[发明专利]一种可视化光致形状记忆聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可视化光致形状记忆聚合物及其制备方法，本发明中的可视化光致形状记忆聚合物是由形状记忆聚合物单体6 arm PEG‑PCL‑AC、交联剂克酮酸菁染料YHD795和光引发剂合成的。由可视化光致形状记忆聚合物制成的薄膜，具有荧光成像或光声成像性能，同时通过近红外光控制形状回复具有可远程激活性和更高的时空分辨率，能够在支架、栓塞等植入手术过程、精准形状回复控制和后期检查提供有效途径。

技术领域

本发明属于聚合物制备技术领域，具体涉及一种可视化光致形状记忆聚合物及其制备方法。

背景技术

形状记忆材料作为一种刺激响应型材料，具有在一定刺激下自发改变形状的能力。这种刺激通常包括温度、光照、电场、磁场、微波、pH值、溶剂种类等。形状记忆聚合物具有一定的初始形状，在一定的刺激和应力作用下变形为临时形状，在该变形过程中储存了内应力；再对临时形状下的聚合物施加同一刺激，可使材料从临时形状自发恢复成初始形状，即形状记忆过程。

其中，热致形状记忆聚合物是目前研究的热点，其分为直接加热型和间接加热型。体内应用领域中，相较于体温回复的形状记忆材料来说，光控热致形状记忆材料具有可控性、可远程激活和更高的时空分辨率。而和紫外光、可见光相比，近红外光波段由于其波长长，穿透能力强以及组织对其有透射窗口，从而可穿透组织几个毫米至厘米的深度，广泛应用于生物医用领域。因此，人们将金纳米棒、碳纳米管、石墨烯、黑磷、聚多巴胺等光热纳米填料加入热响应形状记忆基体中，实现光热转换，触发形状回复。由于金纳米棒、碳纳米管、石墨烯等纳米填充物在体内滞留时间长，从而以上纳米填充物的复合形状记忆聚合物具有较差的生物相容性。而生物相容性好的黑磷和聚多巴胺纳米颗粒构成的复合形状记忆聚合物不具有荧光发光的特性，从而需另外添加造影剂才能实现可视化。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种可视化光致形状记忆聚合物，所述聚合物是由形状记忆聚合物单体、交联剂和光引发剂，按照摩尔比1：0.025-0.01：0.01-0.04混合，通过形状记忆聚合物单体的端基双键缩合而成；所述形状记忆聚合物单体为乙烯基修饰的6臂聚乙二醇-聚己内酯大分子单体；所述交联剂为克酮酸菁染料YHD795，是由克酮酸和1-噻吩-2-哌啶-4-甲酸-甲基丙烯酸酯-2-羟乙基酯中具有供电子能力的基团缩合而成。

优选的，所述形状记忆聚合物单体结构式：

优选的，克酮酸菁染料结构式：

通过本发明的可视化光致形状记忆聚合物制成的薄膜，其内含有的克酮酸菁染料小分子具有良好的光热转换能力，可以在近红外光的照射下使薄膜发生快速形状回复；同时，克酮酸菁染料小分子在薄膜内形成的聚集体可使薄膜具有荧光、光声成像功能，并且基体材料PEGPCL具有良好的生物相容性，从而制备的薄膜无需添加其他造影剂即可实现可视化功能，可用于体内支架、栓塞等应用。

本发明另一目的是制备所述的可视化光致形状记忆聚合物的方法，该方法包括如下步骤：用溶剂溶解形状记忆聚合物单体、交联剂和光引发剂，并混合均匀，抽真空，通氮气，使用波长为365nm的紫外灯照射0.5-1h，然后放入烘箱24h除去溶剂，再放入真空烘箱除去剩余溶剂，得到可视化光致形状记忆聚合物。

再将本发明得到的可视化光致形状记忆聚合物，放入模具，脱模即得可视化光致形状记忆聚合物薄膜。