[发明专利]一种低氧响应性可注射水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低氧响应性可注射水凝胶及其制备方法。具体地说，是利用乙二胺上的氨基与2‑(2‑甲基‑5‑硝基‑1H‑咪唑‑1‑基)乙基丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)上的双键进行迈克尔加成反应，得到甲硝唑封端的超支化的聚氨基酯(HB‑PBAE‑MNZ)。将HB‑PBAE‑MNZ与巯基化透明质酸(HS‑HA)共混，得到具有低氧响应性的可注射水凝胶。这种凝胶制备方法简单，反应条件温和，生物相容性好，且具有低氧响应性。

技术领域

本发明涉及一种低氧响应性可注射水凝胶及其制备方法，更具体地说，是利用超支化聚合物上未反应的双键和巯基化透明质酸上的巯基发生迈克尔加成反应的方法来构建凝胶体系，以硝基咪唑作为封端基团使得水凝胶具备低氧响应性。

背景技术

水凝胶是指一种主链或支链含有大量亲水性基团，并被水溶胀具有三维网状结构的交联聚合物，它在水中溶胀而不溶解，既含有大量水分又能保持一定的形状。在外界物理和化学因素如温度、光、电、磁、声、力、pH值和化学物质等的刺激下，某些聚合物水凝胶的自身性质如相、体积、形状、光学、电场、力学、表面积、反应速率以及识别性能等将随之发生变化，同时对外做功，这种对外界环境变化具有刺激响应性的水凝胶称为智能水凝胶。智能水凝胶是集感知、驱动和信息处理于一体，形成类似于生物体、具有智能属性的一类功能材料。这些具有环境刺激响应行为特性的水凝胶材料在微环境传感领域具有广泛的应用前景。

硝基咪唑基团具有低氧响应性，在低氧条件下能够被还原剂还原成氨基咪唑基团，可利用亲疏水变化进行药物释放的调控。

超支化聚合物的合成较难控制，需控制比例、温度和反应时间以达到期望的超支化结构，且聚氨酯的结构可降解，有良好的生物相容性。

透明质酸作为一种天然大分子，具有良好的生物相容性，常作为生物医用材料。巯基化的透明质酸可在室温下和与酯键链接的双键反应，构成凝胶网络体系。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，旨在利用巯基化透明质酸的巯基和超支化聚合物中未反应的活性双键的迈克尔加成反应，构建凝胶体系，以硝基咪唑作为封端基团使得水凝胶具备低氧响应性。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

本发明的一种低氧响应性可注射水凝胶及其制备方法，按照下述步骤进行：

(1)将聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)的二甲基亚砜(DMSO)溶液和乙二胺(EDA)的二甲基亚砜(DMSO)溶液混合均匀，聚乙二醇二丙烯酸酯的双键与乙二胺的活泼氢的摩尔比为1:(1.1-1.4)，在油浴中进行反应以使聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)上的双键与乙二胺(EDA)上的氨基发生迈克尔加成反应得到超支化聚氨基酯(HB-PBAE)；

(2)将2-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基丙烯酸酯的二甲基亚砜(DMSO)溶液加入到步骤(1)的反应液中，2-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基丙烯酸酯的双键与步骤(1)中乙二胺的活泼氢的摩尔比为(0.2-0.8)：(1.1-1.4)，继续在油浴中反应以使2-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基丙烯酸酯上的双键与步骤(1)反应溶液中未反应的氨基进行反应得到硝基咪唑基团封端的超支化聚氨基酯(HB-PBAE-MNZ)；

步骤(1)反应结束后不进行提纯，直接添加2-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基丙烯酸酯进行反应，目的是使聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和2-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基丙烯酸酯上的双键的总和与乙二胺上的活泼氢的摩尔比大于1，优选为1.5:1.25；