[发明专利]可用于血管瘤栓塞的体温刺激形状记忆水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供可用于血管瘤栓塞的体温刺激形状记忆水凝胶及其制备方法和应用，通过自由基引发丙烯腈，丙烯酰胺和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯在二甲基亚砜中交联聚合，将得到的有机凝胶，浸泡在25℃磷酸盐缓冲液中，并分别浸泡氯化钡水溶液、硫酸钠水溶液，将硫酸钡沉积到凝胶网络中，而后再次浸泡PBS除去杂质，得到可用于血管瘤栓塞的体温刺激形状记忆水凝胶弹簧圈。制备方法简单，首次制备出水凝胶基的栓塞弹簧圈，改善了商用金属弹簧圈填塞率低易重通的缺陷；体温为形状记忆效应的刺激源，生物友好；水凝胶常温下的模量高，可以直接进行推送；原位沉积硫酸钡使得凝胶可X光显影，并保有形状记忆效应。

技术领域

本发明涉及形状记忆水凝胶技术领域，更具体地说涉及一种可用于血管瘤栓塞的、可X光显影的高模量、高强度体温刺激形状记忆水凝胶弹簧圈及其制备方法通过对猪动脉进行栓塞表明，该水凝胶弹簧圈具有良好的栓塞效果。

背景技术

高复通率是经导管动脉瘤栓塞术治疗动脉瘤中亟待解决的严重问题之一，这是商用的金属弹簧圈极高刚性导致的低填充率的结果。温敏性的形状记忆水凝胶弹簧圈可在20℃的PBS中固定为坚硬的直条形态，并在20℃的生理盐水的冷却下通过导管输送到动脉中，在遇到温暖的血液后迅速变软并转变为弹簧形状。在输送多条水凝胶弹簧圈到达目标动脉之后，由于其具有相对柔软的力学状态，凝胶可以紧密缠结在血管内，从而提升填充率，杜绝再通的发生。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，通过自由基引发丙烯腈，丙烯酰胺和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEG3kDMA，数均分子量为3000)在二甲基亚砜(DMSO)中交联聚合，在用溶剂交换除去有机溶剂和未反映完成的小分子后，在网络内沉积上硫酸钡，制备得到一种可X光显影的高模量、高强度体温刺激形状记忆水凝胶并可制作弹簧圈。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

可用于血管瘤栓塞的体温刺激形状记忆水凝胶，以丙烯腈、丙烯酰胺为共聚单体，以聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，在溶剂氛围中利用引发剂引发共聚单体和交联剂的不饱和键进行共聚，将共聚得到的产物浸泡在磷酸盐缓冲溶液中固定成型后，分别浸泡到氯化钡和硫酸钠水溶液中，以使硫酸钡沉积到水凝胶网络中。

丙烯腈与丙烯酰胺的质量比为(1-5)：1，优选(2—3)：1。

交联剂占丙烯腈与丙烯酰胺总质量的(10-15)wt％，优选交联剂占丙烯腈与丙烯酰胺总质量的(12-14)wt％。

总体固含量为(20-30)wt％，优选24—28wt％，总体固含量为(共聚单体和交联剂的质量之和)/(共聚单体、交联剂和溶剂的质量之和)。

聚乙二醇二甲基丙烯酸酯数均分子量为500—3000，优选1000—3000。

在本发明的技术方案中，应当根据共聚单体、交联剂、引发体系(含引发剂)的溶解性，选择能够完全溶解上述物质或者能够与上述物质完全互溶的溶剂，以混合均匀反应体系。考虑到共聚单体有极性，且引发体系和交联剂也要能够溶解在极性溶剂中，因此可选择有机溶剂中的极性溶剂，如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜。

在本发明的技术方案中，以丙烯腈、丙烯酰胺为共聚单体，以聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂(分子链两端带有双键、分子链中间为聚乙二醇分子的主链结构)，采用引发剂提供自由基，引发共聚单体和交联剂的不饱和键(即碳碳双键)，使三者几乎同时引发发生聚合反应，最终制备水凝胶。在水凝胶中具有聚丙烯腈、聚丙烯酰胺和交联剂三种物质的链段，丙烯腈提供骨架中的刚性性能，丙烯酰胺提供骨架中的韧性性能，交联剂提供柔性链段，这几部分协同作用，使得整个水凝胶材料表现出优良的力学性能和温度敏感性以及形状记忆功能。