[发明专利]具有钙离子络合和氧化还原双重响应的形状记忆水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.具有钙离子络合和氧化还原双重响应的形状记忆水凝胶，其特征在于，以质量份数计，由6～30份含巯基的多糖、12～30份亲水热塑性高分子、0.12～5份丙烯酸酯、0.01～0.08份引发剂溶于50～80份水中，通过引发剂引发丙烯酸酯上的不饱和键发生聚合反应，然后对聚合物在-18℃～60℃范围内进行变温处理得到；所述含巯基的多糖是由含羧基多糖和含氨基的巯基小分子溶解在水中，在室温下，含羧基多糖上的羧基和含氨基的巯基小分子的氨基缩合形成酰胺反应得到；以质量份数计，含羧基多糖、含氨基的巯基小分子和水的质量比为10～25：10～40：40～70；所述含羧基多糖为羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和黄原胶中的一种或多种；所述含氨基的巯基小分子为巯基乙胺盐酸盐、3-巯基-1-丙胺、2-氨基苯硫酚和4-氨基苯硫酚中的一种或多种；所述亲水热塑性高分子为聚乙烯醇或琼脂；

所述形状记忆水凝胶中的羧基能和钙离子试剂中的Ca²⁺发生络合作用，固定水凝胶临时形状，在络合剂的作用下螯合出钙离子，使水凝胶恢复到初始形状；

所述形状记忆水凝胶中的巯基能在氧化剂的作用生成双硫键固定水凝胶临时形状，然后在还原剂的作用下还原为巯基，水凝胶恢复到初始形状；

所述形状记忆水凝胶依次在钙离子试剂和氧化剂的作用下固定水凝胶临时形状，然后依次在还原剂和络合剂的作用下恢复成初始形状，

所述的对聚合物在-18℃～60℃范围内进行变温处理是用注射器将水凝胶注入直径1mm，长度8cm的硅胶管内，置于-18℃冰箱内冷冻6h，取出水凝胶置于20℃、28℃或30℃下解冻，放置1h或6h；如此冷冻-解冻循环4次或5次。

2.根据权利要求1所述的具有钙离子络合和氧化还原双重响应的形状记忆水凝胶，其特征在于，所述丙烯酸酯为乙二醇二甲基丙烯酸酯和乙二醇二丙烯酸酯中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的具有钙离子络合和氧化还原双重响应的形状记忆水凝胶，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的具有钙离子络合和氧化还原双重响应的形状记忆水凝胶，其特征在于，所述钙离子试剂为CaCl₂、CaBr₂和Ca(NO₃)₂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的具有钙离子络合和氧化还原双重响应的形状记忆水凝胶，其特征在于，所述络合剂为EDTA和Na₂CO₃中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的具有钙离子络合和氧化还原双重响应的形状记忆水凝胶，其特征在于，所述氧化剂为H₂O₂、溴酸钠、溴酸钾和过硼酸钠中的一种或多种；所述还原剂为DTT和半胱氨酸中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的具有钙离子络合和氧化还原双重响应的形状记忆水凝胶的制备方法，其特征在于：将6～30份含巯基的多糖、12～30份亲水热塑性高分子、0.12～5份丙烯酸酯、0.01～0.08份引发剂溶于50～80份水中，通过引发剂引发丙烯酸酯上的不饱和键发生聚合反应；然后对聚合物在-18℃～60℃范围内进行变温处理，得到具有钙离子络合和氧化还原双重响应的形状记忆水凝胶。