[发明专利]基于逆Diels-Alder反应的可快速固化水凝胶、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种聚合物，其特征在于，所述聚合物为式（3）所示结构的聚合物；

（3）

其中，HA为透明质酸，m为大于或等于2的自然数。

2.一种水凝胶组合物，包括聚合物基质和水，其特征在于，所述聚合物基质包括权利要求1所述的聚合物。

3.根据权利要求2所述的水凝胶组合物，其特征在于，所述水凝胶组合物具有多孔结构，其中所含孔洞的孔径为300~400μm。

4.一种可快速固化水凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）使3-(4-苄基氨基）-1,2,4,5-四嗪与四臂聚乙二醇发生反应，获得式（1）所示的四嗪修饰的四臂聚乙二醇，

（1）

其中m为大于或等于2的自然数；

2）使5-降冰片烯-2-甲胺与透明质酸发生反应，获得式（2）所示降冰片烯修饰的透明质酸；

（2）

其中，n为大于或等于2的自然数；

3）使四嗪修饰的四臂聚乙二醇与降冰片烯修饰的透明质酸进行逆Diels-Alder反应，获得可快速固化水凝胶。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1）包括使四臂聚乙二醇、缩合剂在第一溶剂中混合形成第一混合体系发生缩合反应，然后加入3-(4-苄基氨基)-1,2,4,5-四嗪形成第二混合体系发生酰胺化反应获得式（2）所示四嗪修饰的四臂聚乙二醇的步骤；其中缩合反应的反应温度控制在0~8℃，反应时间控制在10~30min；酰胺化反应的反应温度控制在15~30℃，反应时间控制在10~20h。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述缩合剂包括苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐和N,N-二异丙基乙胺；所述第一溶剂包括二氯甲烷；所述缩合剂与四臂聚乙二醇的摩尔比为1~3:1；所述四臂聚乙二醇与3-(4-苄基氨基）-1,2,4,5-四嗪的摩尔比为1:1~3。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1）中还包括在发生酰胺化反应之后对反应混合物后处理的步骤，并且所述后处理步骤包括：在所述酰胺化反应结束后，将所获反应混合物加入不良溶剂中，并收集沉淀，随后通过葡聚糖凝胶柱纯化并冷冻干燥，即得到四嗪修饰的四臂聚乙二醇。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述不良溶剂包括乙醚；所述葡聚糖凝胶柱为葡聚糖凝胶柱G-15。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2）包括使透明质酸、缩合剂发生缩合反应，然后加入5-降冰片烯-2-甲胺进行还原反应得到式（2）所示降冰片烯修饰的透明质酸的步骤；其中缩合反应的反应温度控制在0~8℃，反应时间控制在10~30min；还原反应的反应温度控制在15~30℃，反应时间控制在10~20h。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述缩合剂包括1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺；所述透明质酸与降冰片烯的摩尔比为1:1~3；所述缩合剂与透明质酸羧基的摩尔比为1~3:1。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤2）还包括在还原反应后对还原反应产物进行后处理的步骤，并且所述后处理步骤包括：将所获反应混合物透析1~3天，之后冷冻干燥，获得降冰片烯修饰的透明质酸。

12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3）中反应的介质为磷酸盐缓冲溶液。

13.如权利要求2~3中任一项所述的水凝胶组合物在组织工程领域中的用途。