水溶性殼聚糖是一種重要而豐富的天然高分子，具有廣泛的應用前景。然而，將水溶性殼聚糖溶解在清水中是一個(gè)挑戰，這主要限制了水溶性殼聚糖材料的生物醫學(xué)應用。在此，我們報道了一種生態(tài)友好的溶解方法，首次獲得了一種普通的水基水溶性殼聚糖溶液。在該方法中，將水溶性殼聚糖溶解在離子液體中，然后在20℃下冷凍過(guò)夜，隨后在室溫下用純水進(jìn)行溶劑交換，得到納米尺寸的穩定的水溶性殼聚糖水中分散體，即水基水溶性殼聚糖偽溶液。整個(gè)過(guò)程是環(huán)保的。這種新方法提高了用于制造和生物加工的水溶性殼聚糖溶液的質(zhì)量和可加工性，并促進(jìn)了水溶性殼聚糖基產(chǎn)品的生物醫學(xué)應用。
水溶性殼聚糖偽溶液顯示出剪切變稀特性。隨著(zhù)剪切速率從0.01增加到500升/秒，溶液的粘度降低了4個(gè)數量級(圖5a)。水基水溶性殼聚糖偽溶液也是可注射的。它被推出注射器，但沒(méi)有堵塞針頭振蕩頻率掃描測試表明，溶液的儲能模量(G′)略高于損耗模量(G″)，并且G′實(shí)際上與頻率無(wú)關(guān)。儲能模量約為10 Pa。這些特征是弱水凝膠的典型特征，歸因于納米水溶性殼聚糖之間氫鍵相互作用的顯著(zhù)減弱。水溶性殼聚糖偽溶液風(fēng)干后，可直接看到水溶性殼聚糖納米粒子(~10-100納米。冷凍干燥后，在水溶性殼聚糖泡沫中發(fā)現了納米/亞微米纖維絲，補充反映了溶液中水溶性殼聚糖的納米結構。較大尺寸的水溶性殼聚糖納米結構(顆粒/纖維絲)是由于干燥誘導的聚集。盡管如此，回收的水溶性殼聚糖變得不溶于水，可能是因為水溶性殼聚糖分子之間恢復了氫鍵網(wǎng)絡(luò )。材料在10分鐘內迅速達到平衡膨脹，并保持穩定至少30天(圖8
通過(guò)將水溶性殼聚糖溶解在離子液體EMIM Ac中，然后在-20℃冷凍，隨后與水進(jìn)行溶劑交換，可以容易地制備納米水溶性殼聚糖在純水中的偽溶液。整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單且環(huán)保。所獲得的水溶性殼聚糖溶液顯示出優(yōu)異的膠體穩定性，并且由于其剪切變稀特性，可以直接用作弱液體凝膠。盡管如此，在未來(lái)的工作中仍有許多問(wèn)題需要解決，如離子液體的重復使用，縮短溶劑交換過(guò)程，制備不同最終濃度的水溶性殼聚糖溶液，以及在溫和條件下裝載藥物，如將疏水性藥物溶解在水溶性殼聚糖/IL中或將親水性藥物溶解在純水基水溶性殼聚糖溶液中。本文報道的工作是在普通水中溶解和加工水溶性殼聚糖的最初關(guān)鍵步驟，用于在生物醫學(xué)應用中制造基于水溶性殼聚糖的產(chǎn)品。
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