[發明專利]具有鈣離子絡合和氧化還原雙重響應的形狀記憶水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201711384740.X
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108186555B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 文秀芳;唐林雅;皮丕輝;徐守萍;程江
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61K9/06
• 分類號: A61K9/06;A61K47/36;A61K47/32;A61L27/52;A61L27/26;C08F122/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳;曾令安

1.具有鈣離子絡合和氧化還原雙重響應的形狀記憶水凝膠，其特征在于，以質量份數計，由6～30份含巰基的多糖、12～30份親水熱塑性高分子、0.12～5份丙烯酸酯、0.01～0.08份引發劑溶于50～80份水中，通過引發劑引發丙烯酸酯上的不飽和鍵發生聚合反應，然后對聚合物在-18℃～60℃范圍內進行變溫處理得到；所述含巰基的多糖是由含羧基多糖和含氨基的巰基小分子溶解在水中，在室溫下，含羧基多糖上的羧基和含氨基的巰基小分子的氨基縮合形成酰胺反應得到；以質量份數計，含羧基多糖、含氨基的巰基小分子和水的質量比為10～25：10～40：40～70；所述含羧基多糖為羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉和黃原膠中的一種或多種；所述含氨基的巰基小分子為巰基乙胺鹽酸鹽、3-巰基-1-丙胺、2-氨基苯硫酚和4-氨基苯硫酚中的一種或多種；所述親水熱塑性高分子為聚乙烯醇或瓊脂；

所述形狀記憶水凝膠中的羧基能和鈣離子試劑中的Ca²⁺發生絡合作用，固定水凝膠臨時形狀，在絡合劑的作用下螯合出鈣離子，使水凝膠恢復到初始形狀；

所述形狀記憶水凝膠中的巰基能在氧化劑的作用生成雙硫鍵固定水凝膠臨時形狀，然后在還原劑的作用下還原為巰基，水凝膠恢復到初始形狀；

所述形狀記憶水凝膠依次在鈣離子試劑和氧化劑的作用下固定水凝膠臨時形狀，然后依次在還原劑和絡合劑的作用下恢復成初始形狀，

所述的對聚合物在-18℃～60℃范圍內進行變溫處理是用注射器將水凝膠注入直徑1mm，長度8cm的硅膠管內，置于-18℃冰箱內冷凍6h，取出水凝膠置于20℃、28℃或30℃下解凍，放置1h或6h；如此冷凍-解凍循環4次或5次。

2.根據權利要求1所述的具有鈣離子絡合和氧化還原雙重響應的形狀記憶水凝膠，其特征在于，所述丙烯酸酯為乙二醇二甲基丙烯酸酯和乙二醇二丙烯酸酯中的一種或兩種。

3.根據權利要求1所述的具有鈣離子絡合和氧化還原雙重響應的形狀記憶水凝膠，其特征在于，所述引發劑為過硫酸銨和過硫酸鉀的一種或兩種。

4.根據權利要求1所述的具有鈣離子絡合和氧化還原雙重響應的形狀記憶水凝膠，其特征在于，所述鈣離子試劑為CaCl₂、CaBr₂和Ca(NO₃)₂中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的具有鈣離子絡合和氧化還原雙重響應的形狀記憶水凝膠，其特征在于，所述絡合劑為EDTA和Na₂CO₃中的一種或兩種。

6.根據權利要求1所述的具有鈣離子絡合和氧化還原雙重響應的形狀記憶水凝膠，其特征在于，所述氧化劑為H₂O₂、溴酸鈉、溴酸鉀和過硼酸鈉中的一種或多種；所述還原劑為DTT和半胱氨酸中的一種或兩種。

7.根據權利要求1所述的具有鈣離子絡合和氧化還原雙重響應的形狀記憶水凝膠的制備方法，其特征在于：將6～30份含巰基的多糖、12～30份親水熱塑性高分子、0.12～5份丙烯酸酯、0.01～0.08份引發劑溶于50～80份水中，通過引發劑引發丙烯酸酯上的不飽和鍵發生聚合反應；然后對聚合物在-18℃～60℃范圍內進行變溫處理，得到具有鈣離子絡合和氧化還原雙重響應的形狀記憶水凝膠。