[发明专利]一种硫醇-丙烯酸酯生物材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种硫醇‑丙烯酸酯生物材料及其制备方法和应用，属于生物材料技术领域。将环糊精和PCL混合进行开环聚合，得到c‑PCL₂₁‑OH聚合物；将c‑PCL₂₁‑OH聚合物进行丙烯酰化改性，得到末端带有双键的丙烯酸酯(c‑PCL₂₁‑C＝C丙烯酸酯聚合物)；将所述末端带有双键的丙烯酸酯、硫醇、光引发剂和有机溶剂混合，进行点击化学反应，得到硫醇‑丙烯酸酯生物材料。本发明提供的硫醇‑丙烯酸酯生物材料可用于3D打印方式进行智能制造，硫醇末端硫基因其硫基反应性强，具有广泛的生物相容性，在生物医学领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，尤其涉及一种硫醇-丙烯酸酯生物材料及其制备方法和应用。

背景技术

心血管疾病仍然是全球主要的死亡原因，超过1000万人患有这些威胁生命的疾病。血管疾病困扰着高达20％的老年患者，致使他们无法正常的生命活动，患病的血管往往需要手术，使用球囊、支架、补片、人造血管等进行治疗。血管支架还处于不断实验研发阶段，其在径向支撑力、长期通畅率、抗折率、异物反应、入路损伤等方面仍面临诸多临床无法解决的难题，存在着容易出现支架内再狭窄和长期通畅率低等问题。在支架研究过程中，制约其发展的主要因素在于材料的选择和制备工艺。自体血管补片是修补血管最佳的选择，因为它们具有非免疫原性，并且与接受者的血管具有相同的机械性能。但是，由于患者的医疗并发症(例如疾病和以前的手术)，自体补片的使用可能在质量和来源方面受到限制：另外基于诸如膨化聚四氟乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等材料的人造血管可能会引起手术后衰竭，因为它们易于钙化，炎症反应和血栓形成。传统的金属、高分子材料往往存在着或多或少的弊端。因此，开发一种新型的用于心血管组织工程的生物活性材料显得尤为重要。

光诱导的硫醇-丙烯酸酯体系提供了光聚合和点击反应的特征，具有空间和时间控制性、高选择性、对氧气和水不敏感等优点。与传统的光聚合相比，硫醇-丙烯酸酯光固化体系克服了固化不足和高收缩应力的常见问题，能产生高度均匀的交联网络。硫醇-丙烯酸酯化学通常表现出快速的反应速率，对环境氧气不敏感，并且执行简单，产率高。但是现有的硫醇-丙烯酸酯体系存在生物活性不高的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硫醇-丙烯酸酯生物材料及其制备方法和应用。本发明制得的硫醇-丙烯酸酯生物材料生物活性高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种硫醇-丙烯酸酯生物材料的制备方法，包括以下步骤：

将环糊精和己内酯混合进行开环聚合反应，得到21星臂聚合物；

将所述21星臂聚合物进行丙烯酰化改性，得到末端带有双键的丙烯酸酯；

将所述末端带有双键的丙烯酸酯、硫醇、光引发剂和有机溶剂混合，进行点击化学反应，得到所述硫醇-丙烯酸酯生物材料。

优选地，所述环糊精与己内酯的摩尔比为1：20～100。

优选地，所述开环聚合反应的温度为120～140℃，时间为20～24h。

优选地，所述丙烯酰化改性为将所述21星臂聚合物、缚酸剂和改性剂混合进行扩链反应。

优选地，所述丙烯酰化改性的温度为0～5℃，时间为18～24h。

优选地，所述硫醇与末端带有双键的丙烯酸酯中双键的摩尔比为1:1～5。

优选地，所述硫醇与末端带有双键的丙烯酸酯中双键的摩尔比为1:2～3。

优选地，所述点击化学反应的时间为10～20s。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的硫醇-丙烯酸酯生物材料。