專利名稱：一種γ-聚谷氨酸/普魯蘭多糖復(fù)合水凝膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合水凝膠領(lǐng)域，具體涉及一種Y -聚谷氨酸/普魯蘭多糖復(fù)合水凝膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
Y -聚谷氨酸是由微生物合成的一種細(xì)胞外生物高分子氨基酸聚合物，經(jīng)化學(xué)交聯(lián)劑、Y-射線照射或其他方式交聯(lián)可形成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高吸水凝膠，具有吸水性、 吸濕性和保水等性能，可吸收自身質(zhì)量數(shù)百倍至數(shù)千倍的水量，吸水后膨脹，加壓后水分不會(huì)脫去，還具有可再生性和生物可降解性能，是一種對(duì)自然環(huán)境友好的保水性材料?？蓱?yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、化妝品、衛(wèi)生用品、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。但在使用中普遍發(fā)現(xiàn)，水凝膠對(duì)純水的吸收可以到達(dá)數(shù)千倍，但一旦涉及到鹽水，其吸收能力快速下降。在實(shí)際應(yīng)用過程中，大多數(shù)情況下都處于一定濃度的離子環(huán)境中，因此提高水凝膠對(duì)離子溶液的吸收性能是亟待解決的一個(gè)問題。共混復(fù)合交聯(lián)是改善Y -聚谷氨酸水凝膠性能簡單且有效的方法，也是Y -聚谷氨酸水凝膠研究的熱點(diǎn)，其中一種共混方法是將10%的Y-聚谷氨酸反應(yīng)液加入到聚丙烯酰胺和N，N'亞甲基雙丙烯酰胺配比為29 I的反應(yīng)溶液中，加入促進(jìn)劑和引發(fā)劑，抽真空，自由基聚合得到半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠。表現(xiàn)出對(duì)PH和溫度的敏感性，但耐鹽性未提及(Materials Letters, 2006,60 :1390-1393)。另一種共混方法是殼聚糖胺基與Y _聚谷氨酸上的羧基按[-NH2] [-C00H] =75 25,50 50,25 75的摩爾比配制殼聚糖和Y -聚谷氨酸混合溶液，加入I %的乙酸溶液，通過-NH2和-COOH間復(fù)雜的脫乙酰反應(yīng)得到聚合電解質(zhì)水凝膠，該凝膠對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌表現(xiàn)出抗菌活性(CarbohydrateResearch，2010，345 :1774-1780)。還有一種方法是將Y _聚谷氨酸與聚乙烯醇分別按1: 1、2 : 3、3 7、1 4、1 9配比混合，3000rpm下離心5min，靠高分子鏈之間的氫鍵作用形成凝膠，復(fù)合凝膠比純聚乙烯醇凝膠具有更好的熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能和血液相容性(Colloids and Surfaces BBiointerfaces,2006,47 :43-49)。這些制備方法有的需要復(fù)雜的反應(yīng)條件及制備操作過程，有的則在性能和強(qiáng)度方面存在缺陷，Y -聚谷氨酸復(fù)合凝膠的耐鹽性均未得到明顯的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種Y -聚谷氨酸/普魯蘭多糖復(fù)合水凝膠。本發(fā)明還提供了一種Y-聚谷氨酸/普魯蘭多糖復(fù)合水凝膠的制備方法。具體制備的方法包括稱取一定量的Y-聚谷氨酸溶解于蒸餾水中，得到8-20% Y-聚谷氨酸第一反應(yīng)溶液；按Y-聚谷氨酸與普魯蘭多糖質(zhì)量比0.5-4 I的配比將普魯蘭多糖加入第一反應(yīng)溶液中，得到第二反應(yīng)溶液；在第二反應(yīng)溶液中加入交聯(lián)劑，交聯(lián)劑用量為Y-聚谷氨酸用量的40% -60%，攪拌均勻，調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH環(huán)境為2-12，在50°C恒溫條件下反應(yīng)24h ;反應(yīng)結(jié)束后將形成的水凝膠取出。
本發(fā)明利用生物高分子普魯蘭多糖分子鏈上的非離子型親水羥基，提高Y-聚谷氨酸水凝膠在鹽水中的吸收倍率。具有操作簡單，反應(yīng)條件易于控制，所需材料安全環(huán)保易降解的優(yōu)點(diǎn)。由本發(fā)明制得的水凝膠適用于不僅要求水凝膠具有一定吸水性且兼具耐鹽性、生物相容性的場合，尤其適用于藥物載體、創(chuàng)傷敷料、植物保水劑等領(lǐng)域。
具體實(shí)施方法實(shí)施例1 : Y -聚谷氨酸1. 6g，加水18. 4g，充分?jǐn)嚢?，然后加入普魯蘭多糖3. 2g,乙二醇二縮水甘油醚1. 28g，充分?jǐn)嚢枞芙庹{(diào)節(jié)反應(yīng)液pH為4，50°C下恒溫反應(yīng)24h。取出水凝膠溶于生理鹽水中，溶脹平衡，吸水倍率為53倍。實(shí)施例2 : Y-聚谷氨酸3. 2g，加水16. 8g，充分?jǐn)嚢?，然后加入普魯蘭多糖1.6g，乙二醇二縮水甘油醚1. 28g，充分?jǐn)嚢枞芙庹{(diào)節(jié)反應(yīng)液pH為6，50°C下恒溫反應(yīng)24h。取出水凝膠溶于蒸餾水中，溶脹平衡，吸水倍率為260倍。 實(shí)施例3 Y-聚谷氨酸3. 2g,加水16. 8g,充分?jǐn)嚢?然后加入普魯蘭多糖6. 4g,乙二醇二縮水甘油醚1. 92g，充分?jǐn)嚢枞芙庹{(diào)節(jié)反應(yīng)液pH為4，50°C下恒溫反應(yīng)24h。取出水凝膠溶于生理鹽水中，溶脹平衡，吸水倍率為37倍。實(shí)施例4 : Y-聚谷氨酸3. 2g，加水16. 8g，充分?jǐn)嚢瑁缓蠹尤肫蒸斕m多糖3. 2g，乙二醇二縮水甘油醚1. 28g，充分?jǐn)嚢枞芙庹{(diào)節(jié)反應(yīng)液pH為8，50°C下恒溫反應(yīng)24h。取出水凝膠溶于生理鹽水中，溶脹平衡，吸水倍率為130倍。實(shí)施例5 Y-聚谷氨酸3. 2g，加水23. 5g，充分?jǐn)嚢?，然后加入普魯蘭多糖1. 6g,乙二醇二縮水甘油醚1. 6g，充分?jǐn)嚢枞芙庹{(diào)節(jié)反應(yīng)液pH為2，50°C下恒溫反應(yīng)24h。取出水凝膠溶于生理鹽水中，溶脹平衡，吸水倍率為149倍。實(shí)施例6 : Y -聚谷氨酸6. 4g,加水25. 6g,充分?jǐn)嚢?然后加入普魯蘭多糖1. 6g,乙二醇二縮水甘油醚1. 28g，充分?jǐn)嚢枞芙庹{(diào)節(jié)反應(yīng)液pH為12，50°C下恒溫反應(yīng)24h。取出水凝膠溶于生理鹽水中，溶脹平衡，吸水倍率為160倍。
權(quán)利要求
1.一種Y-聚谷氨酸/普魯蘭多糖復(fù)合水凝膠，含有Y-聚谷氨酸、普魯蘭多糖和水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水凝膠的制備方法，包括如下步驟 取Y-聚谷氨酸溶解于蒸餾水中，得到Y(jié)-聚谷氨酸第一反應(yīng)溶液；按Y-聚谷氨酸與普魯蘭多糖質(zhì)量比0.5-4 I的配比將普魯蘭多糖加入第一反應(yīng)溶液中，得到第二反應(yīng)溶液；在第二反應(yīng)溶液中加入交聯(lián)劑，攪拌均勻，調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液PH環(huán)境為2-12，在50°C恒溫條件下反應(yīng)24h ;反應(yīng)結(jié)束后將形成的水凝膠取出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述Y-聚谷氨酸濃度為8-20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述Y-聚谷氨酸與普魯蘭多糖的質(zhì)量比為1: 2、1 : 1、2 : 1、3 :1 或 4 :1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)劑為乙二醇二縮水甘油醚。
6.根據(jù)權(quán)利要求2和5所述的制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)劑乙二醇二縮水甘油醚的用量為Y-聚谷氨酸用量的40%-60%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、5和6所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度為50°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、5、6、7所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)時(shí)間為24h。
全文摘要
本發(fā)明提供一種γ-聚谷氨酸/普魯蘭多糖復(fù)合水凝膠的制備方法，所述水凝膠中含有γ-聚谷氨酸、普魯蘭多糖和水。所述制備方法包括以下步驟將8-20％的γ-聚谷氨酸溶解于蒸餾水中，得到第一反應(yīng)溶液；根據(jù)γ-聚谷氨酸與普魯蘭多糖的不同配比加入普魯蘭多糖，得到第二反應(yīng)溶液；向第二反應(yīng)溶液中加入交聯(lián)劑，攪拌均勻，調(diào)節(jié)體系的pH，50℃下反應(yīng)24h。按上述方法制備的γ-聚谷氨酸復(fù)合水凝膠對(duì)鹽水具有很好的吸附性能。該水凝膠適用于鹽水環(huán)境，尤其適用于土壤、汗水、血液等環(huán)境。
文檔編號(hào)C08J3/24GK103013106SQ201310008489
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者李政, 張健飛, 嚴(yán)建軍, 王靜心, 楊寧, 喬長晟 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)