[发明专利]胺类化合物交联剂及其在水凝胶制备方法中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种胺类化合物交联剂，同时涉及该胺类化合物交联剂在水凝胶制备方法中的应用，属于高分子材料技术领域。

背景技术

水凝胶是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定形状，在水中只溶胀不溶解。它的化学性质及物理性质与天然的细胞环境极其相似，并且生物相容性好，在医学、生物、药物等领域有着广阔的应用前景。作为高吸水高保水材料，水凝胶被广泛用于多种领域，如：伤口辅料、隐形眼镜、药物载体等，未来在软组织修复、心脏支架等方面有良好发展空间。

水凝胶的种类繁多，应用于生物医学领域的水凝胶大体可以分为天然高分子水凝胶和合成高分子水凝胶。天然的高分子水凝胶包括多糖类（淀粉、海藻酸、透明质酸、壳聚糖等）和多肽类（胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷氨酸等）。合成的高分子水凝胶主要包括聚乙二醇及其衍生物、聚乳酸、聚己内酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸等。

水凝胶一般通过物理或化学方式交联制备。在过去三十年内，已经开发了许多交联方式不同的水凝胶。其中比较传统的水凝胶形成方法是逐步聚合，特别是迈克尔共轭加成方法。近年来，人们通过逐步聚合机理研究了水凝胶的形成。其中，巯基与丙烯酸酯基或乙烯基砜基之间的迈克尔加成化学是应用很广泛的方法，可以利用它制备原位的水凝胶。例如，Hubbell等于2003年通过这种交联方法在巯基与丙烯酸酯基摩尔比为1:1的情况下成功制得了PEG基的水凝胶，公开文献参见Vernon，B.;Tirelli，N.;Bachi，T.;Haldimann，D.;Hubbell，J.A.Water-borne，in situ crosslinked biomaterials from phase-segregated precursors.J.Biomed.Mater.Res.A2003，64，447。然而，这种方法存在缺陷，例如合成中巯基有难闻的气味，功能化步骤比较耗时，连有生物分子的硫化物有变性的可能，以及缺乏对网络结构的空间和时间的掌控。

最常用的做水凝胶的聚合物有聚乙二醇，聚乙烯醇等。其中聚乙二醇（PEG）作为一种合成型水凝胶的原料，生物相容性好，并且由于其简单柔顺的结构，PEG对细胞粘附及识别有着天然的生物惰性。PEG已通过美国食品与药品管理局（FDA）的认证，在生物、医学、药物等有着广泛的应用。商品化的聚乙二醇有不同的分子量，其结构可以是线性或多臂星型结构，其分子链两端可以被修饰不同的基团，如端基接上不同类型的双键，通过自由基或迈克尔加成进行交联。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种新型的胺类化合物交联剂。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种利用胺类化合物交联剂进行水凝胶制备的方法。

为实现上述的发明目的，本发明提供了下述的技术方案：

一种胺类化合物交联剂，包括一种胺类化合物，或者由多种胺类化合物复配制得。

所述胺类化合物具有如下通式：

其中R可以为：

中的一种或多种。

其中较优地，所述胺类化合物交联剂，由氨水和其他的胺类化合物复配制得。

其中较优地，所述胺类化合物选自磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、氨水、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵。

上述胺类化合物交联剂在水凝胶制备方法中的应用。

一种使用上述胺类化合物交联剂制备的水凝胶。

一种水凝胶制备方法，以端基为不饱和双键的聚合物衍生物为原料，加入溶剂及上述胺类化合物交联剂，制得水凝胶。

其中较优地，所述聚合物衍生物是水溶性聚合物。

其中较优地，所述聚合物衍生物的端基选自乙烯基砜、丙烯酰胺、丙烯腈等不饱和双键。

其中较优地，所述溶剂是极性溶剂。

其中较优地，所述聚合物衍生物和所述溶剂的质量比在2：1至1:20之间；所述聚合物衍生物与所述胺类化合物交联剂的质量比在100:1至1:5之间。

本发明提供的胺类化合物交联剂，选自廉价的胺类化合物，经济性较好。同时，在制备水凝胶的过程中，该胺类化合物可以分解不会产生有毒气体，环保性较好。

本发明提供的胺类化合物交联剂可用于制备水凝胶。采用本发明的胺类化合物作为交联剂，通过新型迈克尔加成反应，使其交联成三维网络结构，制得水凝胶。通过调节胺类化合物、聚合物、溶剂三者的比例，可以改变水凝胶的交联密度及强度，进而影响水凝胶的溶胀性能。