[发明专利]一种可注射的高强光聚合透明质酸自愈合水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可注射的高强光聚合透明质酸自愈合水凝胶及其制备方法。通过制备丙烯酸接枝3,3'‑二硫代二丙酰肼，并将其与醛基化透明质酸混合，经化学交联后进一步进行光聚合，从而制得一种可注射的高强光聚合透明质酸自愈合水凝胶。通过上述方式，本发明不仅能够避免在光聚合过程中外加光引发剂，使制得的自愈合水凝胶安全无毒、具有良好的生物相容性；还能够通过化学交联和光聚合的共同作用有效提高自愈合水凝胶的强度；同时，本发明利用席夫碱反应使自愈合水凝胶快速成型，并采用酰腙键与二硫键多重动态共价键联用的方式，有效提高自愈合水凝胶的自愈合效率，从而得到成型快、强度高、自愈合效率高且生物相容性好的自愈合水凝胶。

技术领域

本发明涉及自愈合水凝胶技术领域，特别是涉及一种可注射的高强光聚合透明质酸自愈合水凝胶及其制备方法。

背景技术

自愈合水凝胶是一种具有三维网络结构的高含水量智能化软质聚合物，其结构与成分类似于细胞外基质，拥有模拟生物体损伤自愈合的功能。因此，自愈合水凝胶在组织工程、药物传递、创伤敷料等生物医用领域具有巨大应用前景。然而，在追求提高自愈合效率或自愈合水凝胶强度的过程中，总会造成自愈合水凝胶的强度低、自愈合效率低或者生物相容性差等问题，从而使自愈合水凝胶在生物医用领域中的使用受到限制。

目前，为提高自愈合水凝胶的强度，通常通过使用或者添加人工合成高分子，来作为水凝胶的填充料或者构建水凝胶的第二网络，达到增强水凝胶的目的。然而，这些人工合成高分子通常使用丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺等小分子，通过一定方法在水凝胶体系中原位聚合后才达到其增强目的，不仅聚合得到的高分子会对生物体产生毒性，所添加的小分子和引发剂也会影响水凝胶在生物体内的应用。此外，当水凝胶用作支架时，其体外成型或者体内原位成型速度不够快，都会造成水凝胶支架与损伤治疗部位组织结合差，容易造成支架游走位移的问题。

公开号为CN109966558A的专利公开了一种可注射智能响应水凝胶及其制备方法和应用，该专利通过将醛基化的透明质酸与带有二硫键的酰肼化透明质酸混合，经席夫碱反应化学交联，从而制得具有自愈合性的可注射水凝胶。然而，该专利以酰肼化透明质酸为交联剂，仅采用化学交联法制备自愈合水凝胶，制得的水凝胶强度有限。为提高水凝胶的强度，当前仍需要研究一种更有效的可光控的交联剂，以便通过光控注射，原位聚合制得强度更高、可控性更强的水凝胶。然而，现有的采用光聚合法制备的自愈合水凝胶需要外加光引发剂，而光引发剂容易对生物体造成毒性伤害，导致生物相容性低。因此，当前仍缺乏同时具有成型快、强度高、自愈合效率高且生物相容性好等优点的自愈合水凝胶。

有鉴于此，当前有必要研究一种可注射的高强光聚合透明质酸自愈合水凝胶及其制备方法，使制得的自愈合水凝胶安全无害，并具有较快的成型速度、较高的强度与自愈合效率，以满足实际应用的需求。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种可注射的高强光聚合透明质酸自愈合水凝胶及其制备方法，通过制备丙烯酸接枝3,3'-二硫代二丙酰肼，并将其与醛基化透明质酸混合，经化学交联后进一步进行光聚合，从而制得生物相容性好、成型速度快、强度高且自愈合效率高的自愈合水凝胶。

为实现上述目的，本发明提供了一种可注射的高强光聚合透明质酸自愈合水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

S1、3,3'-二硫代二丙酰肼的制备：将3,3'-二硫代二丙甲酯溶于乙醇中，再加入预定量的水合肼进行酰肼合成反应，待所述酰肼合成反应完成后，对反应液进行过滤，得到3,3'-二硫代二丙酰肼；

S2、丙烯酸接枝3,3'-二硫代二丙酰肼的制备：将步骤S1制得的所述3,3'-二硫代二丙酰肼分散于去离子水中，再按照预设的摩尔比依次加入丙烯酸、碳二亚胺和活化辅助剂，进行接枝反应，待所述接枝反应完成后，得到丙烯酸接枝3，3’-二硫代二丙酰肼；