一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物医用新材料技术领域，具体涉及一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法。本发明专利技术提供的聚乙二醇衍生物包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基。本发明专利技术提供的聚乙二醇衍生物由于包含具有式(I)结构的重复单元，具有良好的生物相容性；由于包含式(II)或式(III)结构的端基，能够和(酰)肼基、胺氧基等多种α

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用新材料
，具体涉及一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]水凝胶是通过一定交联作用形成的、具有三维网络结构的材料。水凝胶因其与细胞外基质类似的理化性质以及良好的生物相容性而广泛应用于生物医用领域。
[0003]聚乙二醇是制备水凝胶的常用原料，包括线性聚乙二醇和多臂聚乙二醇。由于聚乙二醇的端羟基反应活性低，通常需要对聚乙二醇衍生化，产生不同功能的端基，如羧基、氨基、巯基、醛基。通过端基的化学反应，可以方便的制备化学交联水凝胶，也可以偶联其他分子对水凝胶进行功能化。现有技术公开了多种聚乙二醇水凝胶，如通过醛基与氨基反应的聚乙二醇水凝胶，通过酶交联反应的聚乙二醇水凝胶。但是，现有技术制备的聚乙二醇水凝胶成胶速度慢，需要加入有毒催化剂等缺陷限制了其在生物医用领域的应用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法，由本专利技术提供的聚乙二醇衍生物制备的聚乙二醇水凝胶成胶速度快，且制备条件温和。
[0005]本专利技术提供了一种聚乙二醇衍生物，包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基；
[0006][0007][0008]优选的，所述聚乙二醇衍生物具有式(IVa)、式(IVb)、式(IVc)、式(IVd)和式(IVe)结构中的任一种；
[0009][0010][0011]其中，a、b、c、d、e为聚合度，R为式(II)或式(III)结构的端基。
[0012]优选的，1≤a≤1000；1≤b≤333；1≤c≤250；1≤d≤166；1≤e≤125。
[0013]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的聚乙二醇衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0014]A)含有羧基的2
‑
甲酰基苯硼酸频哪醇酯小分子或含有羧基的2
‑
乙酰基苯硼酸频哪醇酯小分子在缩合剂和催化剂作用下与聚乙二醇进行反应，得到中间产物；
[0015]B)所述中间产物在水中透析，冻干，得到聚乙二醇衍生物。
[0016]本专利技术提供了一种聚乙二醇水凝胶，由上述技术方案所述的聚乙二醇衍生物与端基含α
‑
亲核基团的聚乙二醇在水性介质中化学交联而成。
[0017]优选的，所述端基含α
‑
亲核基团的聚乙二醇包含：式(V)结构的重复单元，和式(VIa)或式(VIb)结构的端基；
[0018][0019]优选的，所述聚乙二醇衍生物与端基含α
‑
亲核基团的聚乙二醇的质量比为1:(0.1～10)。
[0020]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的聚乙二醇水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0021]将权利要求1所述的聚乙二醇衍生物和端基含α
‑
亲核基团的聚乙二醇在水性介质中混合反应，得到聚乙二醇水凝胶。
[0022]优选的，所述制备方法具体包括以下步骤：
[0023]I)将所述聚乙二醇衍生物与水性介质混合，得到溶液A；将端基含α
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亲核基团的聚乙二醇与水性介质混合，得到溶液B；
[0024]II)将所述溶液A和溶液B混合反应，得到聚乙二醇水凝胶。
[0025]优选的，所述聚乙二醇衍生物在溶液A中的质量
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体积浓度为10～1000mg/mL；所述端基含α
‑
亲核基团的聚乙二醇在溶液B中的质量
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体积浓度为10～1000mg/mL。
[0026]与现有技术相比，本专利技术提供了一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法。本专利技术提供的聚乙二醇衍生物包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基。本专利技术提供的聚乙二醇衍生物由于包含具有式(I)结构的重复单元，具有良好的生物相容性；由于包含具有式(II)结构的2
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甲酰基苯硼酸端基或具有式(III)结构的2
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乙酰基苯硼酸端基，能够和(酰)肼基、胺氧基等多种α
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亲核基团反应，反应速率快、反应条件温和。将本专利技术提供的聚乙二醇衍生物与端基含α
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亲核基团的聚乙二醇在水性介质中混合，可快速形成化学交联水凝胶材料，其制备条件温和，成胶速度快，可作为药物缓释载体或组织工程支架等应用于生物医用材料领域。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例2提供的端基是2
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甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇的核磁共振氢谱图；
[0029]图2为本专利技术实施例4提供的端基是2
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乙酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇的核磁共振氢谱图；
[0030]图3是本专利技术实施例7提供的水凝胶的实拍图；
[0031]图4是本专利技术实施例8提供的水凝胶压缩试验的应力
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应变曲线图；
[0032]图5是本专利技术实施例9提供的水凝胶在大鼠皮下的降解曲线图。
具体实施方式
[0033]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术提供了一种聚乙二醇衍生物，包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基；
[0035][0036]在本专利技术中，所述聚乙二醇衍生物既可以为线性聚乙二醇衍生物，也可以为多臂聚乙二醇衍生物。
[0037]在本专利技术的一些具体实施方式中，所述聚乙二醇衍生物具有式(IVa)、式(IVb)、式(IVc)、式(IVd)或式(IVe)结构中的任一种：
[0038][0039][0040]其中，a、b、c、d、e为聚合度，R为式(II)或式(III)结构的端基。
[0041]在本专利技术提供的具有上述结构的聚乙二醇衍生物中，a的取值范围优选为1～1000；b的取值范围优选为1～333；c的取值范围优选为1～250，更优选为20～100，具体可为57；d的取值范围优选为1～166，更优选为13～66，具体可为38；e的取值范围优选为1～125，更优选为10～50，具体可为28。
[0042]在本专利技术提供的具有上述结构的聚乙二醇衍生物中，R优选为式(IIa)或式(IIIa)结构的端基：
[0043][0044]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙二醇衍生物，其特征在于，包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基；2.根据权利要求1所述的聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述聚乙二醇衍生物具有式(IVa)、式(IVb)、式(IVc)、式(IVd)和式(IVe)结构中的任一种；
其中，a、b、c、d、e为聚合度，R为式(II)或式(III)结构的端基。3.根据权利要求2所述的聚乙二醇衍生物，其特征在于，1≤a≤1000；1≤b≤333；1≤c≤250；1≤d≤166；1≤e≤125。4.一种权利要求1所述的聚乙二醇衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)含有羧基的2
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甲酰基苯硼酸频哪醇酯小分子或含有羧基的2
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乙酰基苯硼酸频哪醇酯小分子在缩合剂和催化剂作用下与聚乙二醇进行反应，得到中间产物；B)所述中间产物在水中透析，冻干，得到聚乙二醇衍生物。5.一种聚乙二醇水凝胶，其特征在于，由权利要求1所述的聚乙二醇衍生物与端基含α
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亲核基团的聚乙二醇在水性介质中化学交联而成。6.根据权利要求5所述的聚乙二醇水凝胶，其特征在于，所述端基含α
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【专利技术属性】
技术研发人员：贺超良，张震，陆凯伦，陈学思，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：