[发明专利]一种纳米复合水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米复合水凝胶，其特征在于，所述的纳米复合水凝胶为包含纳米锂藻土、聚丙烯酸钠、金刚烷修饰的PEG、胍基环糊精的凝胶网络结构；

所述纳米复合水凝胶中的各组分的比例为：

纳米锂藻土的质量分数为1%~10%，聚丙烯酸钠的质量分数为0.02%~0.1%，胍基化环糊精的质量分数为0.03%~0.25%，金刚烷修饰的PEG的质量分数为0.09%~0.72%，其余为水。

2.根据权利要求1所述的一种纳米复合水凝胶，其特征在于，所述的金刚烷修饰的PEG是线性的PEG、三臂PEG、四臂PEG、八臂PEG当中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种纳米复合水凝胶，其特征在于，所述的胍基化环糊精选自α-胍基环糊精、β-胍基环糊精、γ-胍基环糊精中的一种或多种的组合，胍基官能团的取代度是单取代至全取代。

4.一种如权利要求1中所述的纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将纳米锂藻土加入水中搅拌，得到溶液A；

S2：将聚丙烯酸钠水溶液加入到溶液A中继续搅拌，得到混合液B；

S3：向混合液B中加入胍基化环糊精水溶液持续搅拌，得到溶液C，

S4：向溶液C中加入金刚烷修饰的PEG的水溶液，继续搅拌，得到预成胶溶液；

S5：将预成胶溶液静置，得到纳米复合水凝胶。

5.根据权利要求4所述的纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述胍基化环糊精的制备过程包括如下步骤：

溴代环糊精的制备：将Ph₃P溶解在DMF中，冷却，加入NBS，溶解β-环糊精，加入Ph₃P/NBS混合液，N₂氛围中反应，反应结束后，加入甲醇，搅拌，冷却，用甲醇钠调pH至碱性，搅拌，沉淀，抽滤，甲醇洗涤，干燥，得到溴代环糊精；

叠氮化环糊精的制备：将溴代环糊精溶解在DMF当中，加入叠氮化钠，氮气中反应，之后浓缩，沉降，抽滤，洗涤，干燥，最终得到叠氮化环糊精；

氨基化环糊精的制备：将叠氮化环糊精溶解在DMF当中，加入三苯基膦，加入浓氨水，继续搅拌，通过浓缩，沉降，乙醇洗涤，干燥得到氨基化环糊精；

胍基化环糊精的制备：将氨基化环糊精用无水DMF溶解，加入到1H-吡唑-甲脒盐酸盐和二异丙基乙胺的混合液中，60℃-90℃下反应，再次加入1H-吡唑-甲脒盐酸盐和二异丙基乙胺，继续反应，后加入乙醚，搅拌，静置，倾倒上层清液，收集粘稠固体，用水溶解，加入乙醇沉淀，离心，倾倒上层清液，溶解底部固体，透析，冷冻干燥后获得胍基化环糊精。

6.一种如权利要求4所述的纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的金刚烷修饰的PEG的合成方法，包括如下步骤：

端羧基PEG的制备：将PEG除水，加入溶剂和丁二酸酐，于冰浴中搅拌，之后加入催化剂，撤去冰浴，在常温下继续反应，结束后，浓缩，将pH调至酸性，萃取，水洗，干燥，沉降，抽滤，干燥得到端羧基PEG化合物；

金刚烷修饰PEG的制备：将端羧基PEG除水，加入溶剂，加入N-羟基丁酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，室温下搅拌过夜，加入三乙胺以及1-金刚烷胺，室温下搅拌反应，反应结束后，酸洗，盐洗，合并水相，萃取，干燥，浓缩，最后利用乙醚进行沉降，抽滤，干燥，得到金刚烷修饰PEG化合物。

7.根据权利要求6所述的一种纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的端羧基PEG的制备时，浓缩后将pH调至2-4。

8.根据权利要求5所述的一种纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的叠氮化环糊精的制备温度为60-80℃。

9.一种如权利要求1中所述纳米复合水凝胶的应用，其特征在于，所述的纳米复合水凝胶作为自修复和或可注射的超分子水凝胶，在制备药物载体、细胞载体、面膜、化妆品基材、3D打印基材中的应用。