[发明专利]一种pH敏感自修复水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种pH敏感自修复水凝胶主要由具有邻苯二酚基团的海藻酸钠和具有苯硼酸基团的羧甲基纤维素钠两种基质，其关键性能指标如下：

外观：灰色，凝胶状物；

重金属含量：≤10μg/g(m/m)；

平衡溶胀率：≤3g/g湿胶；

细胞毒性：细胞毒性反应不大于Ⅰ级；

无菌试验：无菌；

致敏试验：无迟发型超敏反应；

皮内反应试验：原发性刺激指数PII＜0.4。

2.权利要求1所述的一种pH敏感自修复水凝胶，特征在于，其制备方法包括如下步骤：

（1）多巴胺改性海藻酸钠的制备：称取一定质量的海藻酸钠，溶于pH为4.5~7.4的2-(N-吗啡啉)乙磺酸（MES）缓冲液中，配成质量浓度为1%~5%的溶液，然后将一定质量比例的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）溶于上述海藻酸钠溶液中，20~40℃下反应10~40min，再加入一定质量比例的多巴胺，20~40℃、氮气保护下，继续搅拌反应8~24h，然后装入截留分子量为3000~3500Da或8000~12000Da的透析袋中，用蒸馏水透析1~3天后，取截留液在压力0~20Pa、温度-100~-30℃条件下冷冻干燥48~72h，即制得多巴胺改性的海藻酸钠；

（2）3-氨基苯硼酸改性羧甲基纤维素钠的制备：称取一定质量的羧甲基纤维素钠，溶于pH为5.0~7.4的MES缓冲液中，配成质量浓度为1%~5%的溶液，然后将一定质量比例的EDC和NHS溶于上述羧甲基纤维素钠溶液中，20~40℃下反应10~40min，再加入一定质量比例的3-氨基苯硼酸，20~40℃下，继续搅拌反应8~24h，然后装入截留分子量为3000~3500Da或8000~12000Da的透析袋中，用蒸馏水透析1~3天后，取截留液在压力0~20Pa、温度-100~-30℃条件下冷冻干燥48~72h，即制得含有苯硼酸基团的羧甲基纤维素钠；

（3）pH敏感自修复水凝胶的制备：取一定质量的多巴胺改性的海藻酸钠和3-氨基苯硼酸改性的羧甲基纤维素钠分别溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲溶液（PBS）中配成质量浓度为0.5%~2%的溶液，然后按照体积比为1:0.5~2的比例分别取两种溶液混合，搅拌均匀，即得pH敏感自修复水凝胶。

3.根据权利要求2所述一种pH敏感自修复水凝胶及其制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的海藻酸钠粘均分子量为1.2×10⁵~3.0×10⁵ g/moL，海藻酸钠与EDC和NHS的投料质量比为1.0:0.8~3.0:0.2~1.0，海藻酸钠与多巴胺投料质量比为1.0:0.5~1.5，产物中多巴胺取代度为10%~30%。

4.根据权利要求2所述一种pH敏感自修复水凝胶及其制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的羧甲基纤维素钠的羧甲基化率为70%~90%，粘均分子量为2.0×10⁵~4.0×10⁵ g/moL，羧甲基纤维素钠与EDC和NHS的投料质量比为1.0:0.8~3.0:0.2~1.0，羧甲基纤维素钠与3-氨基苯硼酸投料质量比为1.0:0.2~0.8，产物中3-氨基苯硼酸取代度为5%~15%。