[发明专利]一种双交联温度/pH双响应水凝胶及其制备方法、应用

说明书

本发明属于水凝胶材料技术领域，具体公开一种双交联温度/pH双响应水凝胶及其制备方法、应用。其制备方法包括以下步骤：S1、HEMA‑PDLA(PLLA)大分子单体的合成：以HEMA为引发剂，DBU为催化剂，进行开环聚合，得到的产物依次浓缩、沉淀、干燥即可；S2、将HEMA‑PDLA与HEMA‑PLLA混合，超声使其立体络合完全，除去溶剂，即得活性聚乳酸立体络合物；S3、将活性聚乳酸立体络合物与MEO₂MA、OEGMA、DEAEMA及EGDMA混合，进行自由基聚合反应，形成双亲共网络双交联水凝胶。本发明提供的水凝胶具有优越的机械性能、稳定性及较低的溶胀度。

技术领域

本发明属于水凝胶材料技术领域，具体公开一种双交联温度/pH双响应水凝胶及其制备方法、应用。

背景技术

近年来，水凝胶作为一种生物相容性好、实用性强的药物载体被广泛应用于医学载药领域，但水凝胶较差的力学性能一直以来都是阻碍其在医药领域发展的因素之一，物理交联和化学交联常被用来改善凝胶的机械性能和稳定性。同时，很多新型的水凝胶材料也被广泛研究，例如，拓扑凝胶(TP gel)、双网络凝胶(DN gel)、纳米复合凝胶(NC gel)等，都是通过改变凝胶网络结构提高凝胶的力学性能；另外还可以向凝胶网络中引入功能性粒子以提高凝胶的性能，又能使凝胶兼具生物医用所需的相应功能，即实现结构功能一体化。

溶胀性能是凝胶的一种复杂性质，但大多数水凝胶由于溶胀度高，使其具有高含水量和大孔隙，这些通常会导致药物释放相对迅速，可以在几小时到几天内迅速释放，应用的方便性也存在问题。

刺激响应性水凝胶(SRHs)，也称为“智能”水凝胶，其可响应外界刺激如pH、光、电、磁、温度，氧化还原而使自身溶胀性发生改变，刺激响应性水凝胶的研究进一步提高了水凝胶的靶向释药性，使水凝胶的应用得以扩展。

在水凝胶载药治疗疾病的过程中，需要研制出各种针对人体复杂的生物环境响应的水凝胶，而对于温度和pH双重刺激响应水凝胶的报道则较少。

发明内容

基于以上问题，本发明以生物相容性良好的聚乳酸立体络合物作为物理交联剂，以EGDMA作为化学交联剂，双重交联使得合成的水凝胶相较于单交联水凝胶具有更加优越的机械性能与稳定性，双重交联也使得水凝胶具有较低的溶胀度，因此在释药过程中不会出现吸水过多导致出现水肿的情况。

本发明提供的双交联温度/pH双响应水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、HEMA-PDLA大分子单体及HEMA-PLLA大分子单体的合成

以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为引发剂，DBU(1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯)为催化剂，在惰性气氛下与D-丙交酯进行开环聚合反应，得到的反应物依次浓缩、沉淀、干燥，即得HEMA-PDLA大分子单体；

所述甲基丙烯酸羟乙酯与所述D-丙交酯、所述1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯的摩尔比为1:0.03-0.13:12；

所述HEMA-PLLA大分子单体的合成方法与所述HEMA-PDLA大分子单体的合成方法相同；

S2、活性聚乳酸立体络合物

将HEMA-PDLA大分子单体与HEMA-PLLA大分子单体等摩尔混合，溶解后超声使大分子单体之间立体络合完全，除去溶剂，即得活性聚乳酸立体络合物；

S3、双亲共网络双交联凝胶的制备

将S2中所述活性聚乳酸立体络合物与2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯(MEO₂MA)、甲基丙烯酸寡聚乙二醇甲醚酯(OEGMA)、甲基丙烯酸二乙基胺基乙酯(DEAEMA)及二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)混合，进行自由基聚合反应，形成双亲共网络双交联水凝胶；