【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，特别是涉及一种多糖化合物多孔凝胶及其制备方法。
技术介绍
1、水凝胶是一类具有三维网络结构、富含水的物质，其主体的凝胶材料主要分为天然高分子和合成高分子。水凝胶中的三维网络结构一般具有纳米级别的网孔，网孔中的水分子和聚合物连段具有较强的作用力，因此组成水凝胶的凝胶材料通常具有极强的亲水性，能够快速吸收大量的水并保水；具有一定的模量、良好的生物相容性和环境友好性的凝胶材料，被广泛应用于农业、组织工程、药物传递、生物传感器、医疗器械等领域。
2、多糖(polysaccharide)，是由糖苷键结合的糖链，至少要超过10个的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物。其中，以纤维素为例，纤维素是由成百上千个葡萄糖单元(c6h10o5)n通过糖苷键连接构成天然大分子，是植物细胞壁的主要成分。纤维素在自然界中分布最广、含量最多，占植物界碳含量的50％以上。棉花的纤维素含量接近100％，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50％。组成纤维素的重复单元上含有多个羟基官能团，通过对羟基官能团化学修饰与改性，能够得到各种多糖化合物，不同的纤维素衍生因具有不同的化学结构，因此不同多糖化合物的功能和用途存在差异，主要在食品添加剂、疾病诊断与治疗方面具有广泛应用。
3、多糖水凝胶是以多糖作为水凝胶的主体凝胶材料。以纤维素基水凝胶为例，纤维素基水凝胶是通过纤维素或其衍生物制备的、具有物理或化学交联网络结构的一类水凝胶。纤维素基水凝胶的原料绿色无毒、成本低廉，同时兼具其它水凝胶如吸水率高、保水能力强、消
4、但纤维素基水凝胶也存在一些问题或不足，如水凝胶吸水后的模量低、干态凝胶的吸水速率较慢、吸水倍率较低、长期保存要求高等，也限制了纤维素基水凝胶的一些应用。纤维素基水凝胶的应用范围很广，包括但不限于伤口敷料、胃内减脂凝胶等方面的应用。以应用于胃内减脂凝胶为例，纤维素基水凝胶被人体摄入后在胃内部与水作用，形成凝胶团诱导饱腹感、可逆地减小胃空隙容量，并起到减少热量摄入的作用。故而此类纤维素基水凝胶使用前状态为干凝胶，要求该干凝胶具有快速吸水膨胀，同时具有优异的保水能力。同时还要求此类纤维素基水凝胶在吸水膨胀后保持较好的储存模量，以使其保持较好的结构而在胃内不被破坏，起到良好的胀胃效果。因此提升纤维素基凝胶的吸水速率和吸收膨胀后的储存模量具有重要意义和应用价值。
5、通常用于提高凝胶吸水速率的方法主要包括：通过共聚或共混方法增加亲水性更强的组分，但通常会改变凝胶的性能；通过改变干态凝胶的物理微观结构、制备孔隙率较高的多孔凝胶，来提升凝胶的吸水速率的方法简单且有效，成为主流的方法。
6、多孔凝胶的吸水速率快、吸水量大、具有较强的环境敏感性和较大的比表面积，从而使得大孔水凝胶在细胞支架、给药、细胞分离、酶固定化等方面具有明显的优势。一般来说，多孔凝胶可以通过相分离法、发泡法、致孔法和冻干制孔等方法来获得。
7、其中，相分离法所制备的多孔凝胶往往孔径小且孔隙率低。相分离形成孔洞的时候，水凝胶的三维结构通常会遭到破坏，孔洞的结构、大小和形态难以控制，开孔性较差。
8、发泡法利用发泡剂反应产生的气体或有机溶剂气体挥发，在材料内部形成泡孔。一些技术以空气为发泡剂制备出多孔气泡胶体，作为创伤敷料的组成部分；一些技术采用碳酸盐或碳酸氢盐作为发泡剂，在酸性条件下反应生成气体二氧化碳，挥发后形成多孔结构。但是发泡法的气体挥发速率较快，溶剂挥发、反应程度以及孔结构常常难以控制，存在工艺较难控制，制得的多孔凝胶的机械强度差的问题。
9、致孔法包括致孔剂致孔法和模板致孔法。致孔剂致孔法是将致孔剂掺杂在聚合物本体中，将聚合物置于水中，致孔剂溶解于水中而聚合物不溶解，就会在聚合物内部留下孔洞，例如一些技术采用乙醇为致孔剂，但是该方法工艺复杂，且有些致孔剂难以清除。模板致孔法的步骤多，惰性模板不易完全除尽。
10、冻干制孔法是在低温真空条件下使聚合物中的溶剂挥发，采用冷冻干燥的方式在聚合物中留下孔洞制备多孔水凝胶，冻干制孔法的工艺周期较长，耗能较大，并不适合工业上大量生产。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种兼具较大的吸水倍率和吸水速率及吸收后较高的模量、工艺简单、孔径可控且适合工业生产的多糖化合物多孔凝胶及其制备方法。
2、本专利技术的一个方面，提供了一种多糖化合物多孔凝胶的制备方法，包括如下步骤：
3、将多糖化合物、交联剂和水混合，得到混合溶液；
4、将所述混合溶液于20℃～100℃下干燥除水，得到水分含量低于10wt％的干燥产物；及
5、将所述干燥产物于80～160℃下发生交联反应，得到所述多糖化合物多孔凝胶。
6、在其中一些实施例中，所述多糖化合物包括第一多糖化合物，所述第一多糖化合物选自甲基纤维素、羧甲基纤维素及其盐中的一种或多种；
7、其中，所述第一多糖化合物的重均分子量在5万～130万之间；
8、和/或，在所述多糖化合物中，所述第一多糖化合物的质量含量为50％～100％；
9、和/或，所述第一多糖化合物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为10～6000cps；
10、和/或，所述第一多糖化合物的取代度为0.5～1.2。
11、所述第一多糖化合物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为3500～6000cps。
12、在其中一些实施例中，所述多糖化合物还包括第二多糖化合物，所述第二多糖化合物包括乙基纤维素、羟乙基纤维素、丙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、丁基纤维素、羟丁基纤维素、乙基羟乙基纤维素、聚糖胺聚糖、多糖醛酸、聚甘露糖醛酸、聚半乳糖醛酸、肝素、硫酸葡聚糖、磷酸葡聚糖、二乙氨基葡聚糖、软骨素及羧甲基淀粉中的一种或多种；
13、其中，所述第二多糖化合物的重均分子量在9万～130万之间；
14、和/或，在所述多糖化合物中，所述第二多糖化合物的质量含量为0～50％；
15、和/或，所述第二多糖化合物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为10～2500cps；
16、和/或，所述第二多糖化合物的取代度为0.5～1.2。
17、在其中一些实施例中，所述第二多糖化合物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为50～200cps。
18、在其中一些实施例中，所述交联剂包括草酸、丙二酸、顺丁烯二酸、琥珀酸、柠檬酸、邻苯二甲酸、均苯四甲酸、乙二胺四乙酸及羧基封端的多臂聚乙二醇中的一种或多种；
19、和/或，所述交联剂相对于所述多糖化合物的总质量的质量含量为0.1％～5％；
20、和/或，在所述混合溶液中，所述多糖化合物的总质量含量为0.5％～5％。
21、在其中一些实施例中，所述交联剂相对于所述多糖化合物的总质量的质量含量为0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多糖化合物多孔凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多糖化合物包括第一多糖化合物，所述第一多糖化合物选自甲基纤维素、羧甲基纤维素及其盐中的一种或多种；
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一多糖化合物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为3500～6000cps。
4.如权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述多糖化合物还包括第二多糖化合物，所述第二多糖化合物包括乙基纤维素、羟乙基纤维素、丙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、丁基纤维素、羟丁基纤维素、乙基羟乙基纤维素、聚糖胺聚糖、多糖醛酸、聚甘露糖醛酸、聚半乳糖醛酸、肝素、硫酸葡聚糖、磷酸葡聚糖、二乙氨基葡聚糖、软骨素及羧甲基淀粉中的一种或多种；
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二多糖化合物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为50～200cps。
6.如权利要求1至3或5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂包括草酸、丙二酸、顺丁烯二酸、琥珀酸、柠檬酸、邻苯二
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂相对于所述多糖化合物的总质量的质量含量为0.1％～2％；
8.如权利要求1至3、5及7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述交联反应的时间为0.5～12h。
9.如权利要求1至3、5及7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述交联反应的时间为1～5h；
10.如权利要求1至3、5及7中任一项所述的制备方法，其特征在于，控制所述干燥产物的水分含量≤5wt％；
11.如权利要求1至3、5及7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述干燥除水的温度为20～80℃；和/或，
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述干燥除水的温度为40～60℃。
13.如权利要求1至3、5及7中任一项所述的制备方法，其特征在于，在将所述干燥产物进行所述交联反应之前，还包括如下步骤：
14.一种多糖化合物多孔凝胶，其特征在于，采用如权利要求1至13任一项所述的制备方法制得。
15.一种多糖化合物多孔凝胶，其特征在于，所述多糖化合物多孔凝胶的水分质量含量≤2％；所述多糖化合物多孔凝胶在吸水30min时的膨胀倍数≥50，储存模量≥700Pa。
16.如权利要求14或15所述的多糖化合物多孔凝胶，其特征在于，所述多糖化合物多孔凝胶在吸水30min时的膨胀倍数为50～90，储存模量为700～1600Pa；
...【技术特征摘要】
1.一种多糖化合物多孔凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多糖化合物包括第一多糖化合物，所述第一多糖化合物选自甲基纤维素、羧甲基纤维素及其盐中的一种或多种；
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一多糖化合物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为3500～6000cps。
4.如权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述多糖化合物还包括第二多糖化合物，所述第二多糖化合物包括乙基纤维素、羟乙基纤维素、丙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、丁基纤维素、羟丁基纤维素、乙基羟乙基纤维素、聚糖胺聚糖、多糖醛酸、聚甘露糖醛酸、聚半乳糖醛酸、肝素、硫酸葡聚糖、磷酸葡聚糖、二乙氨基葡聚糖、软骨素及羧甲基淀粉中的一种或多种；
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二多糖化合物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为50～200cps。
6.如权利要求1至3或5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂包括草酸、丙二酸、顺丁烯二酸、琥珀酸、柠檬酸、邻苯二甲酸、均苯四甲酸、乙二胺四乙酸及羧基封端的多臂聚乙二醇中的一种或多种；
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂相对于所述多糖化合物的总质量的质量含量...
【专利技术属性】
技术研发人员：石道昆，史争争，王凯丽，康亚红，黄楚波，
申请(专利权)人：上海微创惟美医疗科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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