[發明專利]一種抗疲勞雙親性有機水凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110573865.7
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113278120B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 巫林平;侯金飛;孫家明
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院
• 主分類號: C08F299/02
• 分類號: C08F299/02;C08F299/04;C08K3/04;A61L27/08;A61L27/18;A61L27/52
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種抗疲勞雙親性有機水凝膠及其制備方法和應用，所述制備方法包括如下步驟：(1)向雙鍵功能化聚羥基脂肪酸酯溶液中加入雙巰基聚乙二醇，溶解后，加入聚乙二醇二丙烯酸酯，溶解，得到聚合物溶液；(2)向步驟(1)得到的聚合物溶液中加入石墨炔，而后加入十二烷基硫酸鈉，分散，得到分散液；(3)向步驟(2)的分散液中加入2,2?二羥甲基丙酸和光引發劑，紫外固化，得到所述抗疲勞雙親性有機水凝膠。本發明的制備方法制備出來的抗疲勞雙親性水凝膠可以解決目前水凝膠存在的吸水溶脹和力學性能差等問題。

技術領域

本發明屬于生物材料技術領域，涉及一種抗疲勞雙親性有機水凝膠及其制備方法和應用。

背景技術

水凝膠是一類極為親水的三維網絡結構材料，它具備生物相容性好、生物可降解性、結構類似于細胞外基質。現已廣泛用于生物材料領域，可以作為組織工程支架，用于修復組織器官再生。

雖然水凝膠這種材料制備和應用都比較成熟，但是普通水凝膠仍然具備以下幾個缺點：①在體液條件下，水凝膠吸水易發生溶脹，導致穩定性下降、易發生破碎；②水凝膠的力學性能差，尤其是易發生疲勞，導致在反復拉伸的過程中，容易出現水凝膠斷裂的情況。因此，如何制備出一種具備抗疲勞性能、同時又具有雙親性、可以在水相中不發生溶脹且維持穩定的水凝膠，是需要解決的關鍵問題之一。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種抗疲勞雙親性有機水凝膠及其制備方法和應用。本發明的制備方法制備出來的抗疲勞雙親性水凝膠可以解決目前水凝膠存在的吸水溶脹和力學性能差等問題。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種抗疲勞雙親性有機水凝膠的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)向雙鍵功能化的聚羥基脂肪酸酯(PHA)溶液中加入雙巰基聚乙二醇，溶解后，加入聚乙二醇二丙烯酸酯，溶解后得到聚合物溶液；

(2)向步驟(1)得到的聚合物溶液中加入石墨炔，而后加入水相分散劑，分散，得到分散液；

(3)向步驟(2)的分散液中加入2,2-二羥甲基丙酸和光引發劑，紫外固化，得到所述抗疲勞雙親性有機水凝膠。

本發明中以PEGDA(聚乙二醇二丙烯酸酯)水凝膠為主要材料，通過點擊化學方式與雙鍵聚羥基脂肪酸酯有機凝膠發生反應，改善其溶脹特性，同時混入石墨炔納米顆粒，加強其力學性能。該方法制備出來的抗疲勞雙親性水凝膠可以解決目前水凝膠存在的吸水溶脹和力學性能差等問題。

優選地，步驟(1)所述聚羥基脂肪酸酯溶液中溶劑為四氫呋喃、甲苯、二甲基亞砜、二氯甲烷或三氯甲烷中的任意一種或至少兩種的組合。

優選地，步驟(1)所述雙鍵功能化的聚羥基脂肪酸的雙鍵含量為15％～45％，例如15％、18％、20％、23％、25％、28％、30％、33％、35％、40％、43％或45％。

優選地，步驟(1)所述雙鍵功能化的聚羥基脂肪酸酯溶液的濃度為3％-10％，例如3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。

優選地，步驟(1)所述雙鍵功能化的聚羥基脂肪酸酯的數均分子量為10000～300000Da，例如10000Da、12000Da、15000Da、20000Da、50000Da、80000Da、100000Da、130000Da、200000Da、250000Da、280000Da或300000Da。

優選地，步驟(1)所述雙巰基聚乙二醇與雙鍵功能化的聚羥基脂肪酸酯的質量比為1：0.5～3，例如1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.5、1:2.8或1:3。