一种黄山石耳多糖水凝胶的制备方法与流程

本发明属于生物材料和药物释放技术领域，尤其涉及一种黄山石耳多糖水凝胶的制备方法。

背景技术：

水凝胶的高吸水、保水而又不溶于水的能力，使其在农业、工业、医药等领域得到广泛应用。近年来，随着资源的大量消耗，各种产品副产物对环境负担的不断加重，促使水凝胶研究向可降解、来源广的天然高分子方向转变。天然水凝胶研究主要集中在壳聚糖、海藻多糖、透明质酸、纤维素等多糖类高分子的制备和应用方面，所制备的水凝胶生物活性和机械性能不理想。

黄山石耳（umbilicariaesculenta(miyoshi)minks）为地衣植物门石耳科石耳属植物，因生长在黄山悬崖峭壁阴湿石缝中，形状似耳而得名，属于药食同源真菌，被称“黄山三石”之一。黄山石耳中主要生物活性成分为石耳多糖，属于天然刚性多糖，具有免疫活性，增强网状内皮系统吞噬肿瘤细胞的作用，能够促进淋巴细胞转化，激活t细胞和b细胞，并促进抗体的形成，在一定程度上具有抗肿瘤的活性。并且石耳多糖主要是由1,6糖苷键构成的，支链少，刚性强，具有较强的水不溶性，多糖的分子中存在少量的结晶区，在室温下表现为典型的凝胶性质。

以石耳多糖水为原料制备而成的水凝胶产品不仅具备了传统水凝胶高吸水、高保水特性和力学性能强等优势，还具有生物活性、降解性、无毒环保等特点，属于环境友好型材料。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供一种黄山石耳多糖水凝胶的制备方法，该方法制备过程简单，绿色环保，所得水凝胶产品具有理想的生物相容性、药物释放性以及含水量，该材料在生物材料和药物释放等领域具有广泛的应用前景。

为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：

一种黄山石耳多糖水凝胶的制备方法，是由黄山石耳多糖水溶液经交联反应凝胶化后制得。

所述的黄山石耳多糖水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）将质量百分比浓度为6%的naoh、质量百分比浓度为4%的尿素溶解于蒸馏水中，搅拌均匀，得到naoh/尿素水溶液，并于4℃保存；

（2）将黄山石耳多糖溶解于naoh/尿素水溶液中，室温下搅拌5-6min，得到透明溶液，-20℃冷冻10-12h；

（3）将冷冻后的黄山石耳多糖溶液于室温解冻，加入需要量的环氧氯丙烷交联剂，室温下搅拌25-35min，经化学反应交联反应，在水浴温度58-62℃下反应20-24h后得到石耳多糖水凝胶。

所述黄山石耳多糖的制备方法为将经脱色脱脂的黄山石耳粉末，在100℃蒸馏水中浸提两小时，再通过过滤和离心去除不溶物，用透析袋透析3-4天后，冻融析出沉淀物，最后冷冻干燥得到黄山石耳多糖。

所述透析袋的截留分子量为3500mw。

所述黄山石耳多糖的分子量为4.06×10⁷da。

所述用于交联反应的环氧氯丙烷使用量为10-14wt%。

本发明的优点是：

本发明水凝胶由具有一定生物活性的材料黄山石耳多糖构建，不仅具备了传统水凝胶高吸水、高保水特性和力学性能强等优势，还具有生物降解性、无毒环保等特点，同时制备过程方法简单，绿色环保，所得水凝胶产品含水量高，具有优异的生物相容性和药物释放性，可以广泛应用于生物材料和药物释放等领域，同时也扩大了石耳多糖应用领域和应用价值，并适用于规模化工业生产。

附图说明

图1所示为石耳多糖水凝胶制备方法路线图。

图2所示为石耳多糖水凝胶外观照片。

图3所示为石耳多糖水凝胶电子显微镜照片。

具体实施方式

以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：

实施例1

将0.3g黄山石耳多糖（分子量为4.06×10⁷da）溶解于2.7g含6wt%naoh和4wt%尿素的混合水溶液中，室温下搅拌5分钟，-20℃下保存12小时后，解冻得到透明的石耳多糖溶液，石耳多糖浓度为10wt%，然后将0.36ml的环氧氯丙烷滴加到混合溶液中，水浴温度60℃，反应20小时后得到石耳多糖水凝胶，将形成的石耳多糖水凝胶反复用蒸馏水冲洗、去除残留的交联剂环氧氯丙烷、naoh和尿素，得到的水凝胶的溶胀率为12g/g，保水率为40%。

实施例2

将0.36g黄山石耳多糖（分子量为4.06×10⁷da）溶解于2.64g含6wt%naoh和4wt%尿素的混合水溶液中，室温下搅拌5分钟，-20℃下保存12小时后解冻，得到透明的石耳多糖溶液，石耳多糖浓度为12wt%，然后将0.36ml的环氧氯丙烷滴加到混合溶液中，水浴温度60℃，反应20小时后得到石耳多糖水凝胶，将形成的石耳多糖水凝胶反复用蒸馏水冲洗、去除残留的交联剂环氧氯丙烷、naoh和尿素，得到的水凝胶的溶胀率为10g/g，保水率为20%。

实施例3

将0.3g黄山石耳多糖（分子量为4.06×10⁷da）溶解于2.7g含6wt%naoh和4wt%尿素的混合水溶液中，室温下搅拌5分钟-20℃下保存12小时后，解冻得到透明的石耳多糖溶液，石耳多糖浓度为10wt%，然后将0.3ml的环氧氯丙烷滴加到混合溶液中，水浴温度60℃，反应20小时后得到石耳多糖水凝胶，将形成的石耳多糖水凝胶反复用蒸馏水冲洗、去除残留的交联剂环氧氯丙烷、naoh和尿素，得到的水凝胶的溶胀率为13g/g，保水率为18%。

实施例4

将0.3g黄山石耳多糖（分子量为4.06×10⁷da）溶解于2.7g含6wt%naoh和4wt%尿素的混合水溶液中，室温下搅拌5分钟，-20℃下保存12小时后，解冻得到透明的石耳多糖溶液，石耳多糖浓度为10wt%，然后将0.42ml的环氧氯丙烷滴加到混合溶液中，水浴温度60℃，反应20小时后得到石耳多糖水凝胶，将形成的石耳多糖水凝胶反复用蒸馏水冲洗、去除残留的交联剂环氧氯丙烷、naoh和尿素，得到的水凝胶的溶胀率为11g/g，保水率为40%。

将实施例1中的水凝胶材料冷冻干燥后进行小鼠巨噬细胞株raw264.7细胞培养，细胞增殖情况良好，成活率为150%。该材料由于使用具有增殖活性的石耳多糖，表现出良好的生物相容性，是一种很有前途的生物材料。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种黄山石耳多糖水凝胶的制备方法，是由黄山石耳多糖直接溶解后，经交联反应后制得，本发明利用热水提取石耳中的多糖，将提取的石耳多糖溶解于6wt%NaOH/4wt%尿素的水溶液中，经搅拌、冷冻，再加入需要量的环氧氯丙烷交联剂，最后得到石耳多糖水凝胶。这种水凝胶由具有一定生物活性的材料黄山石耳多糖构建，且制备过程方法简单，绿色环保，所得水凝胶产品含水量和保水性高，具有生物相容性和药物释放性，可以广泛应用于生物材料和药物释放等领域，同时也扩大了石耳多糖应用领域和应用价值，适用于工业生产。

技术研发人员：王军辉;张健;刘咏;罗建平
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2018.07.25
技术公布日：2018.12.07