[發(fā)明專利]基于逆Diels-Alder反應(yīng)的可快速固化水凝膠、其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910546581.1
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN112126081B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴仁軍;昝悅;劉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L5/08;C08L71/02;C08B37/08;C08G65/333;C12N5/00
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹

1.一種聚合物，其特征在于，所述聚合物為式（3）所示結(jié)構(gòu)的聚合物；

（3）

其中，HA為透明質(zhì)酸，m為大于或等于2的自然數(shù)。

2.一種水凝膠組合物，包括聚合物基質(zhì)和水，其特征在于，所述聚合物基質(zhì)包括權(quán)利要求1所述的聚合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水凝膠組合物，其特征在于，所述水凝膠組合物具有多孔結(jié)構(gòu)，其中所含孔洞的孔徑為300~400μm。

4.一種可快速固化水凝膠的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1）使3-(4-芐基氨基）-1,2,4,5-四嗪與四臂聚乙二醇發(fā)生反應(yīng)，獲得式（1）所示的四嗪修飾的四臂聚乙二醇，

（1）

其中m為大于或等于2的自然數(shù)；

2）使5-降冰片烯-2-甲胺與透明質(zhì)酸發(fā)生反應(yīng)，獲得式（2）所示降冰片烯修飾的透明質(zhì)酸；

（2）

其中，n為大于或等于2的自然數(shù)；

3）使四嗪修飾的四臂聚乙二醇與降冰片烯修飾的透明質(zhì)酸進(jìn)行逆Diels-Alder反應(yīng)，獲得可快速固化水凝膠。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟1）包括使四臂聚乙二醇、縮合劑在第一溶劑中混合形成第一混合體系發(fā)生縮合反應(yīng)，然后加入3-(4-芐基氨基)-1,2,4,5-四嗪形成第二混合體系發(fā)生酰胺化反應(yīng)獲得式（2）所示四嗪修飾的四臂聚乙二醇的步驟；其中縮合反應(yīng)的反應(yīng)溫度控制在0~8℃，反應(yīng)時間控制在10~30min；酰胺化反應(yīng)的反應(yīng)溫度控制在15~30℃，反應(yīng)時間控制在10~20h。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述縮合劑包括苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸鹽和N,N-二異丙基乙胺；所述第一溶劑包括二氯甲烷；所述縮合劑與四臂聚乙二醇的摩爾比為1~3:1；所述四臂聚乙二醇與3-(4-芐基氨基）-1,2,4,5-四嗪的摩爾比為1:1~3。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟1）中還包括在發(fā)生酰胺化反應(yīng)之后對反應(yīng)混合物后處理的步驟，并且所述后處理步驟包括：在所述酰胺化反應(yīng)結(jié)束后，將所獲反應(yīng)混合物加入不良溶劑中，并收集沉淀，隨后通過葡聚糖凝膠柱純化并冷凍干燥，即得到四嗪修飾的四臂聚乙二醇。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述不良溶劑包括乙醚；所述葡聚糖凝膠柱為葡聚糖凝膠柱G-15。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟2）包括使透明質(zhì)酸、縮合劑發(fā)生縮合反應(yīng)，然后加入5-降冰片烯-2-甲胺進(jìn)行還原反應(yīng)得到式（2）所示降冰片烯修飾的透明質(zhì)酸的步驟；其中縮合反應(yīng)的反應(yīng)溫度控制在0~8℃，反應(yīng)時間控制在10~30min；還原反應(yīng)的反應(yīng)溫度控制在15~30℃，反應(yīng)時間控制在10~20h。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述縮合劑包括1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺；所述透明質(zhì)酸與降冰片烯的摩爾比為1:1~3；所述縮合劑與透明質(zhì)酸羧基的摩爾比為1~3:1。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟2）還包括在還原反應(yīng)后對還原反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后處理的步驟，并且所述后處理步驟包括：將所獲反應(yīng)混合物透析1~3天，之后冷凍干燥，獲得降冰片烯修飾的透明質(zhì)酸。

12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟3）中反應(yīng)的介質(zhì)為磷酸鹽緩沖溶液。

13.如權(quán)利要求2~3中任一項所述的水凝膠組合物在組織工程領(lǐng)域中的用途。