於10 50"C下待其自交聯得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻
酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料。
實施例3:羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備
按重量計，將羧甲基殼聚糖14%、氧化海藻酸鈉11%和蒸餾水86.9%配製成兩者的水
溶液後共混，加入納米銀0.5%，於10 5(TC下待其自交聯得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸
鈉自交聯抗菌水凝膠材料。
實施例4:羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備
按重量計，將羧甲基殼聚糖3%、氧化海藻酸鈉4%和蒸餾水92.93%配製成兩者的水
溶液後共混，加入納米銀0.07%，於10 50'C下待其自交聯得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻
酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料。
實施例5:羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備
按重量計，將羧甲基殼聚糖17%、氧化海藻酸鈉13%和蒸餾水69.8%配製成兩者的水
溶液後共混，加入納米銀0.2%，於10 5(TC下待其自交聯得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸
鈉自交聯抗菌水凝膠材料。
實施例6:羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備
按重量計，將羧甲基殼聚糖20%、氧化海藻酸鈉19%和蒸餾水60.6%配製成兩者的水
溶液後共混，加入納米銀0.4%，於10 5(TC下待其自交聯得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸
鈉自交聯抗菌水凝膠材料。
實施例7:羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備
按重量計，將羧甲基殼聚糖31%、氧化海藻酸鈉23%和蒸餾水45.94%配製成兩者的
水溶液後共混，加入納米銀0.06%，於10 50'C下待其自交聯得到羧甲基殼聚糖/氧化海
藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料。
實施例8:羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備
按重量計，將羧甲基殼聚糖35%、氧化海藻酸鈉25%和蒸餾水39.8%配製成兩者的水
溶液後共混，加入納米銀0.2%，於10 5(TC下待其自交聯得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸
鈉自交聯抗菌水凝膠材料。
實施例9:羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備
按重量計，將羧甲基殼聚糖26%、氧化海藻酸鈉22%和蒸餾水51.7%配製成兩者的水
溶液後共混，加入納米銀0.3%，於10 50'C下待其自交聯得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸
鈉自交聯抗菌水凝膠材料。
權利要求
1. 一種羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料，其特徵在於由下述原料製成，各原料所佔重量百分比為羧甲基殼聚糖1～35％，氧化海藻酸鈉1～25％，納米銀0.01～0.5％，蒸餾水餘量。
2. 根據權利要求1所述的羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的用 途，其特徵是在製備傷口敷料或止血凝膠中的應用。
3. —種羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料的製備方法，包括配料、 羧甲基殼聚糖的水溶液製備和氧化海藻酸鈉的水溶液製備，其特徵在於(1) 配料稱取原料，各原料所佔重量百分比為羧甲基殼聚糖1 35%，氧化海藻酸鈉1 25%， 納米銀0.01 0.5%，蒸餾水餘量；(2) 將羧甲基殼聚糖加蒸餾水配成羧甲基殼聚糖的水溶液，羧甲基殼聚糖佔所述水 溶液的重量百分比為0.5~18%;(3) 將氧化海藻酸鈉加蒸餾水配成氧化海藻酸鈉的水溶液，氧化海藻酸鈉佔所述水 溶液的重量百分比為1 30%;(4) 將羧甲基殼聚糖水溶液與氧化海藻酸鈉水溶液以重量比為1: 0.5 1混合後，再按混合後的溶液的重量百分比為0.01~0.5%加入納米銀溶液，待其於10 5(TC下自交聯 反應，得到羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料。.2. 根據權利要求l所述的製備方法，其特徵是羧甲基殼聚糖由以下方法製成(1) 配料稱取殼聚糖10g、異丙醇100 500mL和氯乙酸5~25g;(2) 將殼聚糖以100 500mL異丙醇為反應介質分散，在5 30min內分批加入氯乙酸 5 25g; 10 80'C下反應6-8h，純化得羧甲基殼聚糖。.3. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是氧化海藻酸鈉由以下方法製成(1) 配料稱取海藻酸鈉10g、高碘酸鈉3 30g、乙二醇1 10mL和NaCl 1 15g;(2) 將10g海藻酸鈉溶於50 200mL蒸餾水，加入3~30g高碘酸鈉，於10 5(TC避 光反應2 8h;(3) 加入l-10mL乙二醇和1 15gNaCl攪拌5~30min終止反應，純化得氧化海藻酸鈉。
4. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是納米銀由以下方法製成(1) 配料稱取硝酸銀0.01 0.5g;(2) 將0.01~lg硝酸銀溶於50~200mL蒸餾水，加入1 15mL重量百分比為0.5 6% 檸檬酸三鈉水溶液，於1(^5(TC下反應2 8h，即得納米銀。
全文摘要
羧甲基殼聚糖/氧化海藻酸鈉自交聯抗菌水凝膠材料，其組分(重量％)為羧甲基殼聚糖1～35％，氧化海藻酸鈉1～25％，納米銀0.01～0.5％，蒸餾水餘量。所述材料的製備是先將殼聚糖經羧甲基化反應製得羧甲基殼聚糖，反應溫度為10～80℃，海藻酸鈉經氧化反應製得氧化海藻酸鈉，反應溫度為10～45℃。將製得的羧甲基殼聚糖與氧化海藻酸鈉分別配成水溶液，加入納米銀溶液，以一定的比例共混，10～50℃下待其自交聯成抗菌水凝膠材料。本發明具有成本低、環保、工藝簡單等優點，鑑於羧甲基殼聚糖具備良好生物相容性，氧化海藻酸鈉對人體無毒，納米銀具有優良的抑菌性能，得到的材料可應用於傷口敷料、止血材料等。
文檔編號C08L5/00GK101463145SQ200910060490
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月12日 優先權日2009年1月12日
發明者磊 籲, 月 周, 樊李紅, 潘曉然, 化 鄭 申請人:武漢理工大學