[发明专利]一种羧乙基甲壳胺纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲壳胺纤维及其制备方法，特别是一种羧乙基甲壳胺纤维及其制备方法，属于纤维材料的制备领域。

背景技术

甲壳素是地球上储量仅次于纤维素的可再生资源，其脱乙酰衍生物甲壳胺，由于具有良好的生物相容性、生物可降解性、止血、促进伤口愈合等特性，使其在可吸收外科手术缝合线、伤口敷料、药物载体材料、人造皮肤等各种组织工程支架材料中有着广泛的应用前景。

将甲壳胺溶解于有机酸或无机酸中，呈粘稠胶体状，经纺丝、凝固、洗涤、干燥等工序可以制得甲壳胺纤维，用于制备伤口敷料。日本公开特许公报昭（JP 60,059,123，1985）、中国专利公开号为CN1129748，公开日为1996年8月28日，发明名称为“脱乙酰甲壳质纤维及其制造方法和应用”、中国专利公开号为CN1149093，公开日为1997年5月7日，发明名称为“甲壳质纤维及其制备方法”、中国专利公开号为CN101250759，公开日为2008年8月27日，发明名称为“医用壳聚糖纤维及其制备方法”等相继公开了甲壳胺纤维的制造方法。然而，这些方法制备得到的甲壳胺纤维在医学临床应用中存在着抗菌性弱、吸液性差等缺陷，尤其是应用于易感染、渗出液较多的烧烫伤创面、褥疮等慢性愈合创面的治疗时，效果不甚理想。

虽然，也有一些公开文献公开了通过化学改性来提高甲壳胺纤维的吸液性能，如将甲壳胺纤维经碱化后用氯乙酸改性成羧甲基甲壳胺纤维，如中国专利公开号为CN1715465，公开日为2006年1月4日，发明名称为“羧甲基甲壳胺纤维及其制备方法和应用”，甲壳胺纤维经碱化后用环氧乙烷改性成羟乙基甲壳胺纤维，如中国专利公开号为CN101368328，公开日为2009年2月18日，发明名称为“一种羟乙基壳聚糖纤维的制备方法”等。但是，这些改性方法，一方面反应条件苛刻、步骤繁琐、不易控制；另一方面，反应所得产物分子链上取代基分布位置和数量不确定，致使产物吸液性能难以有效控制。此外，上述产物也不具有抗菌性能。这些问题会大大限制甲壳胺纤维制备得到的敷料在临床上尤其是烧烫伤、慢性创面治疗上的应用。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种易于制备，反应条件温和，工艺简单，成本低的羧乙基甲壳胺纤维及其制备方法。为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：

一种羧乙基甲壳胺纤维，所述羧乙基甲壳胺纤维化学结构式为：

其中，羧乙基甲壳胺纤维的粘度为150～900 cps；

结构式中n为羧乙基取代度，m为未被羧乙基基团取代的氨基量；

n等于0.01～0.8；

n+m=1。

所述制备方法按以下步骤进行：

a. 将甲壳胺纤维分散在醇中，甲壳胺纤维与醇的质量体积比为1：10～50，再将丙烯酸加入到甲壳胺纤维与醇的混合液中，丙烯酸与甲壳胺纤维的氨基的摩尔比为1：0.1～20，室温下搅拌均匀，在40～90℃条件下恒温水浴中反应4～48h；

b. 对经步骤a反应后的甲壳胺纤维和醇、丙烯酸形成的混合液体分离，得到羧乙基甲壳胺纤维初品；               

c. 将经步骤b得到的羧乙基甲壳胺纤维初品分散在80 %(v/v)有机溶剂水溶液中，滴加30%(w/v)无机强碱水溶液，将有机溶剂水溶液pH调节至6～8之间，浸泡30分钟，再将羧乙基甲壳胺纤维初品与有机溶剂水溶液、无机强碱水溶液混合液分离，得到羧乙基甲壳胺纤维中间品；

d．再用80%(v/v)有机溶剂水溶液对经步骤c分离出的羧乙基甲壳胺纤维中间品洗涤2次，脱水后，在40℃条件下干燥，得到化学结构式为：

的羧乙基甲壳胺纤维。

所述醇为甲醇或乙醇或丙醇或丁醇或异丙醇中的一种。

所述有机溶剂为甲醇或乙醇或丙酮中的一种。

所述无机强碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。

由于采用以上技术方案，本发明的羧乙基甲壳胺纤维的制备方法，其有益技术效果是：

（1）本发明的制备方法采用在甲壳胺纤维分子链上，通过甲壳胺分子链上氨基与丙烯酸分子上碳碳双键的迈克尔加成反应，在氨基N上定位引入羧乙基基团。羧乙基基团上羧酸给出质子，致使氨基质子化，从而增加甲壳胺纤维的聚阳离子特性，提高甲壳胺纤维抗菌性。