[发明专利]一种基于亚氨键的聚氨酯交联改性明胶医用水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子材料制备技术领域，涉及一种基于亚氨键的聚氨酯交联改性明胶医用水凝胶及其制备方法和应用。由明胶与交联剂通过形成亚氨键使明胶交联形成，所述交联剂为四醛基封端的姜黄素改性聚醚氨酯，其分子结构式如下所示：本发明的基于亚氨基的聚氨酯交联改性明胶医用水凝胶中含有可逆席夫碱键，因此具有优异的机械性能和自修复性能，室温修复1h后能保持85％以上的力学性能；同时该水凝胶具有可降解性、抗菌性和高生物相容性，因此能够在生物医用材料领域可以发挥巨大的作用。

技术领域

本发明涉及高分子材料制备技术领域，涉及一种基于亚氨键的聚氨酯交联改性明胶医用水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

水凝胶是由亲水性的聚合物链在水环境下交联而形成的具有三维结构的新型材料，可以保持一定的形状，能吸大量水分。在水凝胶材料的实际应用中，由于受到外部的挤压弯折而使材料内部或外部产生微小裂缝，而微裂缝的产生往往会导致水凝胶材料失效。为了赋予水凝胶一定的力学性能以及如自修复、环境响应等特色功能，可以通过聚合物链段、控制聚合物链段交联程度和掺杂其它功能物质。此外具有结构的水凝胶可用作运输载体，医学上常用于运输药物，制成药物敷料等应用。

据发明人研究了解，高分子材料中，可以通过醛基与氨基反应生成亚胺键，在不同酸碱条件下实现动态自修复，然而发明人研究发现，现有通过形成亚胺键的水凝胶存在力学性能较低的问题，不利于作用医用水凝胶。经过进一步研究发现，目前制备的高机械强度水凝胶存在水凝胶成本、抗菌性差、降解能力弱等问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于亚氨键的聚氨酯交联改性明胶医用水凝胶及其制备方法和应用，不仅具有良好的机械性能、抗菌性能、自修复性能，而且具有生物相容性高、可生物降解性能等性能，可以作用医用水凝胶。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明的第一方面，提供一种四醛基封端的姜黄素改性聚醚氨酯(CPEU-CHO)，其分子结构式如下所示：

其中，R₁为为n＝45～227的自然数；R₂为聚醚链段在四醛基封端的姜黄素改性聚醚氨酯中的质量含量为50～90％。

本发明的第二方面，提供一种上述四醛基封端的姜黄素改性聚醚氨酯的制备方法，以聚醚二醇、姜黄素(Cur)、二异氰酸酯作为单体原料进行异氰酸酯基与羟基的加成反应得到异氰酸根封端的姜黄素改性聚醚氨酯预聚物(CPEU-NCO)，再加入单羟基烷基二醛化合物，继续进行异氰酸酯基与羟基的加成反应，反应后即得。

本发明的第三方面，提供一种上述四醛基封端的姜黄素改性聚醚氨酯在制备改性明胶的医用水凝胶中的应用。

本发明的第四方面，提供一种基于亚氨键的聚氨酯交联改性明胶医用水凝胶(CPEU-WG)，由明胶与交联剂通过形成亚氨键使明胶交联形成，所述交联剂为上述四醛基封端的姜黄素改性聚醚氨酯。

本发明的第五方面，提供一种基于亚氨键的聚氨酯交联改性明胶医用水凝胶的制备方法，将明胶水溶液与上述四醛基封端的姜黄素改性聚醚氨酯的水溶液混合均匀，静置交联反应，即得。