本发明涉及医用材料行业，具体涉及一种含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物及制备和应用。
背景技术：
1、乙酰水杨酸是一种常用的解热镇痛药物，具有解热镇痛、抗血栓、抗炎等多种药理活性，常被用于治疗感冒、头痛、发热、骨关节痛、风湿病，并用于预防和治疗心绞痛、心肌梗死等。但是，乙酰水杨酸局部质量浓度过高易导致恶心、呕吐、上腹部不适或疼痛等不良反应。使用适当的药物载体实现乙酰水杨酸控释，既能充分发挥其药理作用，又有利于平衡血药浓度、降低用药频率、减弱对胃肠道粘膜的刺激。因此，可开发水凝胶控释材料作为新型乙酰水杨酸给药手段，以实现延缓药物释放、提高患者用药效率等目的。
2、高分子水凝胶，是指一类内部含有水分的三维聚合物网络材料，一般具备良好的生物相容性和生物安全性，在创伤敷料、药物输送载体、组织工程支架等方面具有广阔的应用前景。壳聚糖是一种可再生的天然高分子多糖，因具有生物相容性良好、易降解、无毒、环境友好等特性，在水凝胶材料领域有着广泛用途。然而，壳聚糖生物活性有限，在中性和碱性条件下的溶解度较差，且固有的强氢键也使其难以直接用作水胶凝生物材料。但是，壳聚糖富含羟基和氨基，为结构修饰提供了高活性反应位点，因此，可通过化学改性将具有生物活性的乙酰水杨酸接入季铵化壳聚糖衍生物中，以提高其水溶性和生物活性，并可进一步将其制备成具有特定功能的高分子水凝胶材料，实现乙酰水杨酸缓慢释放，这对制备具有药物控释功能的壳聚糖基水凝胶材料具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物及制备和应用。
2、为实现上述目的，本发明采用技术方案为：
3、一种含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物：含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物化学结构式为:
4、
5、其中n的平均取值范围为5-12000。
6、一种含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物的制备方法，包括如下步骤：以壳聚糖为原料，使其与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应得到羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐，然后以此为原料使其与环氧氯丙烷通过交联反应制备得到交联壳聚糖季铵盐，紧接着使其与乙酰水杨酸共混得到含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物。
7、进一步说，
8、(1)羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐的制备：将壳聚糖分散于异丙醇中，50-60℃条件下搅拌2h，然后，向里加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液，70-80℃条件下回流反应，反应结束后用无水乙醇沉淀，冷冻干燥后即可得到壳聚糖季铵盐；
9、(2)交联壳聚糖季铵盐凝胶溶液的制备：将壳聚糖季铵盐分散于去离子水中，搅拌均匀后得到无色透明溶液，而后调节无色透明溶液ph至碱性，接着加入环氧氯丙烷，并继续在70℃下搅拌，并维持反应体系ph为碱性，待反应4h后，调节反应体系ph至中性，经去离子水透析后，得到微黄透明的交联壳聚糖季铵盐凝胶溶液；
10、(3)含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物的制备：向透析后的凝胶溶液中加入乙酰水杨酸盐溶液，共混得到含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物。
11、所述步骤(1)中所述异丙醇用量为每1g壳聚糖使用25ml，所述2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与壳聚糖的摩尔比为(2～4)：1，所述无水乙醇用量为每1g壳聚糖使用150ml。
12、所述步骤(2)中所述去离子水用量为每1g壳聚糖季铵盐使用100ml，所述环氧氯丙烷用量为每1g壳聚糖季铵盐使用1-3ml，所述调节体系ph至碱性采用氢氧化钠，调节体系ph至中性采用盐酸，氢氧化钠溶液与盐酸溶液的体积浓度均为10％。
13、所述步骤(3)中所述壳聚糖季铵盐与乙酰水杨酸根阴离子摩尔比为1：(1.25～1.5)。
14、步骤(2)中所述透析操作如下：将所述溶液加入截留分子量为10000透析袋中，确保透析袋封闭良好后悬挂置于盛有去离子水的烧杯中，搅拌透析48h除去反应残留试剂，完成透析。
15、所述步骤(3)中向透析后的凝胶溶液中加入乙酰水杨酸盐溶液，并将甘油倒入凝胶溶液中，70℃条件下搅拌12h，即得含乙酰水杨酸交联的壳聚糖季铵盐水凝胶；所述甘油用量为每1g壳聚糖季铵盐使用0.1-0.2ml。
16、一种所述的含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物的应用，所述含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物在作为抗炎医用生物材料中的应用。
17、作为生物材料，为将所得含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐倒入一次性塑料表面皿中，在恒温干燥箱40℃条件下干燥24h，最终形成水凝胶薄膜。
18、与现有技术上相比，本发明具有如下有益技术特征：
19、(1)本发明制备的含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物，该产物既有壳聚糖季铵盐生物相容性和可降解性等优点，乙酰水杨酸活性分子的存在也提高了其生物活性；
20、(2)本发明制备含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物水凝胶薄膜中，转运载体与活性药物离子键结合方式可以稳定乙酰水杨酸分子、防止其团聚、有效发挥其缓慢释放的功能；
21、(3)本发明水凝胶薄膜材料制备方法工艺简单、所需设备及原料易得、成本较低、便于工业化生产，可用于制备医用敷料、生物支架和药物缓释载体。
1.一种含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物，其特征在于：含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物化学结构式为：
2.一种权利要求1所述的含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物的制备方法，其特征在于：以壳聚糖为原料，使其与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应得到羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐，然后以此为原料使其与环氧氯丙烷通过交联反应制备得到交联壳聚糖季铵盐，紧接着使其与乙酰水杨酸共混得到含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述异丙醇用量为每1g壳聚糖使用25ml，所述2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与壳聚糖的摩尔比为(2～4)：1，所述无水乙醇用量为每1g壳聚糖使用150ml。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述去离子水用量为每1g壳聚糖季铵盐使用100ml，所述环氧氯丙烷用量为每1g壳聚糖季铵盐使用1-3ml，所述调节体系ph至碱性采用氢氧化钠，调节体系ph至中性采用盐酸，氢氧化钠溶液与盐酸溶液的体积浓度均为10％。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述壳聚糖季铵盐与乙酰水杨酸根阴离子摩尔比为1：(1.25～1.5)。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述透析操作如下：将所述溶液加入截留分子量为10000透析袋中，确保透析袋封闭良好后悬挂置于盛有去离子水的烧杯中，搅拌透析48h除去反应残留试剂，完成透析。
8.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中向透析后的凝胶溶液中加入乙酰水杨酸盐溶液，并将甘油倒入凝胶溶液中，70℃条件下搅拌12h，即得含乙酰水杨酸交联的壳聚糖季铵盐水凝胶；所述甘油用量为每1g壳聚糖季铵盐使用0.1-0.2ml。
9.一种权利要求1所述的含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物的应用，其特征在于：所述含乙酰水杨酸交联羟丙基三甲基壳聚糖季铵盐衍生物在作为抗炎医用生物材料中的应用。
