[發明專利]基于線性共聚物的水凝膠及其應用

有效

• 申請號: 201710156152.4
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN108623763B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王文新;郭琳茹
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C08F299/02
• 分類號: C08F299/02;C08J3/075;C08J3/24;C08J3/28;C08L55/00;A61L26/00;A61L24/06;A61L24/00
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎;謝萌

本發明公開基于線性共聚物的水凝膠及其應用，通過零價銅調節可控活性自由基聚合方法共聚聚乙二醇甲基丙烯酸酯與聚乙二醇甲醚丙烯酸酯制備側鏈含有羥基的線性共聚物與丙烯酰氯制備的側鏈含有乙烯基的線性聚合物為前驅體，以2,2?二甲氧基?苯基苯乙酮為紫外光引發劑，水為溶劑，在紫外燈照射下引發前驅體中碳碳雙鍵進行交聯為水凝膠材料。通過測試可知，線性聚合物具有一定的儲存模量和粘附強度，并具有一定的溶脹性能與較慢的降解性能，以及良好的細胞相容性，在制備創傷敷料或組織粘合劑中的應用。

技術領域

本發明屬于新型生物醫用材料領域，主要涉及基于線性共聚物的水凝膠及其應用。

背景技術

創傷敷料是治療急性和慢性創傷的主要方式。近幾十年中，根據不同的創傷情況研究發明了多種特殊的創傷敷料。其中作為新型創傷敷料中的一種，水凝膠創傷敷料因表面光滑、生物相容性好、與不平整創面結合緊密、促進了上皮細胞生長等優點而得到了廣泛使用。但目前廣泛使用的合成水凝膠敷料普遍存在著傷口組織粘合能力差、力學性能與傷口組織不匹配以及生物毒性較大等問題。研究發現，通過控制合成水凝膠的所用聚合物的成分、結構、聚合度等可實現改善合成水凝膠創傷敷料的性能。線性聚合物因其結構類似于無規線團，所以其很難形成交聯網絡結構而制備水凝膠材料。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供基于線性共聚物的水凝膠及其應用，利用零價銅調控的可控/活性自由基聚合方法(Cu⁰-mediated CRP)共聚聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA₅₀₀)與聚乙二醇甲醚丙烯酸酯(PEGA₄₈₀)制備線性共聚物poly(PEGMA₅₀₀-co-PEGA₄₈₀)_L，并通過光交聯將其固化為水凝膠材料。為了將制得的水凝膠材料用于創傷敷料粘合劑，通過流變儀表征了其力學性能，Lap-shear、Pull-off及Burst測試等手段評價其組織粘附性能，溶脹、降解及細胞毒性實驗進一步表征水凝膠材料的生物相容性。

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現：

線性共聚物，通過零價銅調節可控活性自由基聚合方法共聚聚乙二醇甲基丙烯酸酯與聚乙二醇甲醚丙烯酸酯制備側鏈含有羥基的線性共聚物，在反應的整個過程中，聚合物分子量隨單體轉化率呈線性增長，且呈較窄的單峰分布，隨著反應的進行，聚合物增長速率逐漸降低，反應體系中單體濃度逐漸降低，且粘度增加；再將側鏈含有羥基的線性共聚物與丙烯酰氯反應，丙烯酰氯與線性聚合物側鏈鍵接，以使線性聚合物側鏈含有乙烯基。

聚乙二醇甲醚丙烯酸酯的數均分子量為480；聚乙二醇甲基丙烯酸酯的數均分子量為500。

線性共聚物的重均分子量為10kDa—40kDa，聚合物分子量隨單體轉化率呈線性增長，且呈較窄的單峰分布(PDI為1.39-1.41)。

線性共聚物中乙烯基的含量為28—70％。

線性共聚物的馬克-霍溫爾常數α為0.51-0.59，這表明線性共聚物的結構呈無規線團。

在進行側鏈含有羥基的線性共聚物的制備時，反應溫度為20—25攝氏度，反應時間為2—22小時。

線性共聚物的制備方法，將聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、CuBr₂、2-溴-2-甲基丙酸乙酯和N,N,N′,N″,N″-五甲基二乙烯三胺均勻分散在二甲基亞砜中，并將纏繞銅絲的攪拌子置于二甲基亞砜中對反應系統進行攪拌，在除氧條件下進行反應，通過零價銅調節可控活性自由基聚合方法共聚聚乙二醇甲基丙烯酸酯與聚乙二醇甲醚丙烯酸酯制備側鏈含有羥基的線性共聚物，在反應的整個過程中，聚合物分子量隨單體轉化率呈線性增長，且呈較窄的單峰分布，隨著反應的進行，聚合物增長速率逐漸降低，反應體系中單體濃度逐漸降低，且粘度增加；再將側鏈含有羥基的線性共聚物與三乙胺、丙烯酰氯反應，丙烯酰氯與線性聚合物側鏈鍵接，以使線性聚合物側鏈含有乙烯基。