聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂及制备方法技术

一种生物医学材料技术领域的生物质聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂及制备方法，其组分及质量百分比分别为:0.01%一5%生物质聚多糖纳米粒、5%‑20%a一环糊精，余量为水。本发明专利技术制得的聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂具有剪切变稀的性质，能作为注射植入材料，可望用于组织工程、药物传递等方面:聚多糖纳米粒能够在一定程度上调控环氧树脂的力学性能，拓展了物理环氧树脂的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂及制备方法
本专利技术涉及的是一种纳米
的材料及制备方法，具体涉及一种具有生物相容性的聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂及制备方法。
技术介绍
环糊精(CD)是主客体化学中一类重要的主体分子，a-CD包合泊洛沙姆(聚氧化乙烯一聚氧化丙烯一聚氧化乙烯)形成刚性棒状的聚准多轮烷结构，聚准多轮烷的自聚集能够作为物理交联点诱导注射型超分子环氧树脂的形成，并且环糊精与嵌段聚合物客体分子间的立体选择性以及聚准轮烷分子动态可逆特征赋予了环氧树脂凝胶一溶胶可逆转变性质。这类超分子环氧树脂是环糊精包合聚合物形成的最具有应用价值的材料之一，基于其良好的生物相容性可用于药物传递和组织工程。聚多糖纳米粒(如纤维素晶须、甲壳素晶须、淀粉纳米晶)除了具有纳米材料所特有的性质，如粒径小、高表面活性、高比表面积等纳米尺度效应，而且其本征刚性结构显示出高的特征强度和模量，可以有助于提高环氧树脂的力学性能。同时，聚多糖纳米粒具有生物降解性和生物相容性，能避免无机纳米粉体所引发的关于纳米安全性和对人体健康影响的争议，可望减少无机纳米粒子服役后造成的堆积，此外，聚多糖纳米粒因表面富含活性TA基、氨基以及部分乙酞氨基，能较容易地经过化学改性或物理改性制备出具有更好的生物相容性及功能化的复合医用材料用于药物的缓控释。经过对现有技术的检索发现，目前已合成了一种复合单壁碳纳米管超分子环氧树脂。通过杂化单壁碳纳米管于可以加快环氧树脂的形成，但同时单壁碳纳米管的引入会使得环氧树脂最终强度下降(Wang,Z.;Chen,Y.SupramolecularHydrogelsHybridizedwithSingle-WalledCarbonNanotubes.Macromolecules2007,40,3402-3407)。但上述技术合成环氧树脂的过程较为复杂，且合成后所得到环氧树脂的粘度和储能模量较低。众所周知，环氧树脂的高强度能在一定程度上予以调控是其作为植入组织工程材料和药物控制释放载体的关键，因此急需在增强这类基于环糊精包合作用的超分子环氧树脂方面探索出合适的方法。
技术实现思路
木专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂及制备方法，制备获得的环氧树脂相比现有技术其粘度达到3到4倍的提升，同时’该环氧树脂的储能模量也分别的提升8.7倍以上，整套制备方法安全简单，易于实施。本专利技术是通过以下技术方案实现的:本专利技术涉及聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂，其组分及质量百分比分别为:0.01%-5%聚多糖纳米粒、5%-20/%a一环糊精，余量为水。所述的聚多糖纳米粒是指:纤维素晶须、甲壳素晶须、淀粉纳米晶中的一种。所述的纤维素晶须是指纤维素的单晶纤维。所述的甲壳素晶须是指甲壳素的单晶纤维。所述的淀粉纳米晶是指:淀粉经酸水解制得的片状淀粉纳米晶。本专利技术涉及聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂的制备方法，包括以下步骤:第一步、向聚多糖纳米粒中依次加入聚氧化乙烯一聚氧化丙烯一聚氧化乙烯(泊洛沙姆)和去离子水并搅拌均匀，制得聚多糖悬浮溶液;所述的聚多糖悬浮溶液中泊洛沙姆的质量百分比浓度为10---200mg/mL。所述的泊洛沙姆的分子量为3400-14600，其中聚氧化乙烯的含量为2582.5%所述的聚多糖纳米粒是指:2-1000mg的纤维素晶须、甲壳素晶须、淀粉纳米晶中的一种。第二步、将聚多糖悬浮溶液与a一环糊精水溶液混合后进行超声处理，最后静置得到聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂。所述的a一环糊精水溶液是指:质量百分比浓度为80--180mg/mL的a一环糊精的水溶液。所述的聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂中聚多糖纳米粒的质量百分比浓度为0.01%-5%。所述的超声处理是指:在超声输出功率为60-100w，输出频率为20.40kHz的环境下超声分散3--30min。本专利技术制得的聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂具有剪切变稀的性质，适合应用于注射植入材料、组织工程以及药物传递领域，通过加载聚多糖纳米粒能够进一步提高其粘度和储能模量，调控环氧树脂的力学性能，拓展了物理环氧树脂的应用范围。同时木专利技术制备方法步骤简单易于操作。附图说明图1为实施例1透射电镜照片。图2为实施例1中环氧树脂形成过程示意图。图3为实施例2和实施例3中纤维素晶须复合环氧树脂稳态流变行为示意图;其中:a为纤维素晶须质量浓度0.1wt%复合超分子环氧树脂，b为纤维素晶须质量浓度0.5wt%复合超分子环氧树脂。图4为实施例2和实施例3中纤维素晶须复合环氧树脂动态流变行为示意图;其中:a为纤维素晶须质量浓度0.1wt%复合超分子环氧树脂，b为纤维素晶须质量浓度0.5wt%复合超分子环氧树脂。图5为实施例4透射电镜照片。图6为实施例4中环氧树脂形成过程示意图。图7为实施例5和实施例6中淀粉纳米晶复合环氧树脂稳态流变行为示意图:其中:a为淀粉纳米晶质量浓度0.lwt%复合超分子环氧树脂，b为淀粉纳米晶质量浓度0.5wt%复合超分子环氧树脂。图8为实施例5和实施例6中淀粉纳米晶复合环氧树脂稳态流变行为示意图;其中:a为淀粉纳米晶质量浓度0.lwt%复合超分子环氧树脂，b为淀粉纳米晶质量浓度0.5wt%复合超分子环氧树脂。图9为实施例7中透射电镜照片。图10为实施例8和实施例9中甲壳素晶须复合环氧树脂稳态流变行为示意图;其中:a为甲壳素晶须质量浓度0.1wt%复合超分子环氧树脂，b为甲壳素晶须质量浓度0.5wt%复合超分子环氧树脂。图11为实施例8和实施例9中甲壳素晶须复合环氧树脂稳态流变行为示意图;其中:a为甲壳素晶须质量浓度0.lwt%复合超分子环氧树脂，b为甲壳素晶须质量浓度0.5wt%复合超分子环氧树脂。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明:本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1制备纤维素品须纳米粒复合超分子环氧树脂制备纤维素晶须:首先准确称取20.0g棉短绒(CLP),置于三颈瓶中，然后再加入配制好的30%(V/V)的H2SO4溶液175mL，使体系分散均匀。将温度升至60℃稳定，搅拌速度以使棉短绒自然分散为宜，如此搅拌降解反应6h，降解完全后将三颈瓶内白色产物倒入离心管内，再加蒸馏水调节各离心管质量，待平衡后放入离心机，以8000rpm速率离心15min以除去多余H2SO4。反复离心除酸至PHz7。将整个产物倒入透析袋中先于去离子水中透析I天，后置于蒸馏水中透析2-3天。将透析后的物质经高速分散器中速(10000r/min)分散三次。悬浮液通过冷冻干燥成粉待用。第一步、向纤维素晶须4mg中依次加入分子量为14600,聚氧化乙烯的含量为82.5%的泊洛沙姆200mg和去离子水10mL并搅拌均匀，制得质量浓度为0.04wt%的纤维素晶须悬浮溶液第二步、取a一环糊精1.8g，加水10mL，形成a一环糊精水溶液;第三步、将纤维素晶须的悬浮溶液与a一环糊精水溶液混合，此时纤维素晶须在混合水溶液中的质量浓度为0.02wt%，超声3min，静置70min后得纤维素晶须复合超分子环氧树脂。如图1所示，为本实施例制备得到的纤维素晶须的生物质纳米粒的透射电镜照片。如图2所示，分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂，其特征在于，该环氧树脂的组分及质量百分比分别为:0.01%‑5%聚多糖纳米粒、5%‑20%a一环糊精，余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂，其特征在于，该环氧树脂的组分及质量百分比分别为:0.01%-5%聚多糖纳米粒、5%-20%a一环糊精，余量为水。2.根据权利要求1所述的聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂，其特征是，所述的聚多糖纳米粒是指:纤维素晶须、甲壳素晶须、淀粉纳米晶中的一种。3.根据权利要求1所述的聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂，其特征是，所述的淀粉纳米品是指:淀粉经酸水解制得的片状淀粉纳米晶。4.一种根据权利要求1所述的聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:第一步、向聚多糖纳米粒中依次加入聚氧化乙烯一聚氧化丙烯一聚氧化乙烯，即泊洛沙姆，和去离子水并搅拌均匀，制得聚多糖悬浮溶液;第二步、将聚多糖悬浮溶液与a一环糊精水溶液混合后进行超声处理，最后静置得到聚多糖纳米粒复合超分子环氧树脂。5.根据权利要求4所述的聚多糖纳米粒复合超分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伟，
申请(专利权)人：成都昂多生物技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51