专利名称：一种透明质酸和壳聚糖复合聚电解质流延膜的制备的制作方法
技术领域：
本发明属于天然生物高分子材料领域，涉及复合聚电解质膜的制备方法。
背景技术：
流延膜是通过熔体或溶体流延，通过骤冷或溶剂挥发获得无拉伸、非定向平挤膜。 流延膜具有生产速率高、膜透明性好、膜厚均勻等特点而广泛应用于食品包装、生物医药等领域。透明质酸(Hyaluronic acid.HA)又名玻尿酸，是存在于生物组织中细胞外基质中的一种酸性粘多糖，由β -D-N-乙酰氨基葡萄糖和β -D-葡萄糖磺酸为结构单元的以β -1， 4-糖苷链连成的一种链状高分子。由于其良好的生物相容性和生物可降解等特性而广泛地应用于组织工程等领域。壳聚糖(Chitosan，CS)是甲壳素经脱乙酰基处理后的产物，是自然界中存在的天然碱性多糖，它是一种环境友好型天然高分子。壳聚糖不仅具有无毒无害、 良好的生物相容性、生物可降解性等优点，还具有抗癌性、抗菌性、止血性、增强人体免疫能力等诸多优异生理性能，而广泛地应用于组织工程、药物载体材料以及伤口敷料等方面。复合聚电解质(polyelectrolyte complexes (PECs))是将两种带有相反电荷的聚合物混合， 通过正负电荷间的静电力作用发生分子间的自组装而形成的一种复合材料。这种分子间的自组装在药物负载运输、基因工程等方面有潜在的应用价值。可溶性聚电解质复合物的形成必须满足下列条件1)组成复合聚电解质的两组份聚电解质其中某一组分必须含有弱的电离基团；2)组成复合聚电解质的两组份聚电解质之间存在较大的分子量的差异；3)长链的组分过量；4)存在可起到屏蔽作用的小分子。如果一个或多个条件不能满足，则聚电解质发生聚集并且沉淀，不能获得可电放的均一溶液，从而不能流延成膜。目前有文献报道，利用电纺丝法制备了复合聚电解质纳米纤维膜或采用层层沉淀法制备的复合聚电解质作为载体材料等方面的应用。但电纺丝法制备过程涉及复杂的溶液体系，只能在极窄的浓度范围内可电纺成纤维膜。而层层沉淀法所制备的膜强度低且产量较小，限制其作为膜材料的应用。本发明采用溶体流延法制备复合聚电解质流延膜制备方法简单、成膜性好、制备的复合膜厚度均勻且有一定强度，在组织工程、伤口修复等领域存在较高应用价值。
发明内容
本发明目的在于提供制备一种pH可调节带电性的天然复合聚电解质流延膜的方法。该纳米纤维膜可作为生物组织工程、药物材料，在生物医用材料等方面具有良好的应用前景。本发明的原理及方法本发明以带有弱电离基团的透明质酸和带有正电的壳聚糖作为原料，配制了可溶的复合聚电解质溶液，采用溶体流延法制备成流延膜。透明质酸分子量为800，000 1200000g ^mor1,壳聚糖分子量为10，000 30000g ^mor1,透明质酸作为主体聚电解质带有弱电离的羰基，并以高浓度的甲酸屏蔽使其不电离或少量电离，相对短链的壳聚糖分子则分布于透明质酸分子链之间，而形成均勻可放的复合聚电解质溶液。本发明具体实施步骤如下1)溶液的配制将透明质酸(Mw = 800000 1200000g · moF1)直接溶解在质量比为25/75 50/50的去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成Iwt % IOwt %的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；将壳聚糖(Mw = 100000 30000g -moF1)溶解于质量比为30/70 10/90的去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为6wt% 15wt%的溶液；将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为1 9 9 1的比例混合，搅拌池获得均勻溶液。2)流延成膜用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；将步骤1)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置3 他，使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30 40°C、真空度为0. IMPa下干燥4 他，然后于70 90°C干燥1 2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜。本发明的优点1本发明流延法制备了天然高分复合聚电解质膜，所得流延膜厚度均勻，透明性好；2、本发明所制备的复合聚电解质膜，在酸性条件下壳聚糖的氨基质子化而使纤维带正电，在碱性条件下，透明质酸上的羰基电离，而使纤维带负电荷，这种可PH调节带电性的特性在生物工程、过滤、絮凝剂等方面存在潜在的应用价值；
图1按实施例一制备的流延膜的SEM图。
具体实施例方式实施例一1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 IOwt %的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为5 5的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置证， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥证，然后于80°C干燥池，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜(图1)；实施例二1)将透明质酸直接溶解于质量比为60/40去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为20/80去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 IOwt %的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为5 5的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置证， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥证，然后于80°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例三1)将透明质酸直接溶解于质量比为50/50去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为10/90去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 IOwt %的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为5 5的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置证， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥证，然后于80°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例四1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 6wt%的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为5 5的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置他， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥他，然后于80°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例五1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成 10wt%的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 15wt%的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为5 5的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置池， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥 4h，然后于80°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例六
1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 IOwt %的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为1 9的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置4h， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥 4h，然后于80°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例七1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 IOwt %的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为3 7的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置证， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥证，然后于80°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例八1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为IOwt %的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为7 3的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置证， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥证，然后于80°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例九1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 IOwt %的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为9 1的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；
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4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置他， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥证，然后于80°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例十1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 IOwt %的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为5 5的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置证， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，40°C、真空度为0. IMI^a下干燥 4h，然后于80°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例i^一1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 IOwt %的溶液；幻将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为5 5的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置证， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥证，然后于70°C干燥2h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；实施例十二1)将透明质酸直接溶解于质量比为25/75去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于质量比为30/70去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为 IOwt %的溶液；3)将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为5 5的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置证， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30°C、真空度为0. IMI^a下干燥证，然后于90°C干燥lh，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜。
权利要求
1.一种透明质酸和壳聚糖复合聚电解质流延膜的制备方法，其特征在于以下步骤1)将透明质酸直接溶解于去离子水和甲酸复合溶剂中，配制成 10wt%的溶液，在室温下搅拌直至溶液透明；2)将壳聚糖溶解于去离子水和甲酸的混合溶剂中，配制成浓度为6wt% 15wt%的溶液；3)将壳聚糖溶液和透明质酸溶液按体积比为1 9 9 1的比例混合，搅拌池获得均勻溶液；4)用蒸馏水清洗流延模具2 3次，让后再用乙醇冲洗2次后烘干备用；5)将步骤3)所配制的溶液浇铸于清洗并烘干的模具中，于通风的环境中静置3 他， 使其充分流平并使溶剂初步预挥发；再置于真空干燥箱中，30 40°C、真空度为0. IMI^a下干燥4 证，然后于70 90°C干燥2 3h，即可获得厚度均勻的复合聚电解质流延膜；
2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于步骤1)所用的透明质酸重均分子量为Mw =800000 1200000g · moΓ1，去离子水和甲酸的质量比为25/75 50/50 ；
3.根据权利要求1的制备方法，其特征在于步骤2)所用壳聚糖分子量为Mw= 100000 30000g · moΓ1，去离子水和甲酸的质量比为30/70 10/90 ；
4.根据权利要求1的制备方法，其特征在于步骤幻溶剂预挥发时间为3 6h，根据聚电解质总浓度调节干燥时间长短；干燥温度为30 40°C，时间为4 他，根据聚合物总浓度和干燥温度调节干燥时间；强干温度为70 90°C，干燥时间为1 池，根据浓度和干燥温度调节干燥时间。
全文摘要
本发明提供了一种制备天然复合聚电解质流延膜的方法。通过配制透明质酸和壳聚糖可溶性的复合聚电解质混合溶液，运用溶体流延法制备复合聚电解质纳米纤维膜。本发明中用高浓度的甲酸作为屏蔽小分子，抑制了透明质酸的电离，配制了均一可电纺的复合聚电解质溶液。这种电荷的转变在生物工程技术领域存在较高的应用价值。本发明所使用的流延成膜的方法具有成本低、易操作、重复性好等特点，此外所得流延膜厚度均匀、透明性好。
文档编号C08L5/08GK102504297SQ20111028764
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者禇鹏飞 申请人:常州绿之源高分子材料有限公司