[发明专利]基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶及其制备、使用方法和应用

说明书

本发明涉及一种基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶及其制备、使用方法和应用，其制备方法为：星型共聚物THPP(‑MEO₂MA‑co‑OEGMA‑co‑HEMA‑CHO)₄含有的醛基与支化聚乙烯亚胺(PEI)含有的氨基之间形成具有动态共价键特点的席夫碱键，从而得到自愈合水凝胶。本发明制备的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，具有可注射性、光动力治疗性、荧光成像功能性、温度响应性、可对肿瘤的特异性识别和富集等优点，可用作伤口敷料、肿瘤药物载体材料、干细胞载体材料、基因载体材料、荧光成像、光动力治疗产品等。所述自愈合水凝胶的结构式如式(i)所示，其中，m为90，n为5～15，x为5～10，y为24：

技术领域

本发明涉及医用高分子材料与功能高分子材料技术领域，具体地说，是基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶及其制备、使用方法和应用。

背景技术

水凝胶同时兼具良好自愈性能、力学性能、黏附性能以及生物相容性等优点，在许多领域尤其是生物医学领域有着广泛的应用。但普通的水凝胶往往自愈合性能和机械性能不能兼顾，影响了其实际的应用。而自愈合水凝胶具有可注射、自愈合的特点，通过动态共价键实现其自愈合性能尤其具有重要价值。汪建新等借鉴了酶催化下盐酸酪氨之间的动态偶联反应，利用催化剂诱导盐酸酪氨衍生物之间发生偶联反应，并利用该可逆化学键来构筑兼具良好自愈性能、力学性能、黏附性能以及生物相容性的“自主性”自愈合水凝胶(Yingying Wang,Qizhen Xu,Taijun Chen,Mian Li,Bo Feng,Jie Weng,Ke Duan,WenzhenPeng andJianxinWang,Journal ofMaterials Chemistry B,2019,7,3044-3052)。

通过氨基与醛基形成的动态共价的席夫碱键而获得的自愈合水凝胶具有更易于制备、可注射、制备条件温和、性能突出等优点。陶磊与危岩等采用采用醛基化的聚乙二醇和壳聚糖并复合纳米四氧化三铁，制备了由醛基-氨基形成的席夫碱键构成的磁性自愈合水凝胶(Yaling Zhang,Bin Yang,Xiaoyong Zhang,Liangxin Xu,Lei Tao,Shuxi Lia andYen Wei,Chemical Communications,2012,48,9305–9307)。

自愈合水凝胶仍需进一步提高其功能，即在其可注射、自愈合性能基础上，赋予其诊断、治疗的功能。卟啉作为一种重要的光敏剂，不仅具有良好的感光性、光电性，并且具有荧光性，近年来在材料化学、医学、生物化学、能源化学等领域都有着广泛的应用。卟啉聚合物对肿瘤组织具有特异性识别和富集作用，特别是作为肿瘤诊断和治疗的有效光敏药剂收到普遍关注。将其作为自愈合水凝胶的一部分，将可以赋予自愈合水凝胶光动力治疗、荧光成像的功能。而温度响应性聚合物的引入，可以赋予自愈合水凝胶温度响应性，进一步拓宽了自愈合水凝胶的功能性。目前未见将卟啉与温敏性结合制备自愈合水凝胶的报道与专利申请。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术的不足，提供一种基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶。

本发明的第二个目的是针对现有技术的不足，提供如上所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶的制备方法。

本发明的第三个目的是针对现有技术的不足，提供如上所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶用途。

为实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，其结构式如如式(i)所示：

其中，m为90，n为5～15，x为5～10，y为24。

进一步地，所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，是由以下方法制备得到：