[发明专利]一种温敏扩链剂及温度、pH双敏感的聚氨酯水凝胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种温敏扩链剂及一种温度、pH双敏感的聚氨酯水凝胶。

背景技术

聚氨酯(PU)具有良好的生物相容性和优良的物理机械性能。对人体具有良好的生理可接受性，并且可以保持长期人体植入的稳定性。而水凝胶表面不易粘附蛋白质和细胞，故在与血液、体液及人体组织相接触时会表现出良好的生物相容性；另外，水凝胶由于含有大量的水分而非常柔软，并且类似于生物体组织，故作为人体植入物可以减少不良反应。聚氨酯水凝胶大多数有环境响应性，根据对外界刺激的响应情况，水凝胶又可分为分为：温度响应性水凝胶、pH响应性水凝胶、光响应性水凝胶、压力响应性水凝胶、生物分子响应性水凝胶、电场响应性水凝胶等。这类水凝胶在相当广的程度上对环境所引起的刺激有不同程度的应答，具有智能性。由于水凝胶的这种智能性，近年来对它的研究和开发工作异常活跃，成为当今研究的热点，尤其是对温度和pH敏感这两大生物特点的聚氨酯水凝胶。目前，聚氨酯水凝胶在生物医学中的应用主要包括药物缓释系统、创伤敷料、接触眼镜和组织工程材料等领域。

目前，大多数具有温度和pH敏感聚氨酯水凝胶都是采用聚丙烯酸酯跟N-异丙烷丙烯酰胺以过硫酸盐激发交联的方式进行制备，这种方法制备的聚氨酯水凝胶只是部分结构具有聚氨酯分子链，并非纯聚氨酯水凝胶，一定程度上影响聚氨酯的生物相容性。另外通过激发双键交联的方式，因比例问题，难以对交联后材料的性能、温度敏感进行变量分离研究。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种温敏扩链剂。

本发明的另一目的在于提供一种温度、pH双敏感的聚氨酯水凝胶。

本发明的再一目的在于提供上述聚氨酯水凝胶的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种温敏扩链剂，是由以下重量份数的成分制备得到：

N-异丙烷丙烯酰胺：65-80份

多元胺：          20-35份

催化剂：          0.01-0.03份；

所述的多元胺优选二元胺，特别优选乙二胺、丙二胺、己二胺、异佛尔酮二胺、环己二胺、二氨甲基环己烷、4，4′-二氨基二苯基甲烷或4，4′-二氨基二环己基甲烷中的一种；

所述的催化剂为乙醇钠、甲醇钠、氢氧化钠、乙醇钠、甲醇钾或氢氧化钾中的一种。

上述温敏扩链剂的制备方法，是将N-异丙烷丙烯酰胺、多元胺与催化剂混合，加入溶剂，80-85℃反应4-6h(michael加成反应)后抽干溶剂，得到温敏扩链剂；

所述的溶剂为醇类、醚类或酯类溶剂，优选甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、丁酮或乙酸乙酯中的一种，特别优选乙醇。

一种温度、pH双敏感的聚氨酯水凝胶，是由以下质量百分比的成分制备得到：

聚乙二醇：        15-20.6％

多羟基羧酸：      6.7-9.2％

多元异氰酸酯：    25.2-34.6％

上述的温敏扩链剂：15.3-36.5％

多元醇胺：        3.1-4.3％

固化交联剂：      11.6-19.4％；

所述聚乙二醇的分子量为600-2000，优选600；

所述的多羟基羧酸为2，2-二羟甲基丙酸(DMPA)、2，2-二羟甲基丁酸或酒石酸中的一种，优选2，2-二羟甲基丙酸(DMPA)；

所述的多元异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化苯基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、间甲苯二异氰酸酯(XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(MDI)或四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI)中的一种，优选六亚甲基二异氰酸酯(HDI)；

所述的多元醇胺为二乙醇胺、乙醇胺或三羟甲基氨基甲烷中的一种，优选二乙醇胺；

所述的固化交联剂优选Bayer N3100。

上述温度、pH双敏感的聚氨酯水凝胶的制备方法，是将聚乙二醇、多羟基羧酸、多元异氰酸酯和催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)混合，进行预缩聚反应，加入有机溶剂终止反应得到预聚体，然后加入上述的温敏扩链剂进行扩链反应，预聚体经扩链之后，采用多元醇胺封端，然后加入固化交联剂进行交联反应，得到温度、pH双敏感的聚氨酯水凝胶；

所述预缩聚反应是在80-85℃下反应2-3小时；

所述的有机溶剂为丙酮、丁酮、乙醇或乙酸乙酯中的一种，优选丙酮；