一种高弹性模量的聚合物水凝胶及其制备方法和其应用技术

本发明专利技术涉及一种高弹性模量的聚合物水凝胶，由多糖和多价金属离子交联而成，多价金属离子与多糖的重量比为0.01

【技术实现步骤摘要】
一种高弹性模量的聚合物水凝胶及其制备方法和其应用


[0001]本专利技术属于医药领域，具体涉及一种高耐酸性能的聚合物水凝胶及其制备方法和其应用。

技术介绍

[0002]聚合物凝胶是由三维网络结构的聚合物和溶胀介质构成，网络可以吸收介质而溶胀。以水为溶胀介质的凝胶称为聚合物水凝胶(Hydrogel)。聚合物水凝胶的三维网络结构一般通过化学交联、物理交联、化学/物理交联形成。聚合物水凝胶遇水溶胀的特性使其在胃肠道部位也会因吸收体液而溶胀，进而占据胃部、肠道的容积。因此，聚合物水凝胶常被用于胃肠道的填充剂，以增加饱腹感，因此常被用于制备减肥药物。
[0003]现有技术通常是先将多糖与交联剂交联，再通过溶解、极性溶剂(如水、丙酮、乙醇)浸泡洗涤、干燥等工艺获得聚合物水凝胶。但通常存在两个问题，一是多糖与交联剂较难混合均匀，导致溶胀率和弹性模量不高，二是在溶解、洗涤过程不仅会消耗大量的水(约为凝胶本身初始体积的10
‑
20倍)，导致后续干燥时间延长，生产效率较低。因此需进一步研究高溶胀率、高弹性模量和高效生产的聚合物水凝胶制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高弹性模量的聚合物水凝胶，由多糖和多价金属离子交联而成，多价金属离子与多糖的重量比为0.01
‑
1％：1，所述水凝胶的弹性模量不低于1000kPa，优选为不低于3000kpa。
[0005]本专利技术优选的技术方案，所述水凝胶在pH 1.5
‑
3中的溶胀率不低于80g/g，优选不低于100g/g。
[0006]本专利技术优选的技术方案，所述水凝胶在pH6
‑
8条件下溶胀率不低于90g/g，优选不低于100g/g。
[0007]本专利技术优选的技术方案，所述多糖选自纤维素及其衍生物、半纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物、果胶及其衍生物、壳聚糖及其衍生物、肝素及其衍生物、硫酸软骨素及其衍生物、琼脂及其衍生物、海藻酸及其衍生物、角叉藻聚糖及其衍生物、D
‑
葡聚糖及其衍生物、D
‑
半乳聚糖及其衍生物、甘露聚糖及其衍生物、右旋糖酐及其衍生物、黄原胶及其衍生物中的任一种或其组合。
[0008]本专利技术优选的技术方案，所述多糖选自羧甲基纤维素、羧甲基壳聚糖、羧甲基淀粉、羧甲基葡聚糖。
[0009]本专利技术优选的技术方案，所述多价金属离子选自二价金属阳离子、三价金属阳离子、四价金属阳离子中的任一种或其组合。
[0010]本专利技术优选的技术方案，所述多价金属离子选自Mg
2+
、Ca
2+
、Ba
2+
、Cu
2+
、Ni
2+
、Zn
2+
、Pb
2+
、Fe
2+
、Fe
3+
、Al
3+
、Cr
3+
、Zr
4+
中的任一种或其组合。
[0011]本专利技术优选的技术方案，所述水凝胶由羧甲基纤维素及其盐和Fe
3+
交联而成，Fe
3+
与羧甲基纤维素及其盐的重量比为0.01
‑
1％：1。
[0012]本专利技术优选的技术方案，所述水凝胶的制备方法包括下述步骤：
[0013](1)将醇水溶液、多价金属离子盐溶液与多糖混合后制成湿颗粒；所述多价金属离子盐与多糖的重量比为0.01
‑
1％：1，所述醇水溶液和多糖的重量比为1
‑
10:1；
[0014](2)将制成的湿颗粒在40
‑
140℃干燥8
‑
24h，即得。
[0015]本专利技术优选的技术方案，所述醇水溶液的浓度为1
‑
30％(w/w)，优选为5
‑
25％(w/w)，优选为8
‑
15％(w/w)。
[0016]本专利技术优选的技术方案，所述醇水溶液和多糖的重量比为2
‑
8:1，优选为3
‑
5：1。
[0017]本专利技术优选的技术方案，所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的任一种或其组合。
[0018]本专利技术优选的技术方案，所述多价金属离子盐溶液的浓度为0.01
‑
1％，优选为0.05
‑
0.8％，优选为0.1
‑
0.5％。
[0019]本专利技术优选的技术方案，所述多价金属离子盐与多糖的重量比为0.05
‑
0.8％：1，优选为0.1
‑
0.5％：1。
[0020]本专利技术优选的技术方案，所述干燥分为二次干燥。
[0021]本专利技术优选的技术方案，所述一次干燥温度为50
‑
70℃。
[0022]本专利技术优选的技术方案，所述二次干燥温度为120
‑
130℃。
[0023]本专利技术优选的技术方案，所述一次干燥时间为6
‑
15h，优选为8
‑
10h。
[0024]本专利技术优选的技术方案，所述二次干燥时间为1
‑
8h，优选为2
‑
4h。
[0025]本专利技术优选的技术方案，所述步骤(1)或步骤(2)的粉碎至过20目筛，优选为过40目。
[0026]本专利技术的另一目的在于提供一种高弹性模量的聚合物水凝胶的制备方法，所述水凝胶由多糖和金属离子交联而成，金属离子与多糖的重量比为0.01
‑
1％：1，所述水凝胶在模拟胃液中的溶胀率不低于80g/g，弹性模量不低于1000kPa，所述水凝胶的制备方法具体包括：
[0027](1)将醇水溶液、多价金属离子盐溶液与多糖混合后制成湿颗粒；所述多价金属离子盐与多糖的重量比为0.01
‑
1％：1，所述醇水溶液和多糖的重量比为1
‑
10:1；
[0028](2)将制成的湿颗粒在40
‑
140℃干燥8
‑
24h，即得。
[0029]本专利技术优选的技术方案，所述醇水溶液的浓度为1
‑
30％(w/w)，优选为5
‑
25％(w/w)，优选为8
‑
15％(w/w)。
[0030]本专利技术优选的技术方案，所述醇水溶液和多糖的重量比为2
‑
8:1，优选为3
‑
5：1。
[0031]本专利技术优选的技术方案，所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的任一种或其组合。
[0032]本专利技术优选的技术方案，所述多价金属离子盐溶液的浓度为0.01
‑
1％，优选为0.05
‑
0.8％，优选为0.1
‑
0.5％。
[0033]本专利技术优选的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高弹性模量的聚合物水凝胶，其特征在于，由多糖和多价金属离子交联而成，多价金属离子与多糖的重量比为0.01
‑
1％：1，所述水凝胶的弹性模量不低于1000kPa，优选为不低于3000kpa。2.如权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述水凝胶在Ph 1.5
‑
3中的溶胀率不低于80g/g，优选不低于100g/g，所述水凝胶在pH6
‑
8条件下溶胀率不低于90g/g，优选不低于100g/g。3.如权利要求1
‑
2任一项所述的水凝胶，其特征在于，所述多糖选自纤维素及其衍生物、半纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物、果胶及其衍生物、壳聚糖及其衍生物、肝素及其衍生物、硫酸软骨素及其衍生物、琼脂及其衍生物、海藻酸及其衍生物、角叉藻聚糖及其衍生物、D
‑
葡聚糖及其衍生物、D
‑
半乳聚糖及其衍生物、甘露聚糖及其衍生物、右旋糖酐及其衍生物、黄原胶及其衍生物中的任一种或其组合，优选所述多糖选自羧甲基纤维素、羧甲基壳聚糖、羧甲基淀粉、羧甲基葡聚糖。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的水凝胶，其特征在于，所述多价金属离子选自二价金属阳离子、三价金属阳离子、四价金属阳离子中的任一种或其组合，优选所述多价金属离子选自Mg 2+、Ca 2+、Ba 2+、Cu 2+、Ni 2+、Zn 2+、Pb 2+、Fe 2+、Fe 3+、Al 3+、Cr 3+、Zr 4+中的任一种或其组合。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的水凝胶，其特征在于，所述水凝胶由羧甲基纤维素及其盐和Fe 3+交联而成，Fe3+与羧甲基纤维素及其盐的重量比为0.01...

【专利技术属性】
技术研发人员：封思阳，高春梅，陈女贞，
申请(专利权)人：南京易亨制药有限公司，
类型：发明
国别省市：