[发明专利]可快速固化的双交联水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种可快速固化的双交联水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)使包含体积比为100∶2～8的结冷胶与甲基丙烯酸酐的第一混合体系于50℃～60℃反应4～6h，并维持反应体系的pH值为7～9，获得双键修饰的结冷胶；所述双键修饰的结冷胶的结构式如式(1)所示：

(2)使包含摩尔比为60-80∶1的胶原与甲基丙烯酸缩水甘油酯的第二混合体系于室温反应10-30h，获得双键修饰的胶原；所述双键修饰的胶原的结构式如式(2)所示：

其中，Collagen为鼠尾胶原；

(3)将所述双键修饰的结冷胶溶解于磷酸盐缓冲溶液中，随后加入光引发剂和双键修饰的胶原，混合均匀后于0.1～0.2mol/L的钙离子浴中浸泡1～3min形成离子交联的水凝胶，随后在波长300～500nm、光强5～10mW/cm²下进行光引发反应3～5min，获得紫外光二次固化的双交联水凝胶；

所述双交联水凝胶机械强度为1KPa，并具有多孔结构，其中所含孔洞的孔径为100～300μm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)还包括：在所述的反应结束后，将所获反应混合物透析1～3天，之后冷冻干燥，获得双键修饰的结冷胶。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述透析采用的透析袋的截留分子量为7000～14000KDa。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体包括：于温度为70-90℃的条件下，将结冷胶溶解于去离子水中形成浓度为1-2w/v％的均一透明的溶液，随后降温至50-60℃，再将甲基丙烯酸酐滴加入到结冷胶溶液中形成第一混合体系并进行所述的反应，并维持反应体系的pH值为7～9。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具体包括：以碱性物质调节所述反应体系的pH值为7～9。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述碱性物质包括浓度为2～5mol/L的NaOH溶液。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：将胶原溶解于浓度为1～2w/v％的醋酸溶液中，随后调节所获胶原溶液的pH值至7-8，再滴加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，形成所述的第二混合体系。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：将胶原溶解于浓度为1～2w/v％的醋酸溶液，之后加入有机碱、表面活性剂和甲基丙烯酸缩水甘油酯，并混合均匀，获得第二混合体系。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述有机碱与甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔比为1～1.5∶1。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述有机碱为三乙胺。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为吐温20。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂与第二混合体系的体积比为0.05～0.15∶100。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)还包括：在反应结束后，将所获反应混合物与乙醇按照1∶10～20的体积比混合，并收集沉淀，随后将收集的沉淀重新溶于去离子水，冷冻干燥获得双键修饰的胶原。