[發明專利]一種自愈合水凝膠的制備方法

在審

• 申請號: 201910238165.5
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN110054784A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 陳欽慧;陳佳文;劉海清;郭瑩;戎宇鑫;劉清泉;王錦明
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08F283/00;C08F222/38;C08F220/06;C08G73/06;C08L51/08
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發明涉及一種自愈合水凝膠的制備方法，屬于生物醫用高分子材料技術領域。該制備方法是將多巴胺加入到堿性溶液中使多巴胺自聚合形成多巴胺預聚體。然后，將N,N'?亞甲基雙丙烯酰胺、過硫酸銨、丙烯酸、N,N,N',N'?四甲基乙二胺加入其中，使其自由基聚合形成水凝膠。與現有技術相比，本發明制備的自愈合水凝膠，操作簡單、條件易于控制、可工業化生產、反應條件溫和、低成本。可根據實際情況需要，制備出具有不同粘附特性及拉伸性能的水凝膠。

技術領域

本發明涉及一種自愈合水凝膠的制備方法，屬于生物醫用高分子材料技術領域。

背景技術

具有高吸水性以及與人體組織極為相似的粘附水凝膠是一種重要的生物材料，它在皮膚修復、傷口敷料、傷口縫合和可穿戴設備等多個領域具有廣泛的應用前景。與目前外科手術中的縫合術相比，粘附水凝膠具有優異的傷口覆蓋和組織再生特性，而縫合術是一種耗時較長、需要專業技能的傷口處理方法，它可能會引起炎癥反應，繼而誘導傷口感染形成疤痕或傷口腫脹。因此，開發具有操作簡單、安全可靠的組織粘附劑是非常重要的。

聚丙烯酸是一種親水性較強的聚合物，因其具有良好的生物相容性和力學性能，而被廣泛用于制備水凝膠等生物醫用材料；與此同時，聚丙烯酸含有大量羧基，容易形成分子間氫鍵，是制備自愈型水凝膠的重要原料。但是，它組織粘附性較差，這極大地限制了它的應用范圍，如何提高其粘附性是一個重要的挑戰。

近年來，貽貝足絲蛋白的超強粘附行為受到了學者的廣泛關注，成為仿生學、材料學、生物學、生物醫學等領域的研究熱點。隨著研究的深入，研究者們發現兒茶酚基團是這類粘附材料的關鍵基團，從而興起含兒茶酚基團衍生物粘附材料的研究，并且制備出了一些具有高粘性和韌性的水凝膠。但是，到目前為止，以聚丙烯酸為基體的高粘附性、高韌性、高拉伸和自愈性的水凝膠國內外未見報道。我們將具有超強粘附特性的多巴胺原位復合在聚丙烯酸的彈性網絡中，提高聚丙烯酸水凝膠的粘附性以及其它力學性能，從而拓展其應用領域。

發明內容

本發明針對已有技術的不足，提出了一種操作簡單、條件易于控制、可工業化生產、反應條件溫和、低成本，具有高韌性、高拉伸、高粘性及自愈合性能的水凝膠制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

1、反應物組份配比：

2、制備方法

首先，將多巴胺加入到pH＝8～14的堿性溶液中，在室溫下攪拌溶解，并使多巴胺自聚合形成多巴胺預聚體。然后，將N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺、過硫酸銨、丙烯酸、N,N,N',N'-四甲基乙二胺加入其中，使其自由基聚合形成水凝膠。

所述的多巴胺自聚合，自聚合時間為3～60min。

所述的自由基聚合，其溫度為15～100℃，聚合時間為10min～120h。

制備方法中所用的材料為常用生物醫用材料的原材料，符合醫用材料的衛生標準，具有無毒和良好的生物相容性。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

1、可以方便地制備一種高韌性、高拉伸、高粘性及自愈合水凝膠，操作簡單、條件易于控制、可工業化生產、反應條件溫和、低成本。

2、本發明上述方法制備一種高韌性、高拉伸、高粘性及自愈合水凝膠，可根據實際情況需要，制備出具有不同粘附特性及拉伸性能的水凝膠。

附圖說明

圖1為本發明的實施例1制得的一種自愈合水凝膠的粘附性能照片。

圖2為本發明的實施例1制得的一種自愈合水凝膠的拉伸性能照片。

圖3為本發明的實施例1制得的一種自愈合水凝膠的柔韌性能照片。