[发明专利]具有多重响应功能的水凝胶及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种具有多重响应功能的水凝胶及其制备方法和用途，该水凝胶的制备方法包括以下步骤：将水凝胶材料、丙烯酰氯、三乙胺加入到溶剂中，冰浴下反应后得到改性水凝胶材料；将双硒二醇、丙烯酰氯、三乙胺加入到溶剂中，冰浴下反应后得到带有碳碳双键的改性双硒；将改性水凝胶材料溶液和改性双硒溶液混合，再加入光聚合引发剂，在20‑40℃、紫外光照射下生成具有多重响应功能的水凝胶。本发明的水凝胶材料对温度、光、氧化还原均有响应性，能通过调节温度、本体浓度、光聚合引发剂浓度、光源实现快速凝胶化，并且易于成型，具有优异的力学性能和生物相容性，其氧化还原响应特性有利于负载不同的药物分子并有效释放。

技术领域

本发明属于生物医学材料领域，特别涉及一种具有多重响应功能的水凝胶及其制备方法和用途。

背景技术

水凝胶是一类由高分子链段构成，具有三维交联网状结构的亲水性聚合物。水凝胶能吸收并保持大量水分但不溶于水，且在溶液、生物体中保持结构完整性。由于水凝胶具有较高的水渗透性和良好的生物相容性，而且具有一定强度，表面结构与生物体组织类似，因此在生物材料领域受到越来越多的关注和应用，如隐形眼镜、药物缓释控释、组织支架构建、医用敷料等。

根据水凝胶对外界条件刺激的响应情况，一般分为传统的普通水凝胶和智能型水凝胶，前者的性能并不会随外界环境的变化而变化，而后者则可在外界刺激(如温度、pH值、压力、离子强度等)下发生响应，智能水凝胶这种独特的响应性使其在蛋白分离、传感器、药物传递系统等方面都有很好的应用前景。一般的响应性水凝胶只能对单一的外界环境条件刺激发生响应，因此在成型或应用上受到限制。

发明内容

针对现有的水凝胶只能对单一外界刺激发生响应的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种具有多重响应功能的水凝胶的制备方法。

本发明的另一目的在于提供由上述方法制得的具有多重响应功能的水凝胶。

本发明的再一目的在于提供上述水凝胶的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种具有多重响应功能的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)合成光响应与温度响应的基底水凝胶

将水凝胶材料、丙烯酰氯、三乙胺加入到溶剂中，冰浴下反应3-15h，在常温下反应3-15h，然后用碳酸氢钠饱和溶液洗涤反应产物，再旋转蒸发溶剂得到改性水凝胶材料。

所述的水凝胶材料为泊洛沙姆(Poloxamer，聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，商品名是普兰尼克Pluronic)或聚乙二醇中的至少一种；

优选地，所述的水凝胶材料为PO-EO嵌段共聚物、EO-PO嵌段共聚物、PEG-2000，PEG-4000或PEG-6000中的至少一种。

所述的溶剂为二氯甲烷、氯仿、甲醇、甲苯或丙酮中的一种以上。

步骤(1)中，每100mL溶剂中含有0.6～13.0g的水凝胶材料、含有3～6mL的丙烯酰氯、含有3～6mL的三乙胺。

(2)合成氧化还原响应部分

将双硒二醇、丙烯酰氯、三乙胺加入到溶剂中，冰浴下反应2-6h，再常温下反应2-6h，然后用碳酸氢钠饱和溶液洗涤反应产物，再旋转蒸发溶剂得到带有碳碳双键的改性双硒。