[发明专利]一种可逆可调控双功能水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.可逆可调控双功能水凝胶，其特征在于，由质量比为(0.003-15):(5-300):(5-200)的水溶性光引发剂、ε-聚赖氨酸烯丙基甲氧基聚乙二醇硫醚和巯基修饰的透明质酸为反应原料制备得到；

所述ε-聚赖氨酸烯丙基甲氧基聚乙二醇硫醚的结构式如式Ⅰ所示，式中，n和m均为整数，0＜n≤200，15≤m≤20。

2.根据权利要求1所述的可逆可调控双功能水凝胶，其特征在于，所述ε-聚赖氨酸烯丙基甲氧基聚乙二醇硫醚的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、在室温下，将含有聚乙二醇单甲醚的四氢呋喃加入到氢氧化钠水溶液中，在惰性气氛保护，0℃下，边搅拌边加入含对甲基苯磺酰氯的四氢呋喃，0℃反应4h以上后，用乙醚萃取，得到第一中间体；

所述聚乙二醇单甲醚：对甲基苯磺酰氯：氢氧化钠的物质的量比为1：(1.01-10)：(1.01-10)；

步骤二、将第一中间体和硫脲溶于乙醇中，先在惰性气氛保护下80℃加热回流3h，然后加入氢氧化钠水溶液，继续在80℃回流4h，最后冷却到室温，旋蒸除去乙醇，加入稀盐酸中和，用二氯甲烷萃取，得到第二中间体；

所述第一中间体：硫脲：氢氧化钠的物质的量比为1：(1.01-10)：(1.01-100)；

步骤三、将第二中间体和甲醇钠加入超干甲醇中，在惰性气氛保护下，先搅拌溶解，然后反应20min，得到的反应液滴入含3-氯-2-氯甲基丙烯的超干甲醇中，60℃回流20h，过滤，旋蒸，加水溶解，用二氯甲烷萃取，得到第三中间体；

所述第二中间体：甲醇钠：3-氯-2-氯甲基丙烯的物质的量比1：(1.01-2)：(1.01-2)；

步骤四、将第三中间体、碳酸钾和ε-聚赖氨酸溶于二甲基亚砜中，在惰性气氛保护下，70℃加热回流12h，使用截留分子量为2kDa的透析袋进行透析，每天换水三次，连续透析三天后，冻干，得到ε-聚赖氨酸烯丙基甲氧基聚乙二醇硫醚；

所述第三中间体：碳酸钾：ε-聚赖氨酸的物质的量比1：(1.01-5)：(1-20)。

3.根据权利要求1所述的可逆可调控双功能水凝胶，其特征在于，所述巯基修饰的透明质酸的制备方法为：将3,3`-二硫代丙酸二酰肼和透明质酸溶于水中，加入稀盐酸调节pH至4-6，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，室温反应24h后，加入氢氧化钠水溶液调节pH至7.5-10，加入二硫苏糖醇，反应24h后，使用截留分子量为8kDa的透析袋进行透析，每天换水三次，连续透析两天，冻干，得到巯基修饰的透明质酸；

所述透明质酸：3,3`-二硫代丙酸二酰肼：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：二硫苏糖醇的物质的量比为1:(0.2-1):(0.1-1):(0.5-3)。

4.根据权利要求1所述的可逆可调控双功能水凝胶，其特征在于，所述水溶性光引发剂为苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐或引发剂2959。

5.权利要求1-4任何一项所述的可逆可调控双功能水凝胶的制备方法，其特征在于，在20-37℃下，将ε-聚赖氨酸烯丙基甲氧基聚乙二醇硫醚、巯基修饰的透明质酸和水溶性光光引发剂分别溶解在磷酸盐缓冲溶液中，分别得到R1、R2和R3溶液，将R1、R2和R3溶液混合均匀，得到的混合液在0.1-50mW/cm²的340-430nm波长的光照射2-15min后，得到可逆可调控双功能水凝胶。

6.权利要求1-4任何一项所述的可逆可调控双功能水凝胶作为可降解水凝胶的应用，其特征在于，将双功能水凝胶在水溶性单巯基分子和水溶性光引发剂的混合液中浸泡8h以上，取出，得到可降解的水凝胶。

7.根据权利要求6所述的可逆可调控双功能水凝胶作为可降解水凝胶的应用，其特征在于，

所述水溶性单巯基分子为N-乙酰半胱氨酸，混合液中，水溶性单巯基分子的摩尔浓度为0.1-200mmol/L；

所述水溶性光引发剂为苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐或引发剂2959，混合液中，水溶性光引发剂的摩尔浓度为0.01-50mmol/L。