System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种聚乙二醇水凝胶材料及其制备方法与应用技术_技高网

一种聚乙二醇水凝胶材料及其制备方法与应用技术

技术编号:41391618 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-20 19:14
本申请公开了一种聚乙二醇水凝胶材料及其制备方法与应用,属于生物医用新材料技术领域。本申请提供的制备方法通过将聚乙二醇二胺类化合物、二醛化合物、硫辛酸和异腈化合物加入到溶剂中反应,制备得到侧链含二硫五元环功能基团的聚乙二醇衍生物后,经紫外光照处理,得到聚乙二醇水凝胶材料,制备方法简单易行、反应条件温和,适合工业化生产。本申请制备得到的聚乙二醇水凝胶材料降解可控、溶胀性能和力学性能可控,可在制备放疗垫片、组织填充剂、组织粘连防止剂、组织修复、皮肤敷料、药物释放材料、组织工程支架、封合剂或栓塞剂中有广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于生物医用新材料,尤其涉及一种聚乙二醇水凝胶材料及其制备方法与应用


技术介绍

1、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。聚乙二醇具有安全、可自由改性、优良的生物物理性能等优点,已经广泛应用于多个医药领域。然而,通常的制备方法是加入外源化学交联剂引发交联获得聚乙二醇水凝胶,因其难以去除导致聚乙二醇水凝胶材料具有生物相容性差问题,同时存在降解不可控的技术问题,从而限制其在医药领域中的应用。因此,需要开发新型的聚乙二醇水凝胶材料。

2、公告号为ca 116217917 a的现有技术公开了一种聚乙二醇水凝胶的制备方法,其将聚乙二醇制备成聚乙二醇衍生物之后,再与端基含α-亲核基团的聚乙二醇在水性介质中反应,可快速形成聚乙二醇水凝胶。

3、但是,上述制备聚乙二醇水凝胶材料的方法存在以下问题:一是需多步反应,制备工艺繁杂,条件苛刻;二是虽然制备的聚乙二醇水凝胶可在生物体内自行降解,但是降解不可控且时间长。


技术实现思路

1、本申请公开一种聚乙二醇水凝胶材料及其制备方法与应用,旨在解决现有聚乙二醇水凝胶材料的制备工艺繁杂、条件苛刻以及制备的聚乙二醇水凝胶材料的降解不可控的技术问题。

2、为了实现上述目的,本申请的技术方案是:

3、本申请的第一方面提供了一种聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,所述方法包括:

4、将聚乙二醇二胺类化合物、二醛化合物、硫辛酸和异腈化合物加入到溶剂中反应,分离收集第一聚合物;

5、将所述第一聚合物溶解于水中之后,经紫外光照处理,得到所述聚乙二醇水凝胶材料。

6、结合第一方面优选地,所述聚乙二醇二胺类化合物结构如式(i)~(iii)所示:

7、

8、其中,r4和r5彼此独立地选自c1~c5烷基、苯基或氢原子中的一种;

9、4≤m≤113。

10、结合第一方面优选地,所述二醛化合物包括1,3-苯二甲醛、1,4-苯二甲醛、2,6-萘二羧醛和2,7-二甲基辛二醛中的一种;

11、和/或,所述的异腈化合物包括叔丁基异腈、正丁基异腈和异氰基苯中的一种。

12、结合第一方面优选地,所述聚乙二醇二胺类化合物、二醛化合物、硫辛酸、异腈化合物的摩尔比为1:(0.9-1.1):(2-3):(2-3)。

13、结合第一方面优选地,所述溶剂包括第一溶剂或者所述第一溶剂与第二溶剂的混合;

14、其中,所述第一溶剂包括水、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇中的一种;

15、所述第二溶剂包括四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷中一种。

16、结合第一方面优选地,聚乙二醇二胺类化合物、二醛化合物、硫辛酸和异腈化合物在溶剂中反应时,反应温度为0-80℃,时间为12-96h。

17、结合第一方面优选地,将所述第一聚合物溶解于水中时,第一聚合物水溶液的浓度为80-500mg/ml。

18、结合第一方面优选地,经紫外光照处理时,紫外光的波长为350-400nm,光照时间为1-30min。

19、本申请的第二方面提供了第一方面所述的制备方法制成的聚乙二醇水凝胶材料。

20、本申请的第三方面提供第二方面制备方法制备的聚乙二醇水凝胶材料在制备放疗垫片、组织填充剂、组织粘连防止剂、组织修复、皮肤敷料、药物释放材料、组织工程支架、封合剂或栓塞剂中的应用。

21、与现有技术相比,本申请实施例的优点或有益效果至少包括:

22、本申请提供的制备方法通过将聚乙二醇二胺类化合物、二醛化合物、硫辛酸和异腈化合物反应,并将所得反应产物在紫外光照处理,即得聚乙二醇水凝胶材料。其中,一方面通过使聚乙二醇二胺类化合物发生ugi反应,使其缩合生成线性结构的侧链含二硫五元环功能基团的聚乙二醇衍生物后,经紫外光引发交联即可形成聚乙二醇水凝胶材料,制备方法简单易行、反应条件温和,适合工业化生产;另一方面,所述聚乙二醇衍生物在紫外光下可引发二硫五元环中s-s键打开而进行开环交联,不需要加入外源性交联剂,使制备的聚乙二醇水凝胶材料保持了聚乙二醇优良的生物相容性,同时可制备成任意形状的水凝胶材料,具有较好的可塑形性;第三方面,由于二硫苏糖醇可还原s-s键,从而可通过加入二硫苏糖醇调控其降解途径,使其降解可控,特别是该聚乙二醇水凝胶材料载药时,可通过加入二硫苏糖醇控制药物的释放;第四方面,可通过聚乙二醇二胺类化合物的链长来调节聚乙二醇水凝胶溶胀性能和力学性能。

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【技术保护点】

1.一种聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇二胺类化合物结构如式(I)-(III)所示:

3.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述二醛化合物包括1,3-苯二甲醛、1,4-苯二甲醛、2,6-萘二羧醛和2,7-二甲基辛二醛中的一种;

4.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇二胺类化合物、二醛化合物、硫辛酸、异腈化合物的摩尔比为1:(0.9-1.1):(2-3):(2-3)。

5.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括第一溶剂或者所述第一溶剂与第二溶剂的混合;

6.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,聚乙二醇二胺类化合物、二醛化合物、硫辛酸和异腈化合物在溶剂中反应时,反应温度为0-80℃,时间为12-96h。

7.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,将所述第一聚合物溶解于水中时,第一聚合物水溶液的浓度为80-500mg/mL。

8.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,经紫外光照处理时,紫外光的波长为350-400nm,光照时间为1-30min。

9.根据权利要求1-8任一所述制备方法制成的聚乙二醇水凝胶材料。

10.根据权利要求1-8任一所述制备方法制成的聚乙二醇水凝胶材料在制备放疗垫片、组织填充剂、组织粘连防止剂、组织修复、皮肤敷料、药物释放材料、组织工程支架、封合剂或栓塞剂中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇二胺类化合物结构如式(i)-(iii)所示:

3.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述二醛化合物包括1,3-苯二甲醛、1,4-苯二甲醛、2,6-萘二羧醛和2,7-二甲基辛二醛中的一种;

4.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇二胺类化合物、二醛化合物、硫辛酸、异腈化合物的摩尔比为1:(0.9-1.1):(2-3):(2-3)。

5.根据权利要求1所述的聚乙二醇水凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括第一溶剂或者所述第一溶剂与第二溶剂的混合;

6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶鑫峰林绍梁胡俊力姚远徐彬彬赵崇浩何佳艺彭敏姿
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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