[发明专利]一种基于酶交联的聚乙二醇类化学水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种基于酶交联的聚乙二醇类化学水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的凝胶体系中具体包括如下体积分数的组份：酚羟基功能化修饰的聚乙二醇类线性聚合物溶液20％-90％、辣根过氧化物酶溶液5％-40％、过氧化氢溶液5％-40％；

所述酚羟基功能化修饰的聚乙二醇类线性聚合物溶液的浓度为4-30wt％；

所述酚羟基功能化修饰的聚乙二醇类线性聚合物溶液中聚乙二醇类线性聚合物的平均分子量为5000-100000，侧链酚羟基功能基团的修饰率为5-90％，结构式为：

其中，R为R'为H、CH₃或R，n，m为正整数且2≤n≤42，i＝0，1，2；

所述结构式或为：

其中，R为当l＝1时，j＝2；当l＝2时，j＝1；n，m为正整数且2≤n≤42，i＝0，1，2；

所述结构式或为：

其中，R为n，m为正整数且2≤n≤42，i＝0，1，2。

2.根据权利要求1所述的一种基于酶交联的聚乙二醇类化学水凝胶，其特征在于，所述酚羟基功能化修饰的聚乙二醇类线性聚合物溶液中的聚乙二醇类线性聚合物主链为线性聚乙二醇二丙烯酸酯大单体与二硫苏糖醇、1，4-二巯基-2-丁醇、3，4-二巯基-1-丁醇、2，4-二巯基-1-丁醇、1，4-二巯基-3-甲基-2-丁醇、2，3-二氨基-1，4-二硫醇、2-氨基-1，4-二硫醇和3-氨基-1，5-二硫醇中的任一种形成的交替共聚物。

3.根据权利要求1所述的一种基于酶交联的聚乙二醇类化学水凝胶，其特征在于，所述辣根过氧化物酶溶液的浓度为0.01-1mg/mL。

4.根据权利要求1所述的一种基于酶交联的聚乙二醇类化学水凝胶，其特征在于，所述过氧化氢溶液的浓度为0.02-0.08wt％。

5.根据权利要求1所述的一种基于酶交联的聚乙二醇类化学水凝胶，其特征在于，所述聚乙二醇类水凝胶中各组分的溶媒为纯水、注射用水、生理盐水、缓冲溶液、动植物或人体的体液、组织培养液、细胞培养液的任一种。

6.一种基于酶交联的聚乙二醇类化学水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：

a、制备线性聚合物1：取聚乙二醇二丙烯酸酯大单体溶解于二甲基亚砜溶剂中，加入小分子单体，完全溶解后加入催化剂Ⅰ进行迈克尔加成反应24-48h；然后，再加入封端剂继续反应4-12h；减压蒸馏除去部分溶剂，不良溶剂沉降产物，真空干燥，透析除去残留的小分子，冷冻干燥得到线性聚合物1投入下一步反应；

b、制备功能化的线性聚合物2：将上述得到的线性聚合物1、催化剂Ⅱ和脱水剂溶解于无水四氢呋喃中，将用于侧链修饰的小分子按不同修饰比溶解于少量无水四氢呋喃中，通过微量注射泵将溶有小分子的四氢呋喃溶液缓慢加入反应体系，并反应24-48h，过滤，旋蒸，沉降，真空干燥，透析除去残留的小分子，冷冻干燥得到功能化的线性聚合物2，投入第三步的酶交联反应中；

c、成胶：配制功能化的线性聚合物2的水溶液、过氧化氢水溶液和辣根过氧化物酶水溶液，将三组份溶液按权利要求1所述的体积分数均匀混合，通过酶交联反应获得所述线性聚乙二醇类化学交联水凝胶；

步骤a中所述的聚乙二醇二丙烯酸酯大单体的平均分子量为200-2000，所述的小分子单体包括二硫苏糖醇、1，4-二巯基-2-丁醇、3，4-二巯基-1-丁醇、2，4-二巯基-1-丁醇、1，4-二巯基-3-甲基-2-丁醇、2，3-二氨基-1，4-二硫醇、2-氨基-1，4-二硫醇或3-氨基-1，5-二硫醇，所述的催化剂为乙醇钠、氢化钠、氨基钠、三乙胺、二异丙基氨基锂或六甲基二硅氨基锂，所述的封端剂为丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺和二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯或乙烯基吡咯烷酮；

步骤b中所述的进行侧链修饰的小分子为对羟基苯甲酸、对羟基苯乙酸、对羟基苯丙酸、3，4-二羟基苯甲酸、3，4-二羟基苯乙酸、3，4-二羟基苯丙酸或对羟基苯氨基甲酰氯，所述的脱水剂为N，N-二环己基碳二亚胺、N,N'-二异丙基碳二亚胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，所述的催化剂为4-二甲氨基吡啶、N-羟基琥珀酰亚胺或N-羟基硫代琥珀酰亚胺。