[发明专利]一种新型生物相容性聚醚砜基水凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型生物相容性聚醚砜基水凝胶的制备方法，属于生物医用材料技术领域，该方法包括以下步骤：S1.低聚体的合成：将端羟基砜单体与端氟基砜单体溶于N，N’‑二甲基乙酰胺和甲苯的混合溶液，以无水碳酸钾为催化剂，排除空气，加热反应生成低聚体；S2.新型生物相容性聚醚砜基水凝胶的制备：将温度升高促进步骤S1所得低聚体交联结合形成水凝胶。本发明通过缩聚法制备新型生物相容性水凝胶，在水凝胶表面富集磺酸基、羧基和氨基等生物活性基团，利用生物活性基团提高水凝胶表面的血液相容性和细胞相容性。该水凝胶的制备方法简单易行，具备聚醚砜优异的物理性能和生物活性基团的生物相容性，适用于生物医学领域。

技术领域

本发明属于生物高分子材料技术领域，具体涉及一种新型生物相容性聚醚砜基水凝胶的制备方法。

背景技术

聚醚砜是英国ICI公司在1972年开发的一种综合性能优异的热塑性高分子材料，是得到应用的为数不多的特种工程塑料之一。 聚醚砜具有优良的耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等，通常加工成膜形式，广泛应用于血液接触和组织工程领域。然而，聚醚砜固有的疏水性会造成血浆蛋白的吸附，特别是与凝血功能相关的纤维蛋白原的吸附，这会导致血小板粘附、聚集，然后引发凝血。因此，为了提升聚醚砜材料的生物相容性，研究人员通常通常采用共混、表面接枝或表面涂覆等方式聚醚砜进行改性。但这些改性方法不仅效率低下，稳定性不足，还可能造成聚醚砜基材物理性能的下降。因此，开发具有生物相容性的聚醚砜材料仍然是一个瓶颈。

近几十年来，水凝胶作为一种三维交联亲水聚合物材料，已广泛应用于生物医学领域。 与二维材料相比，水凝胶的三维结构具有更多的改性位点，因此表现出更好的生物相容性。越来越多的天然或合成聚合物被制成水凝胶以改性生物材料。虽然聚醚砜以膜材料的形式被广泛应用于临床，但从未被制备成水凝胶形式。目前可用于制备水凝胶的方法很多，添加交联剂是最常用的一种方法。但是，残存的交联剂往往带有毒性，在使用过程中会对机体产生危害。因此，选择一种不需要交联剂的水凝胶制备方法对生物医用水凝胶的合成具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型生物相容性聚醚砜基水凝胶的制备方法。该方法在制备的过程中，不使用交联剂，所制备的水凝胶不仅具有优良的血液相容性和细胞相容性，还可对其表面化学结构进行调控以满足不同的应用需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型生物相容性聚醚砜基水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

S1.低聚体的合成：将端羟基砜单体与端氟基砜单体溶于N，N’-二甲基乙酰胺和甲苯的混合溶剂中，以无水碳酸钾为催化剂，排除空气，加热反应生成低聚体；

S2.新型生物相容性聚醚砜基水凝胶的制备：将温度升高促进步骤S1所得低聚体交联结合形成水凝胶。

本发明的进一步改进方案为：

所述端羟基砜单体或/和端氟基砜单体中带有氨基，所述端氟基砜单体中含有磺酸基。

进一步的，所述端羟基砜单体为双（3-氨基-4-羟苯基）砜或双（4-羟苯基）砜或二者混合，端氟基砜单体为双（4-氟苯基）砜、双（3-磺酸基-4-氟苯基）砜钠盐或双（3-氨基-4-氟苯基）砜中的一种或两种以上混合。

进一步的，所述端羟基砜单体与端氟基砜单体的摩尔比为1:1～1:2。

进一步的，所述混合溶剂中，N，N’-二甲基乙酰胺与甲苯的体积比为5:1-5:4。

进一步的，步骤S1中在反应开始前用水泵抽真空5～10 min，然后注入氮气1～5min，循环往复3遍以保证溶液中没有杂质气体存在，并时刻保持氮气的流通保护。

进一步的，步骤S1中使用蛇形冷凝管，并使用Dean-Stark分水器收集反应产生的水，并在分水器底部加入一定量氢化钾使小分子水转变为氢气与保护的氮气一起排出。