[发明专利]一种复合水凝胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种复合水凝胶材料及其制备方法，由聚乙烯醇、壳聚糖、透明质酸钠复合而成的海绵状水凝胶材料，以壳聚糖和透明质酸钠为主要原料，通过加入聚乙烯醇，利用冻融循环法制备出了物理交联的聚乙烯醇/壳聚糖/透明质酸钠复合水凝胶；本发明制备工艺流程短，方法简单便捷，制备的复合水凝胶中含有天然多糖壳聚糖，具有主动抗菌性能；该水凝胶材料具有良好的机械性能、韧性、生物相容性，在生物体内可降解，物理交联的水凝胶材料在人工皮肤、皮肤敷料、载药、软骨修复、松质骨微缺损等方面具有巨大应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种复合水凝胶材料及其制备方法，属于生物医学材料技术领域。

背景技术

聚氨酯即聚氨基甲酸酯（PU），是分子结构中含有重复的氨基甲酸酯基（—NHCOO—）的高分子聚合物的总称。聚氨酯以其软硬度可调节范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点逐渐被人们所认识，聚氨酯制成的敷料会使皮肤的附着性下降，与天然的高分子水凝胶相比存在不亲和皮肤、降解性能差、容易对伤口造成二次伤害等问题。

水凝胶是三维网状聚合物，可以吸收大量的水而不会溶解，是一类集吸水、保水、缓释于一体并且发展迅速的功能高分子材料，并且具有很好的生物相容性和生物可降解性，因此可作为分子工程中药物缓释的支架，细胞输送载体，在组织工程中作为伤口敷料等，可以对不规则的伤口进行修复，伤口组织直接接触水凝胶材料，起到了隔绝作用，防止伤口受到感染的同时也能保持住伤口组织的水分，并能使氧气透过凝胶传递到伤口组织，可以有效地促进伤口的愈合。由于它们与人体组织具有相似的物理特性和优异的组织相容性，因此水凝胶在生物医学和制药学领域引起了广泛的重视。

现在的水凝胶在制备过程中，大多数采用如戊二醛，缩水甘油醚，乙烯砜等交联剂，但是都具有一定的毒性，交联剂的残留会使得水凝胶在应用上受到很大限制。

发明内容

本发明提供一种复合水凝胶材料，由聚乙烯醇、壳聚糖、透明质酸钠复合而成的海绵状水凝胶材料。

本发明还提供所述复合水凝胶材料的制备方法，具体步骤如下：

（1）将壳聚糖加入到稀乙酸中，搅拌混合均匀，得到混合物A；

（2）将透明质酸钠放入去离子水中溶解，搅拌混合均匀，得到混合物B；

（3）将步骤（1）中的混合物A加入至步骤（2）混合物B中，得到混合物C；

（4）调节步骤（3）的混合物C的pH值为1~4，搅拌混合均匀，得到混合物D；

（5）将聚乙烯醇放入去离子水中，80~90℃水浴加热并搅拌至完全溶解后冷却至室温待用，得到混合物E；

（6）将步骤（4）中混合物D加入到步骤（5）混合物E中，搅拌混合均匀，将混合溶液进行脱泡处理得到混合物F，静置待用；

（7）将步骤（6）混合物F倒入模具中，放入冷冻储藏箱内冷冻，之后取出样品，放在室温环境下自然解冻，重复冷冻-解冻循环即可得到聚乙烯醇/壳聚糖/透明质酸钠复合水凝胶。

步骤（1）中稀乙酸的质量百分比浓度为0.5~3％。

步骤（1）中壳聚糖与稀乙酸的固液比g:mL为1:（50~100）。

步骤（2）中透明质酸钠与去离子水的固液比g:mL为1:（50~100）。

步骤（3）中混合物A与混合物B的体积比为1:（0.5~3）。

步骤（4）中采用质量分数为5~10%的磷酸调节pH值。

步骤（5）中聚乙烯醇与去离子水的固液比g:mL为1:（10~60）。