[发明专利]一种基于硼酸酯键的双交联自修复水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于硼酸酯键的双交联自修复水凝胶，其特征在于：该水凝胶具有如下式一所示结构：

R₁为双键封端的四臂聚乙二醇丙烯酸酯PEG-QA、双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA、双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA或者双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA和双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA的混合物反应后的残基；所述双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA和双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA的混合物中，二者的分子量相等；

所述基于硼酸酯键的双交联自修复水凝胶按照以下操作步骤制备得到：将丙烯酸酯、二硫苏糖醇、含双键的苯硼酸化合物在简单一锅法混合后进行两个阶段的紫外光固化操作即可得到基于硼酸酯键的双交联自修复水凝胶；所述丙烯酸酯包括双键封端的四臂聚乙二醇丙烯酸酯PEG-QA、双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA、双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA，或者双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA和双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA的混合物；所述双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA和双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA的混合物中，二者的分子量相等。

2.根据权利要求1所述的一种基于硼酸酯键的双交联自修复水凝胶的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：将丙烯酸酯、二硫苏糖醇、含双键的苯硼酸化合物在简单一锅法混合后进行两个阶段的紫外光固化操作即可得到基于硼酸酯键的双交联自修复水凝胶；

所述丙烯酸酯包括双键封端的四臂聚乙二醇丙烯酸酯PEG-QA、双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA、双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA，或者双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA和双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA的混合物；所述双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA和双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA的混合物中，二者的分子量相等。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述PEG-QA是先由季戊四醇和聚乙二醇经脱水缩合反应进行聚合，再用丙烯酰氯进行酰化反应制得；

所述PEG-DA是由聚乙二醇跟丙烯酰氯进行酰化反应制得；

所述PCL-DA是由聚己内酯跟丙烯酰氯进行酰化反应制得。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述聚乙二醇的分子量为1000～4000；所述聚己内酯的分子量为1000～4000。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述含双键的苯硼酸化合物为含端基双键的苯硼酸，具体为4-乙烯基苯硼酸。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

当丙烯酸酯为双键封端的四臂聚乙二醇丙烯酸酯PEG-QA时，丙烯酸酯、二硫苏糖醇、含双键的苯硼酸化合物的摩尔比为1:4:4；

当丙烯酸酯为双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA时，丙烯酸酯、二硫苏糖醇、含双键的苯硼酸化合物的摩尔比为1:2:2；

当丙烯酸酯为双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA时，丙烯酸酯、二硫苏糖醇、含双键的苯硼酸化合物的摩尔比为1:2:2；

当丙烯酸酯为双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA和双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA的混合物时，双键封端的直链聚乙二醇丙烯酸酯PEG-DA、双键封端的直链聚己内酯丙烯酸酯PCL-DA、二硫苏糖醇、含双键的苯硼酸化合物的摩尔比为1:1:4:4。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述紫外光固化操作中，第一阶段采用400W紫外光照射220秒，第二阶段采用350W紫外光照射105秒，第一阶段和第二阶段固化时间总和控制在5～10分钟以内。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述二硫苏糖醇在使用前先溶于pH值为7～8的PBS溶液中。

9.根据权利要求1所述的一种基于硼酸酯键的双交联自修复水凝胶在制备生物医用高分子聚合物材料中的应用。