[發明專利]可快速固化的雙網絡水凝膠及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910542824.4
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN112111162B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 裴仁軍;陳紅;劉敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C08L89/00
• 分類號: C08L89/00;C08L71/02;C08J3/075;A61L27/52;A61L27/22;A61L27/18;A61L27/56;A61L27/50;A61L27/54;A61L27/38
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹

1.一種可快速固化的雙網絡水凝膠的制備方法，其特征在于包括：

（1）提供絲素蛋白；

（2）將四臂聚乙二醇羧酸與四嗪鹽酸鹽混合反應，獲得四臂聚乙二醇-嗪聚合物；

（3）將四臂聚乙二醇胺與反式環辛烯-聚乙二醇羧酸混合反應，獲得四臂聚乙二醇-環辛烯聚合物；

（4）使包含絲素蛋白、四臂聚乙二醇-嗪聚合物和四臂聚乙二醇-環辛烯聚合物的均勻混合體系進行生物正交反應，形成第一重水凝膠網絡，之后通過誘導絲素蛋白形成β折疊獲得可快速固化的雙網絡水凝膠。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）具體包括：使包含天然絲素蛋白與中性鹽溶液的第一混合反應體系于50~60℃反應4~6 h，再經后處理，獲得純的可溶于水的絲素蛋白。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）包括：在所述的反應結束后，將所獲反應混合物透析1~3天，其中采用的透析袋的截留分子量為7~14 KDa，之后冷凍干燥，獲得純的絲素蛋白。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）具體包括：將天然蠶繭脫膠，獲得所述的天然絲素蛋白；和/或，所述中性鹽溶液所含鹽包括硝酸鎂、氯化鈣、溴化鋰中的任意一種或兩種以上的組合；和/或，所述中性鹽溶液的濃度為9~10 mol/L。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）具體包括：使包含摩爾比為1：4~6的四臂聚乙二醇羧酸與四嗪鹽酸鹽的第二混合反應體系于室溫反應10~30 h，獲得四臂聚乙二醇-嗪聚合物。

6.根據權利要求1或5所述的制備方法，其特征在于，所述四臂聚乙二醇-嗪聚合物的結構式如式（1）所示：

，

式（1）

其中，n的取值為12~114。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）還包括：在所述的反應結束后，將所獲反應混合物離心，純化，之后冷凍干燥，獲得四臂聚乙二醇-嗪聚合物。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）包括：

將四臂聚乙二醇羧酸溶于第一溶劑中，隨后調節所獲四臂聚乙二醇羧酸溶液的pH值為7~9并加入第一活化劑活化羧基；

將四嗪鹽酸鹽溶于第一溶劑中，隨后調節所獲四嗪鹽酸鹽溶液的pH值為7~9；

使所述四臂聚乙二醇羧酸溶液、四嗪鹽酸鹽溶液均勻混合，形成所述的第二混合反應體系。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）具體包括：以堿性物質調節所述反應體系的pH值為7~9；所述堿性物質包括N,N-二異丙基乙胺；和/或，所述四臂聚乙二醇羧酸所含羧基與堿性物質的摩爾比為1：1~1.5；和/或，所述四嗪鹽酸鹽與堿性物質的摩爾比為1：1~1.5；和/或，所述第一活化劑包括苯并三唑-1-羥基三吡咯烷基六氟磷酸鹽；和/或，所述四臂聚乙二醇羧酸所含羧基與第一活化劑的摩爾比為1：1~1.5；和/或，所述第一溶劑包括二氯甲烷。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）具體包括：使包含摩爾比為1：4~6的四臂聚乙二醇胺與反式環辛烯-聚乙二醇羧酸的第三混合反應體系于室溫反應10~30 h，獲得四臂聚乙二醇-環辛烯聚合物。

11.根據權利要求1或10所述的制備方法，其特征在于，所述四臂聚乙二醇-環辛烯聚合物的結構式如式（2）所示：

，

式（2）

其中，n的取值為12~114。