一种光聚合水凝胶掺合组合物及其制造方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种具有增强黏滞性及屈服应力的部分交联化的水凝胶掺合组合物，其由一种或一种以上的胶体经交联作用聚合而成，其中聚合作用是在特定波长照射下，由光引发剂激发，促使所述一种或一种以上的胶体进行交联作用

【技术实现步骤摘要】
一种光聚合水凝胶掺合组合物及其制造方法和用途


[0001]本专利技术涉及一种经照光聚合的水凝胶掺合组合物
。
本专利技术的水凝胶掺合组合物可重复与其他尚未交联化的材料进行混合，以调整胶体特性
。
本专利技术的聚合水凝胶掺合组合物可应用于伤口修复
、
三维细胞培养
、
个人护理
、
保健
、
医学及药学应用等的生物材料
。

技术介绍

[0002]水凝胶为在水中膨胀的胶体聚合物
。
具有高含水量
、
高孔隙率等特性，可作为合成的生物材料应用于仿真天然生物组织
。
如伤口敷料
、
隐形眼镜
、
组织工程
、
卫生用品
、
药物传递系统
、
生物药物载体
。
[0003]其中水凝胶的胶体形成作用机制为：利用亲水性单体的官能团，相互交联聚合
。
[0004]另一种水凝胶的胶体形成作用机制为：通过自由基的连续反应，使胶体的官能团产生聚合交联作用，如通过光聚合作用
。
[0005]水凝胶胶体的交联作用可通过改变环境因子来调控，如改变胶体的温度
、
离子强度
、
酸碱（
pH
）值，以改变胶体的键结状态，这些环境因子也会进一步影响胶体的孔隙率和机械性质
。
[0006]在临床上，水凝胶胶体可用于覆盖伤口以递送药物或进行细胞治疗
。
[0007]以水凝胶覆盖伤口的临床使用方法，可以用预先制备的胶体覆盖，或是在伤口施加水凝胶预聚物（
prepolymer
）溶液，再进行聚合凝胶；后者因为胶体形状更吻合伤口
、
胶体内含物容易现场客制化等优势，较前者更有临床应用潜力
。
[0008]然而，市售的适合细胞治疗的光聚合水凝胶预聚物，均有生理温度下黏滞性（
viscosity
）低
、
屈服应力（
yield stress
）低的问题，容易在施加于肠壁
、
血管
、
或非水平面或弧面伤口时流失
。

技术实现思路

[0009]本专利技术公开了一种水凝胶掺合组合物，其包含：水凝胶预聚物，其包含：光聚合基体及光聚合成胶成分，其中所述光聚合基体及所述光聚合成胶成分尚未进行光聚合反应；经交联化的水凝胶聚合物，其中所述经交联化的水凝胶聚合物是所述水凝胶预聚物与光引发剂进行光聚合反应所产生的水凝胶聚合物；以及光引发剂
。
[0010]本专利技术公开了一种水凝胶掺合组合物的制备方法，其包含：提供胶体混合物，所述胶体混合物包含：水凝胶预聚物，其包含光聚合基体及光聚合成胶成分，其中所述光聚合基体及所述光聚合成胶成分尚未进行光聚合反应；以及经交联化的水凝胶聚合物，其中所述经交联化的水凝胶聚合物是所述水凝胶预聚物与光引发剂进行光聚合反应所产生的水凝胶聚合物；将所述胶体混合物照射能进行光聚合的波长的光，使所述胶体混合物进行光聚合交联反应，形成水凝胶掺合组合物
。
[0011]其中，本专利技术的光引发剂为所述经部分交联化的水凝胶聚合物中残存的具有交联活性的光引发剂；也可另外再行添加光引发剂
。
[0012]本专利技术公开了一种水凝胶掺合组合物，其具有高度黏滞性
、
高度屈服应力
、
良好吸水性
、
高度细胞相容性，可明显增加混合液体在生理温度下的黏滞性
、
凝聚性和附着性
。
因此可应用于包括但不限于倾斜及弧面伤口修复
、
固定
、
支持
、
细胞培养
、
生物材料载体等
。
[0013]本专利技术的水凝胶掺合组合物中含有仍可经光聚合作用的官能团，如甲基丙酸烯基团（
methacrylic groups
）与甲基丙烯酸酯基团（
methacrylate groups
）等，以及仍具活性的光引发剂，粉末与含有或未含有光引发剂的水溶液混合后，配合所述光引发剂吸收波长的光照射，使混合液固化成胶
。
[0014]部分交联化的水凝胶掺合组合物是通过与光引发剂混合，接受特定波长的光照射后，发生交联聚合反应，形成部分交联化的水凝胶掺合组合物
。
[0015]光照射的特定波长由所述光引发剂的特性决定，照射时间也可进行调整
。
[0016]而经过光聚合交联化的部分交联化的水凝胶掺合组合物，可进一步以冷冻干燥制成胶体颗粒粉末，其具有商业价值
、
扩充的使用方式和延长的保存期限
。
[0017]颗粒粉末的制备可以在光聚合时以光罩或微流道成型，或是以电纺方式制成纳米颗粒再经光聚合，最后冷冻干燥；或是将整块冷冻干燥的聚合水凝胶掺合组合物磨碎成粉末
。
[0018]经冷冻干燥制成的胶体粉末容易保存，由于仍残存具有活性的光引发剂，且已经内含可经光聚合作用的官能团，因此可通过与水溶液混合回溶后，再次经过特定光引发剂对应的特定波长的光照，混合物可再次形成水凝胶
。
[0019]本专利技术公开了一种可再交联的水凝胶掺合组合物，其包含：经交联化的水凝胶聚合物，其中所述经交联化的水凝胶聚合物是指水凝胶预聚物与光引发剂进行光聚合反应所产生的水凝胶聚合物；以及缓冲液
。
其中所述经交联化的水凝胶聚合物包含光引发剂
。
[0020]本专利技术公开了一种可再交联的水凝胶掺合组合物的制备方法，包含：提供经交联化的水凝胶聚合物，其中所述经交联化的水凝胶聚合物是指水凝胶预聚物与光引发剂进行光聚合反应所产生的水凝胶聚合物；以及缓冲液；将所述经交联化的水凝胶聚合物溶于所述缓冲液中，照射能进行光聚合的波长的光，使溶于所述缓冲液的所述经交联化的水凝胶聚合物进行光聚合交联反应，形成再交联水凝胶掺合组合物
。
[0021]本专利技术的部分交联化的水凝胶掺合组合物可应用于伤口修复，包含但不限于外层伤口
、
深层伤口如肠壁
、
血管
、
非水平面或弧面的伤口
。
[0022]本专利技术以冻干水凝胶粉末混合而得的伤口敷料溶液，因为黏滞性和屈服应力提升，可以解决涂布或施用于伤口时溶液容易流失的问题
。
[0023]除了和尚未交联化的水凝胶预聚物混合重新经过光照射产生交联化反应外，也可以直接加入特定生物制品水溶液，经过充分混合后直接注入治疗目标处，可作为修复伤口或病变组织治疗制剂
、
培养三维细胞
、
提高生物制品黏滞性
。
[0024]生物制品水溶液如药剂
、
生理盐水
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水凝胶掺合组合物，其包含：水凝胶预聚物，其包含：光聚合基体及光聚合成胶成分，其中所述光聚合基体及所述光聚合成胶成分尚未进行光聚合反应；经交联化的水凝胶聚合物，其中所述经交联化的水凝胶聚合物是所述水凝胶预聚物与光引发剂进行光聚合反应所产生的水凝胶聚合物；以及光引发剂
。2.
根据权利要求1所述的水凝胶掺合组合物，其中所述光引发剂为所述经交联化的水凝胶聚合物中残存的光引发剂
。3.
根据权利要求1所述的水凝胶掺合组合物，其中所述水凝胶预聚物选自：甲基丙烯酰基明胶
、
甲基丙烯酸透明质酸
、
葡聚糖甲基丙烯酸酯
、
羧甲基纤维素甲基丙烯酸酯
、
甲基丙烯酸2‑
羟乙酯
、
甲基丙烯酸壳聚糖明胶
、
甲基丙烯酸羟丁壳聚糖
、
聚（乙二醇）甲基丙烯酸酯
、
聚（乙二醇）二甲基丙烯酸酯
、
聚（乙二醇）二丙烯酸酯
、
羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯
、
支链淀粉甲基丙烯酸酯
、
透明质酸甲基丙烯酸缩水甘油酯
、
甲基丙烯酸2‑
羟乙酯
、
甲基丙烯酸2‑
羟丙酯
、
甲基丙烯酸环氧丙酯
、
磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯
、
或其组合
。4.
根据权利要求1所述的水凝胶掺合组合物，其中所述光聚合基体选自：明胶
、
糊精
、
羧甲基纤维素
、
透明质酸
、
支链淀粉
、
乙二醇
、
羧基甜菜碱
、2
‑
羟乙酯
、2
‑
羟丙酯
、
环氧丙酯
、
磺基甜菜碱
、
或其组合
。5.
根据权利要求1所述的水凝胶掺合组合物，其中所述光聚合成胶成分选自：甲基丙烯酸酐
、
丙烯酸甲酯
、
甲基丙烯酸
、
甲基丙烯脂
、
质酸钠盐
、
糊精
、
羧甲基纤维素
、
甲基丙烯酸羟乙酯
、3
‑
[[2
‑
(
甲基丙烯酰氧
)
乙基
]
二甲基胺
]
丙酸酯
、
二丙烯酸酯
、
或其组合
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的水凝胶掺合组合物，其中所述水凝胶掺合组合物用于制备修复伤口制剂
、
培养三维细胞
、
和提高生物制品的黏滞性或屈服应力
。7.
一种水凝胶掺合组合物的制备方法，其包含：提供胶体混合物，所述胶体混合物包含：水凝胶预聚物，其包含：光聚合基体及光聚合成胶成分，其中所述光聚合基体及所述光聚合成胶成分尚未进行光聚合反应；以及经交联化的水凝胶聚合物，其中所述经交联化的水凝胶聚合物是所述水凝胶预聚物与光引发剂进行光聚合反应所产生的水凝胶聚合物；将所述胶体混合物照射能进行光聚合的波长的光，使所述胶体混合物进行光聚合交联反应，形成水凝胶掺合组合物
。8.
根据权利要求7所述的制备方法，其中所述经交联化的水凝胶聚合物包含光引发剂
。9.
根据权利要求7所述的制备方法，其中将所述胶体混合物进一步进行冷冻干燥制成粉末
。10.
一种再交联水凝胶掺合组合物，其包含：经交联化的水凝胶聚合物，其中所述经交联化的水凝胶聚合物是水凝胶预聚物与光引发剂进行光聚合反应所产生的水凝胶聚合物；以及缓冲液
。11.
根据权利要求

【专利技术属性】
技术研发人员：郭柏龄，傅士豪，
申请(专利权)人：郭柏龄，
类型：发明
国别省市：