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1、Vol133No112化工新型材料第33卷第12期·48·NEWCHEMICALMATERIALS2005年12月研究开发壳聚糖水凝胶的制备及性能研究杨旭东吴国杰林玩金(广东工业大学轻工化工学院,广州510006)摘要以壳聚糖为原料,用戊二醛作为交联剂,在醋酸溶液中合成壳聚糖水凝胶。用正交实验优化了制备壳聚糖水凝胶的工艺条件,实验结果表明:当壳聚糖浓度为3%、戊二醛浓度为3%、凝胶温度为55℃时制得的水凝胶硬度最大;当壳聚糖浓度为2%、戊二醛浓度为1%、凝胶温度为45℃时,制得的水凝胶溶胀度最大。壳聚糖水凝胶具有良好的生
2、物相容性。关键词壳聚糖,水凝胶,硬度,溶胀度,生物相容性PreparationandpropertiesofchitosanhydrogelsYangXudongWuGuojieLinWanjin(FacultyofChemicalEngineeringandLightIndustry,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510006)AbstractChitosanhydrogelwassynthesizedinaceticacidsolutionwithchitosanu
3、singglutaraldehydeascrosslinker.Theeffectsoftheconcentrationofchitosanandglutaraldehyde,temperatureonhardnessandswellingratiowerestudiedandoptimizedusingorthogonalexperimentalmethod.Theresultsshowedthatthehardnessofhydrogelwasbestwhengelledat55℃withtheconcentrati
4、onofchitosanwas3%andtheconcentrationofglutaraldehydewas3%.andtheswellingratioofhydrogelwasbiggestataconcentrationofchitosanof2%,aconcentrationofcrosslinkerof1%,atemperatureof45℃.Chitosanhydrogelhadgoodbiocompatibility.Keywordschitosan,hydrogel,hardness,swellingra
5、tio,biocompatibility[8]水凝胶是一种具有三维结构的高分子聚合物,度越高,溶胀度越小。壳聚糖因其有柔软而强度由亲水性的高分子化合物交联而成,能在水中溶胀差的特性,经不起重压。此外,其与金属等硬质材料[1]并保持大量水分而又不溶解。同时,具有良好的相比,还具有易挥发、凝胶的性质很不稳定等缺点。生物相容性,因而在药物释放系统、仿生材料、化学因此,研究壳聚糖的硬度和溶胀度,为壳聚糖凝胶的[2～7]机械系统等领域有着广阔的应用前景。广泛应用,以及合成高性能壳聚糖基水凝胶奠定了壳聚糖来源广泛,廉价易得,且具有良
6、好的生物基础。相容性、安全性和生物降解性,是制备水凝胶的理想1实验部分材料。当具有三维网状结构的交联高分子与溶剂相互作用时发生溶胀,由于具有交联结构,使其溶胀行1.1仪器与药品为受到限制。溶胀的程度决定于交联密度,交联密HHS型电热恒温水浴锅,JA5003型电子天平,基金项目:国家自然科学基金资助项目(20376087)作者简介:杨旭东(1982-),男,2002级本科生,主要从事食品生物技术和功能高分子方面的研究工作。第12期杨旭东等:壳聚糖水凝胶的制备及性能研究·49·10222A型数显电热鼓风干燥箱,QTS225T
7、exture次为A>B>C,即对实验影响最大的因素是壳聚糖Aualyser(英国),FU·HUAHZ22C恒温培养箱,显的用量,其次是交联剂戊二醛的浓度,对硬度影响最微镜,血球计数板;壳聚糖(生化试剂),戊二醛小的因素是凝胶温度。制备高溶胀度水凝胶的最佳(AR),冰醋酸(AR),土豆,葡萄糖,琼脂,假丝酵母。工艺条件为A1B3C1,即壳聚糖浓度为2.0%,戊二醛1.2壳聚糖水凝胶的制备的浓度为1%,凝胶温度为45℃;因素影响主次为B准确称取1.0g壳聚糖于洁净烧杯中,加入40>C>A,即对溶胀度影响最大的是戊二醛浓度,其
8、mL2%醋酸溶液,搅拌溶解;加入16mL2%戊二醛,次是壳聚糖浓度,影响最小的是凝胶温度。搅拌,50℃恒温1h得黄色透明壳聚糖水凝胶;室温212对凝胶硬度和溶胀度的影响因素放置48h得黄色透明壳聚糖水凝胶。2.211壳聚糖浓度[9,10]1.3饱和溶胀度的测定戊二醛的浓度为2%,凝胶温度为50℃,配制壳准确称取2g左
