CN120818235A - 一种高分子复合水凝胶及其制备方法 - Google Patents
一种高分子复合水凝胶及其制备方法Info
- Publication number
- CN120818235A CN120818235A CN202511340435.5A CN202511340435A CN120818235A CN 120818235 A CN120818235 A CN 120818235A CN 202511340435 A CN202511340435 A CN 202511340435A CN 120818235 A CN120818235 A CN 120818235A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite hydrogel
- polyethylene glycol
- polymer composite
- chitosan
- polyaspartic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Abstract
本发明公开一种高分子复合水凝胶及其制备方法，所述高分子复合水凝胶由包括如下原料制得：壳聚糖、聚天冬氨酸‑b‑聚乙二醇，所述壳聚糖与聚天冬氨酸‑b‑聚乙二醇的质量比为1:10~20；本发明的高分子复合水凝胶采用高低不同分子量的壳聚糖和聚天冬氨酸‑b‑聚乙二醇，低分子量的聚天冬氨酸‑b‑聚乙二醇侧链和主链上均含有氨基，可与高分子量的壳聚糖发生交联，进而得到具有交联结构的高分子复合水凝胶，且聚天冬氨酸‑b‑聚乙二醇的分子结构中含有具有良好柔韧性的聚乙二醇链段，使得所制得的高分子复合水凝胶具有良好的拉伸强度、断裂伸长率和缓释效果。
Description
技术领域
本发明属于高分子复合水凝胶技术领域，尤其涉及一种高分子复合水凝胶及其制备方法。
背景技术
水凝胶作为一种具有三维网络结构的高分子材料，因其良好的吸水性、生物相容性和可调控性，在生物医学、组织工程、药物递送、柔性电子、智能响应材料等领域具有广泛的应用前景。
但传统水凝胶得交联松散、固含量低且缺乏多级结构，导致其拉伸强度、柔韧性和缓释效果不强，限制了其产品的深度应用。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，提供一种高分子复合水凝胶，本发明的高分子复合水凝胶采用高低不同分子量的壳聚糖和聚天冬氨酸-b-聚乙二醇，低分子量的聚天冬氨酸-b-聚乙二醇侧链和主链上均含有氨基，可与高分子量的壳聚糖发生交联，进而得到具有交联结构的高分子复合水凝胶，且聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的分子结构中含有具有良好柔韧性的聚乙二醇链段，使得所制得的高分子复合水凝胶具有良好的拉伸强度、断裂伸长率和缓释效果。
本发明的目的在于提供一种高分子复合水凝胶，由包括如下原料制得：壳聚糖、聚天冬氨酸-b-聚乙二醇，所述壳聚糖与聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的质量比为1:10~20。
在本发明一些实施方式中，所述壳聚糖的相对分子量为100-150kDa。
在本发明一些实施方式中，所述聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的聚天冬氨酸链段的分子量为6000，聚乙二醇链段的分子量为5000。
在本发明一些实施方式中，所述聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的结构如下所示：
；
其中，所述聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的聚天冬氨酸链段的分子量为6000，聚乙二醇链段的分子量为5000。
本发明另一目的在于提供所述的高分子复合水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
将壳聚糖和聚天冬氨酸-b-聚乙二醇分别溶于脂肪酸溶液中，搅拌溶解，加入二醛化合物，交联，得所述高分子复合水凝胶。
在本发明一些实施方式中，所述脂肪酸选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的至少一种。
在本发明一些实施方式中，所述二醛化合物选自戊二醛、乙二醛、丙二醛和丁二醛中的至少一种。
在本发明一些实施方式中，所述壳聚糖、二醛化合物与脂肪酸的质量比为1：0.5-2：0.1-0.3。
在本发明一些实施方式中，所述交联的温度为室温。
在本发明一些实施方式中，所述交联的时间为20min~24h。
在本发明一些实施方式中，所述脂肪酸溶液的质量浓度为0.2~0.6mg/ml。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的高分子复合水凝胶采用高低不同分子量的壳聚糖和聚天冬氨酸-b-聚乙二醇，低分子量的聚天冬氨酸-b-聚乙二醇侧链和主链上均含有氨基，可与高分子量的壳聚糖发生交联，进而得到具有交联结构的高分子复合水凝胶，且聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的分子结构中含有具有良好柔韧性的聚乙二醇链段，使得所制得的高分子复合水凝胶具有良好的拉伸强度、断裂伸长率和缓释效果。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明所有的原料均为常规市售；
实施例及对比例所采用的聚天冬氨酸-b-聚乙二醇购买自西安瑞禧生物科技有限公司，商品名为Poly-L-aspartic acid-b-PEG，结构为，聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的聚天冬氨酸链段的分子量为6000，聚乙二醇链段的分子量为5000。
实施例1
本实施例提供一种高分子复合水凝胶，其制备方法包括如下步骤：
将相对分子量为100kDa的壳聚糖0.1g和聚天冬氨酸-b-聚乙二醇1g分别溶于丙酸0.01g和水50ml中，搅拌溶解，室温搅拌下滴加戊二醛0.05g，搅拌20-30min，置于室温中老化24h，得所述高分子复合水凝胶。
实施例2
本实施例提供一种高分子复合水凝胶，其制备方法包括如下步骤：
将相对分子量为100kDa的壳聚糖0.1g和聚天冬氨酸-b-聚乙二醇2g分别溶于丙酸0.03g和水50ml中，搅拌溶解，室温搅拌下滴加戊二醛0.2g，搅拌20-30min，置于室温中老化24h，得所述高分子复合水凝胶。
实施例3
本实施例提供一种高分子复合水凝胶，其制备方法包括如下步骤：
将相对分子量为150kDa的壳聚糖0.1g和聚天冬氨酸-b-聚乙二醇1.5g分别溶于丙酸0.02g和水50ml中，搅拌溶解，室温搅拌下滴加戊二醛0.1g，搅拌20-30min，置于室温中老化24h，得所述高分子复合水凝胶。
对比例1
本对比例提供一种高分子复合水凝胶，其制备方法包括如下步骤：
将相对分子量为150kDa的壳聚糖1.6g溶于丙酸0.02g和水50ml中，搅拌溶解，室温搅拌下滴加戊二醛0.1g，搅拌20-30min，置于室温中老化24h，得所述高分子复合水凝胶。
对比例2
本对比例提供一种高分子复合水凝胶，其制备方法包括如下步骤：
将聚天冬氨酸-b-聚乙二醇1.6g分别溶于丙酸0.02g和水50ml中，搅拌溶解，室温搅拌下滴加戊二醛0.1g，搅拌20-30min，置于室温中老化24h，得所述高分子复合水凝胶。
对比例3
本对比例提供一种高分子复合水凝胶，其制备方法包括如下步骤：
将相对分子量为150kDa的壳聚糖0.1g和分子量为1000的聚天冬氨酸、分子量为5000的聚乙二醇1.5g分别溶于丙酸0.02g和水50ml中，搅拌溶解，室温搅拌下滴加戊二醛0.1g，搅拌20-30min，置于室温中老化24h，得所述高分子复合水凝胶。
对比例4
本对比例提供一种高分子复合水凝胶，其制备方法包括如下步骤：
将相对分子量为50kDa的壳聚糖0.1g和聚天冬氨酸-b-聚乙二醇1.5g分别溶于丙酸0.02g和水50ml中，搅拌溶解，室温搅拌下滴加戊二醛0.1g，搅拌20-30min，置于室温中老化24h，得所述高分子复合水凝胶。
对比例5
本对比例提供一种高分子复合水凝胶，其制备方法包括如下步骤：
将相对分子量为200kDa的壳聚糖0.1g和聚天冬氨酸-b-聚乙二醇1.5g分别溶于丙酸0.02g和水50ml中，搅拌溶解，室温搅拌下滴加戊二醛0.1g，搅拌20-30min，置于室温中老化24h，得所述高分子复合水凝胶。
性能测试：
断裂伸长率、拉伸强度：将高分子复合水凝胶切割为40×10×2mm（长×宽×高）的长方体样品，使用MTS Exceed E43系列电子万能试验机测定通过记录并分析拉伸过程中的负荷-应变曲线，进而计算出高分子复合水凝胶的断裂伸长率（即断裂时的伸长量与原始长度的比值）、拉伸强度（最大负荷除以原始横截面积）；其中，拉伸速度为100mm/min，预载荷为0.01N。
表1.高分子复合水凝胶的拉伸强度及断裂伸长率
| 样品 | 拉伸强度(MPa) | 断裂伸长率(%) |
| 实施例1 | 4.2 | 2752 |
| 实施例2 | 4.6 | 2716 |
| 实施例3 | 3.9 | 3067 |
| 对比例1 | 2.1 | 2013 |
| 对比例2 | 2.8 | 2425 |
| 对比例3 | 3.1 | 2709 |
| 对比例4 | 3.3 | 2724 |
| 对比例5 | 3.2 | 2741 |
由表1可知，本发明的高分子复合水凝胶具有良好的拉伸强度和断裂伸长率。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管对照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高分子复合水凝胶，其特征在于，由包括如下原料制得：壳聚糖、聚天冬氨酸-b-聚乙二醇，所述壳聚糖与聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的质量比为1:10~20；
所述壳聚糖的相对分子量为100-150kDa；
所述聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的结构如下所示：
；其中，所述聚天冬氨酸-b-聚乙二醇的聚天冬氨酸链段的分子量为6000，聚乙二醇链段的分子量为5000。
2.如权利要求1所述的高分子复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将壳聚糖和聚天冬氨酸-b-聚乙二醇分别溶于脂肪酸溶液中，搅拌溶解，加入二醛化合物，交联，得所述高分子复合水凝胶。
3.如权利要求2所述的高分子复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的至少一种。
4.如权利要求2所述的高分子复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述二醛化合物选自戊二醛、乙二醛、丙二醛和丁二醛中的至少一种。
5.如权利要求2所述的高分子复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖、二醛化合物与脂肪酸的质量比为1：0.5-2：0.1-0.3。
6.如权利要求2所述的高分子复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸溶液的质量浓度为0.2~0.6mg/ml。
7.如权利要求2所述的高分子复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述交联的温度为室温，时间为20min~24h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202511340435.5A CN120818235B (zh) | 2025-09-19 | 2025-09-19 | 一种高分子复合水凝胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202511340435.5A CN120818235B (zh) | 2025-09-19 | 2025-09-19 | 一种高分子复合水凝胶及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN120818235A true CN120818235A (zh) | 2025-10-21 |
| CN120818235B CN120818235B (zh) | 2025-12-05 |
Family
ID=97372453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202511340435.5A Active CN120818235B (zh) | 2025-09-19 | 2025-09-19 | 一种高分子复合水凝胶及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN120818235B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140349933A1 (en) * | 2011-11-04 | 2014-11-27 | Agency For Science, Technology And Research | Self-assembled composite ultrasmall peptide-polymer hydrogels |
| CN108864494A (zh) * | 2017-05-09 | 2018-11-23 | 中国科学院大学 | 一种动态交联双网络水凝胶及其制备方法与应用 |
| US20190249171A1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-15 | Illumina, Inc. | Dna sequencing using hydrogel beads |
| CN111218011A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-02 | 西南交通大学 | 一种聚乙二醇基水凝胶及其制备方法和应用 |
| CN113087934A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-09 | 华东理工大学 | 一种组织粘合水凝胶及其制备方法和应用 |
| WO2022045967A1 (en) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | National University Of Singapore | Hydrogels and methods of fabrication thereof |
| CN117230579A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-12-15 | 苏州市奥贝新材料科技有限公司 | 一种轻离型力的柔性离型膜及其制备方法 |
| CN117736431A (zh) * | 2023-11-27 | 2024-03-22 | 复旦大学 | 聚乙二醇-聚多肽共聚物的衍生物及其制备方法、包含其的凝胶制剂及其制备方法与应用 |
| CN119405878A (zh) * | 2024-11-22 | 2025-02-11 | 中南大学湘雅医院 | 一种有助于伤口愈合的水凝胶及其制备方法 |
-
2025
- 2025-09-19 CN CN202511340435.5A patent/CN120818235B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140349933A1 (en) * | 2011-11-04 | 2014-11-27 | Agency For Science, Technology And Research | Self-assembled composite ultrasmall peptide-polymer hydrogels |
| CN108864494A (zh) * | 2017-05-09 | 2018-11-23 | 中国科学院大学 | 一种动态交联双网络水凝胶及其制备方法与应用 |
| US20190249171A1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-15 | Illumina, Inc. | Dna sequencing using hydrogel beads |
| CN111218011A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-02 | 西南交通大学 | 一种聚乙二醇基水凝胶及其制备方法和应用 |
| WO2022045967A1 (en) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | National University Of Singapore | Hydrogels and methods of fabrication thereof |
| CN113087934A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-09 | 华东理工大学 | 一种组织粘合水凝胶及其制备方法和应用 |
| CN117230579A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-12-15 | 苏州市奥贝新材料科技有限公司 | 一种轻离型力的柔性离型膜及其制备方法 |
| CN117736431A (zh) * | 2023-11-27 | 2024-03-22 | 复旦大学 | 聚乙二醇-聚多肽共聚物的衍生物及其制备方法、包含其的凝胶制剂及其制备方法与应用 |
| CN119405878A (zh) * | 2024-11-22 | 2025-02-11 | 中南大学湘雅医院 | 一种有助于伤口愈合的水凝胶及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 袁金芳等: "pH、离子强度敏感性壳聚糖水凝胶的合成及其对辅酶A 的控制释放", 功能材料, vol. 38, no. 1, 31 January 2007 (2007-01-31), pages 36 - 39 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN120818235B (zh) | 2025-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Muñoz et al. | Extraction of chitosan from Aspergillus niger mycelium and synthesis of hydrogels for controlled release of betahistine | |
| CN106188442B (zh) | 一种壳聚糖衍生物水凝胶及其制备方法 | |
| CN110201219A (zh) | 一种可注射且快速凝胶化的复合水凝胶及其制备方法 | |
| WO2023024055A1 (en) | Preparation method of polyvinyl alcohol-acrylamide -agarose hydrogelwith high mechanical strength | |
| WO2012103445A2 (en) | Convalently cross linked hydrogels and methods of making and using same | |
| CN101798403B (zh) | 一种壳聚糖/聚乙烯醇/聚乳酸共混致密膜的制备方法 | |
| CN116444807B (zh) | 一种基于硫辛酸的自愈合超分子弹性体及其制备方法与应用 | |
| CN120818235B (zh) | 一种高分子复合水凝胶及其制备方法 | |
| CN112063126A (zh) | 可完全生物降解的淀粉复合地膜及其制备方法 | |
| CN104558504B (zh) | 一种聚乳酸‑聚乙二醇共聚物的制备方法 | |
| CN113476643B (zh) | 一种注射后可快速成胶并缓慢增强的水凝胶敷料的制备方法 | |
| CN114478830A (zh) | 一种生物高分子材料及其制备方法与应用 | |
| CN114163785A (zh) | 复合纳米材料改性的淀粉基生物降解食品包装膜及制备方法 | |
| CN116239800B (zh) | 一种抗冻保湿的高强度细菌纤维素基水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN115317661A (zh) | 天然高分子复合水凝胶敷料 | |
| CN109666268B (zh) | 一种含丝素蛋白改性聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料及其制备方法 | |
| CN114395234A (zh) | 抗菌环保餐具及其制备方法 | |
| CN112618785A (zh) | 一种多孔抗菌水凝胶敷料及其制备方法 | |
| CN112430334A (zh) | 一种高强形状记忆壳聚糖基水凝胶及其制备方法与应用 | |
| CN112442196A (zh) | 可降解、生物相容、高强度甲壳素水凝胶的制备及应用 | |
| CN114957746B (zh) | 一类多醛基蔗糖交联聚丙烯酸羟乙酯-淀粉膜及其制备方法 | |
| CN110734553A (zh) | 一种可降解高吸水树脂的制备方法 | |
| CN119039632A (zh) | 一种全生物降解、高韧性木质素/pbat薄膜的制备方法 | |
| CN112876696B (zh) | 一种生物医用聚甘油基水凝胶及其制备方法 | |
| CN114292503B (zh) | 一种耐穿刺生物可降解材料及其制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |