[發(fā)明專利]一種醫(yī)用光固化水凝膠中可見光引發(fā)體系及其光固化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610705826.7
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN106317263B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 南旭瑩;邵建中;范欽國;黃益;姚玉華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號: C08F2/50
• 分類號: C08F2/50;C08F220/56;C08F222/38;C08F299/02;C08J3/075;A61L15/26;A61L15/42;A61L27/18;A61L27/52;A61K47/32
• 代理公司: 嘉興永航專利代理事務(wù)所(普通合伙)33265
• 代理人: 侯蘭玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光固化水凝膠技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種醫(yī)用光固化水凝膠中可見光引發(fā)體系及其光固化方法。

背景技術(shù)

水凝膠是能夠吸收大量水分卻不能溶解于水的一類親水性聚合物，具有良好的生物相容性，親水性的小分子物質(zhì)能夠在其中溶解擴散。相較于疏水性聚合物，水凝膠與被包含在其中的酶或細胞只有弱得多的相互作用，因此，固定在水凝膠中的生物分子活性能夠保持較長時間，使其在生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有許多用途。水凝膠的制備方法有很多種，主要包括化學(xué)交聯(lián)共聚反應(yīng)、聚合物前驅(qū)體的交聯(lián)反應(yīng)、聚合物-聚合物的偶聯(lián)反應(yīng)等。化學(xué)交聯(lián)共聚反應(yīng)是制備水凝膠時普遍采用的方法，其制備過程一般包括：將聚合物前驅(qū)體或其它組分溶于水中，采用氧化-還原引發(fā)劑產(chǎn)生自由基引發(fā)聚合固化形成水凝膠。常采用的水溶性氧化還原引發(fā)劑有：過硫酸胺-四甲基乙二胺、過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉等。其中的還原劑叔胺具有強烈的刺激性氣味且具有腐蝕性和神經(jīng)毒性，后一種引發(fā)劑則需要在一定的溫度下才能產(chǎn)生自由基活性種。聚合結(jié)束后均需要將水凝膠長時間浸泡，以徹底去除其中未反應(yīng)完的非生物相容性的引發(fā)劑，以免影響水凝膠的應(yīng)用性能。因此，采用這類氧化-還原引發(fā)劑制備水凝膠的效率不高，且不適合原位聚合制備含生物活性物質(zhì)的水凝膠。此外，因其具有毒性，故其使用領(lǐng)域有很大的局限性。

光固化水凝膠是指通過可見光或紫外光引發(fā)聚合固化形成三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的水凝膠。光固化水凝膠的一個顯著優(yōu)點是可以精確控制水凝膠的外形，例如水凝膠的高度、水凝膠的形狀（條形、圓形、復(fù)雜圖案）等，尤其適合構(gòu)建精確結(jié)構(gòu)的人體模擬組織環(huán)境，與氧化-還原引發(fā)劑制備水凝膠技術(shù)相比，更適合應(yīng)用于人體組織修復(fù)和體內(nèi)藥物緩釋技術(shù)中。此外，光固化水凝膠還具有可原位聚合固化、固化時間短、較低的反應(yīng)熱及聚合反應(yīng)不受環(huán)境溫度影響等優(yōu)勢。制備光固化水凝膠時需要加入光引發(fā)劑，該光引發(fā)劑通過吸收光能產(chǎn)生自由基引發(fā)水凝膠前驅(qū)液聚合固化。對于醫(yī)用水凝膠的光固化，所采用的光引發(fā)劑應(yīng)生物相容性好、無毒易降解。因此，發(fā)明生物相容性優(yōu)異的可引發(fā)水凝膠光固化的光引發(fā)劑對促進水凝膠在生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。

紫外光固化技術(shù)發(fā)展成熟，已得到廣泛的工業(yè)化應(yīng)用，但紫外光穿透性低，光固化配方中的不飽和組分對紫外光有強烈的吸收導(dǎo)致其厚膜固化程度差。尤其致命的是紫外光對水凝膠光固化前驅(qū)液中的生物活性組分（細胞、酶及蛋白活性物質(zhì)）有潛在損害作用，使其不適用于生物活性分子的原位光固化，限制了其在醫(yī)用水凝膠光固化中的應(yīng)用。因此，生物相容性好的、光引發(fā)效率高的可見光引發(fā)劑逐漸成為醫(yī)用水凝膠光固化領(lǐng)域的研究熱點。