[发明专利]一种高生物相容性水凝胶微球的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有高生物相容性水凝胶微球及其制备方法。本发明高生物相容性水凝胶微球是通过将聚琥珀酰亚胺、氨基封端聚乙二醇、胺类化合物混合，经类悬浮聚合和净化得到水凝胶微球。本发明提供的高生物相容性水凝胶微球具有优异的生物相容性，且利用胺类官能团特殊的官能团特性，赋予水凝胶微球吸附带负电物质和重金属吸附性能，可应用于血液净化、药物缓释、护肤品和水处理等领域，拓宽水凝胶的应用领域；本发明提供的高生物相容性水凝胶微球的制备方法简单、操作方便，材料稳定好，用途范围广，具有实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种高生物相容性水凝胶微球的制备方法和应用，具体地说，是涉及一种含胺类官能团聚天冬酰胺衍生物高生物相容性水凝胶微球及其制备方法和应用。

背景技术

水凝胶是由化学键、离子键、氢键、憎水相互作用或物理作用而形成的一种具有亲水性但不溶予水的三维网络结构的高分子聚合物。水凝胶改性是通过改变优化水凝胶原有的性能或复合具备新的优良性能，比如良好的生物相容性、可降解性、易于调控的物理化学性质和结构等，在生物医药、医学健康、精细化工等领域具有诱人的应用前景。充分发挥水凝胶亲水性,无毒,良好的生物相容性等特点，并赋予水凝胶特殊的功能，满足不同领域的特殊性能需求，同时拓宽水凝胶的应用领域，是目前水凝胶新材料的研究方向。

聚天冬氨酸类高分子材料具有可生物降解、生物相容性好、毒性低、合成方便、易与药物键合等优点，被认为是一类相当有应用前景的生物医用高分子。国内外学者对这类材料进行了许多研究。相比于其它可降解的高分子材料，聚琥珀酰亚胺(PSI)通过L-天冬氨酸的热缩聚制备获得，通过选择不同的亲核试剂对PSI进行开环反应，可以制备一系列侧链官能团修饰的聚天冬氨酸的衍生物。聚合物的主链为聚氨基酸，这从根本上保证材料良好的生物可降解性和生物相容性。其次，L-天冬氨酸原料易得，可再生性好。而且通过改变PSI开环试剂的种类和比例，可以对聚合物的结构和性质进行调控和设计，以实现不同的用途目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，设计一种具有高生物相容性水凝胶微球，并可将其用于血液净化、药物缓释、护肤化妆品等领域，可拓宽水凝胶的应用领域。

本发明的目的，提供一种可用于用于血液净化、药物缓释、护肤化妆品等领域的高生物相容性水凝胶微球。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种高生物相容性水凝胶微球，所述高生物相容性水凝胶微球是通过将聚琥珀酰亚胺、氨基封端聚乙二醇、胺类化合物混合，经类悬浮聚合和净化得到水凝胶微球。所述胺类物质为3-二甲胺基丙胺、N,N-二甲基乙二胺、聚乙烯亚胺(PEI)、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺、多乙烯多胺的至少一种；所述聚琥珀酰亚胺的平均分子量为 700～80000；所述氨基封端聚乙二醇的平均分子量为200～5000；所述高生物相容性水凝胶微球的粒径为0.001mm～2mm之间。

胺类化合物中，聚乙烯亚胺(PEI)优选支化型聚乙烯亚胺。

溶有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法。本发明所谓的“类悬浮聚合”，与悬浮聚合相似，主要将聚琥珀酰亚胺、氨基封端聚乙二醇、胺类化合物、溶剂A混合，在0～40℃条件下搅拌溶解，混合均匀得到“水凝胶反应相”，并将“水凝胶反应相”在溶有分散剂的有机相中进行分散成微球状，在一定条件下进行反应获得水凝胶微球。

本发明采用聚琥珀酰亚胺作为材料主体，选择氨基封端聚乙二醇和胺类化合物对聚琥珀酰亚胺进行开环和交联反应，制备出水凝胶材料。一方面，水凝胶材料主体为聚氨基酸，这从根本上保证材料良好的生物可降解性和生物相容性；另一方面，在水凝胶上复合聚乙二醇，可进一步提高材料的生物相容性，包括血液相容性等；再者，在水凝胶上复合胺类化合物，可得到水凝胶分子链上修饰带上胺类官能团(如伯胺基团，仲胺基团，叔胺基团和季胺基团等)，利用胺类官能团特殊的官能团特性，赋予水凝胶材料新功能。