[发明专利]一种时间与温度双重敏感的可降解聚合物水凝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水凝胶及其制备方法，属于生物医用高分子材料制造及应用领域，特别涉及一种时间与温度双重敏感的可降解聚合物水凝胶及其制备方法。

背景技术

随着合成技术、筛选技术、分离技术的进步及生物医学的发展，药物开发速度不断加快，药物内涵及种类不断拓展，除了传统药物治疗外，基因治疗、蛋白治疗、细胞治疗、干细胞治疗等新型治疗理念，也不断被提出并应用到了治疗实践之中，使人类与疾病做斗争的能力越来越强。为了获得最佳治疗效果，除了需要高效药物和先进治疗方法之外，同时也离不开合适的药物载体及给药方式，因为药物除了具有治疗疾病的功效之外，还可能具有不稳定性、毒性、刺激性、过敏性等不利于治疗的特性，这些不利特性不但会降低治疗效果，给病人带来不舒适感，有时可能完全阻碍治疗效果的发挥。开发具有高生物相容性、高药物包裹量、可降解的智能新型药物载体材料是充分发挥药物潜能，提高治疗效果，实现细胞治疗、蛋白治疗、基因治疗等先进治疗理念的必要途径。

水凝胶是药物载体的一种重要形式。水凝胶具有良好的生物相容性、水渗透性，而且通过人工合成可以调节微观结构和性能，这些性质使水凝胶在生物医学领域的应用具有广阔的发展前景。在人体中，除骨、齿、指甲和皮肤外层之外，大部分组织是由蛋白质和多糖网络组成的含有大量水的凝胶材料，可以毫不夸张地说，生命是在水凝胶中孕育、产生和成长的。在生物医学领域，基于可降解聚合物的水凝胶非常适合于用作药物载体及再生组织工程材料。随着降解过程进行，凝胶的交联密度降低，链段变短，不但可以实现药物的缓慢控制释放，而且可以避免载体材料在体内的长期存在所引起的负面影响，也避免了手术取出过程，减轻了病人痛苦，节省了医疗费用。

可降解聚合物水凝胶可以由天然高分子制造，也可以由合成高分子制造。天然高分子如纤维素、淀粉、壳聚糖、透明质酸等可以用来制备可降解水凝胶，但是这类聚合物的结构及性能调控余地较小，如降解速率、形态、分子量难于较准确地调控，而且天然产物会因来源不同，结构与性能也有一定的不同，尤其是壳聚糖类物质表现出这种特点。合成可降解高分子水凝胶可以避免上述缺点，可生物降解聚酯就是一种适合于制造水凝胶的合成高分子。

可生物降解聚酯是一种生物医用价值和潜力十分巨大的合成型可降解高分子，可以制造生物组织及器官，可用作手术辅助材料，还可用于日用环保健康产品的制造。但是基于可生物降解聚酯的水凝胶的相关开发工作却不是很多，关于可生物降解聚酯智能水凝胶的开发工作则相对更少。将可生物降解聚酯引入水凝胶制备，可以增加所装载的活性成分的控制释放特性，增加适合装载的活性成分的类型，优化水凝胶的结构及物理、化学特性，因而在组织工程材料、药物控制释放材料、食品及化妆品开发等方面具有极大应用发展潜力。可生物降解聚酯智能水凝胶是一个新兴技术领域，具有广阔的发展前景。使可生物降解聚酯水凝胶具有更多的智能响应特性，对提高其使用的方便性、提高对其性能的调控维度、提高药物控制释放效果具有意义，但是相关开发工作少之又少。

发明内容

为了拓宽可生物降解聚酯的应用领域，丰富可生物降解聚酯的应用形式，增加水凝胶及智能水凝胶的类型，满足药物及生物活性成分的注射控制释放需求，实现注射修复组织缺陷疾病的治疗，减少手术治疗，减轻病人痛苦及降低医疗费用，本发明开发了一种时间与温度双重敏感可降解聚合物水凝胶，本发明的水凝胶同时具有温敏性和时间敏感性，可充分解决注射过程中的针头堵塞问题，在生物医学领域具有广泛的应用价值。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种时间与温度双重敏感的可降解聚合物水凝胶，其特征在于：主要由可降解聚合物及介质构成，所述介质为去离子水、生理盐水、磷酸缓冲溶液中的任意一种，所述介质的质量是所述可降解聚合物质量的3-9倍，所述可降解聚合物为三嵌段多元共聚物并由以下结构单元构成：氧己酰基、氧-2-甲基己酰基、氧-2-乙基己酰基、氧-2-丙基己酰基、氧-2-丁基己酰基、氧-2-戊基己酰基、氧-2-己基己酰基中的1-7种、氧亚乙基及氧-1,4-亚丁基，所述氧-1,4-亚丁基与氧亚乙基的物质的量之比为0:1-0.35:1，氧亚乙基及氧-1,4-亚丁基构成的嵌段的数均化学式量为1300-3000，氧己酰基、氧-2-甲基己酰基、氧-2-乙基己酰基、氧-2-丙基己酰基、氧-2-丁基己酰基、氧-2-戊基己酰基、氧-2-己基己酰基构成的单一嵌段的数均化学式量与氧亚乙基及氧-1,4-亚丁基构成的嵌段的数均化学式量之比为0.7:1-1:1.1。