[發明專利]一種超分子水凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110360764.1
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113069594B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 譚幗馨;李曉君;周蕾
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/18;A61L27/52;A61L27/50;C08J3/075;C08J3/24;C08L89/00;C08L79/04;C08G73/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

本申請屬于高分子材料技術領域。本申請提供了一種超分子水凝膠及其制備方法和應用。超分子水凝膠制備方法包括：將明膠與吡咯混合，再加入氧化劑發生聚合，得到混合溶液；在所述混合溶液中加入單寧酸發生交聯，得到所述超分子水凝膠。吡咯在氧化劑作用下發生聚合得到聚吡咯，單寧酸含有豐富的酚羥基，本申請的制備方法操作簡單、成膠時間短，制得的超分子水凝膠具有良好的可塑性、電活性，可在室溫下不經過外部條件刺激自愈合；具有三維多孔結構，有利于營養物質和電子的傳輸，具備與神經組織相匹配的力學性能，能被臨床用于組織工程神經導管以及受損神經修復中，在神經損傷修復方面有很大的應用前景。

技術領域

本申請屬于高分子材料技術領域，尤其涉及一種超分子水凝膠及其制備方法和應用。

背景技術

周圍神經是脆弱且不受保護的組織，很容易受到自然災害、工業損傷、交通事故、戰爭以及系統性疾病如糖尿病和癌癥等傷害。周圍神經損傷已經成為困擾人類健康的一個嚴重問題，每年在外科創傷中大約有2.8％的病人遭受外周神經損傷。在美國，每年發生超過20萬例新的周圍神經損傷病例，大約花費15億美元的醫療保健費用。歐洲每年也有30多萬人遭受外周神經損傷。

水凝膠是一種高分子材料，可以通過天然和合成聚合物的化學交聯或物理交聯來獲得，具有優良的吸水性和柔韌性，有望成為神經組織再生的候選材料。目前，由于此類材料仍存在導電性、自愈合性能和可塑形性能差的缺點，極少見應用于神經損傷修復，限制了其應用。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種超分子水凝膠及其制備方法和應用，本申請的超分子水凝膠具有很好的可塑性，導電性，可在室溫且無需促進愈合劑或其他外部條件變化刺激下自愈。

本申請的具體技術方案如下：

本申請提供一種超分子水凝膠的制備方法，包括如下步驟：

S1：將明膠與吡咯混合，再加入氧化劑發生聚合，得到混合溶液；

S2：在所述混合溶液中加入單寧酸發生交聯，得到所述超分子水凝膠。

本申請中，吡咯先與明膠混合均勻，再在氧化劑的作用下發生聚合生成均勻分布的聚吡咯鏈，有效避免劇烈的聚合反應大量放熱導致體系中水分蒸發形成顆粒狀固體。單寧酸含有豐富的酚羥基，可分別與明膠側鏈的氨基、聚吡咯的氮氫鍵形成氫鍵，加強三者的相互作用力，交聯形成超分子水凝膠。本申請的制備方法操作簡單、成膠時間短，制得的超分子水凝膠具有良好的可塑性、電活性，可在室溫下不經過外部條件刺激自愈合；具有三維多孔結構，有利于營養物質和電子的傳輸，具備與神經組織相匹配的力學性能，能被臨床用于組織工程神經導管以及受損神經修復中，以促進神經細胞間的交流，提供合適細胞生長的環境，以促進受損神經組織和結構的修復，在神經損傷修復方面有很大的應用前景。

優選的，所述明膠、所述吡咯和所述單寧酸的用量比為(0.4～0.6)g:(0.1～0.2)mL:(0.3～0.5)g。

優選的，所述聚合的溫度為0～4℃，時間為6～12h。更優選的，所述聚合的溫度為4℃，時間為12h。

優選的，所述交聯的溫度為25～45℃，更優選為37℃，時間為1～10s，更優選為5s。

優選的，所述混合的時間為1～10s，更優選為10s。

優選的，所述氧化劑選自過硫酸銨和/或三氯化鐵；

所述氧化劑與所述吡咯的摩爾比為(0.5～1):1，更優選為1:1。

優選的，所述明膠、所述氧化劑和所述單寧酸均為水溶液。

本申請中，明膠、氧化劑和單寧酸可預先于60℃在水中溶解，震蕩混合10s，得到相應的水溶液。