[发明专利]一种可调控细胞粘附的两性离子共聚物、制备方法和基于其的可注射水凝胶及其应用

权利要求书

1.一种可调控细胞粘附的两性离子共聚物，其特征在于，其结构式如下式所示：

式中，a＝b＝3～30，m＝5～50，n＝5～50。

2.权利要求1所述的可调控细胞粘附的两性离子共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将聚乙二醇二丙烯酸酯、2-[2-(丙烯酰乙基)二甲基氨基]乙基磷酸乙酯、引发剂和链转移剂溶解于溶剂中，得到混合溶液；

2)将混合溶液在无氧条件下进行可逆加成断裂链转移自由基聚合反应，并对反应过程进行实时监测，当反应分子量达到1000～100000Da时，停止反应，对反应液进行纯化处理，得到可调控细胞粘附的两性离子共聚物。

3.根据权利要求2所述的可调控细胞粘附的两性离子共聚物的制备方法，其特征在于，聚乙二醇二丙烯酸酯、2-[2-(丙烯酰乙基)二甲基氨基]乙基磷酸乙酯、链转移剂和引发剂的反应摩尔比为1：(0.01-1000)：(0.0001-0.01)：(0.00005-0.005)。

4.根据权利要求2所述的可调控细胞粘附的两性离子共聚物的制备方法，其特征在于，引发剂为4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)或2,2′-偶氮(2-甲基丙腈)；链转移剂为2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸、4-氰基-4-(苯基羰基硫)戊酸、4-氰基-4-[(十二烷基硫烷基硫羰基)硫烷基]戊酸、双(十二烷基硫烷基硫代羰基)二硫化物、2-苯基-2-丙基苯并二硫或2-氰基-2-丙基苯并二硫；溶剂为乙腈或二甲基亚砜。

5.根据权利要求2所述的可调控细胞粘附的两性离子共聚物的制备方法，其特征在于，步骤2)中，可逆加成断裂链转移自由基聚合反应的温度为50～100℃。

6.根据权利要求2所述的可调控细胞粘附的两性离子共聚物的制备方法，其特征在于，步骤2)中，无氧条件是在氩气气氛下进行反应；实时监测是进行凝胶渗透色谱监测；对反应液进行纯化处理是对反应液使用乙醚或乙醚/正己烷混合溶液进行3次沉淀析出，得到反应产物可调控细胞粘附的两性离子共聚物。

7.根据权利要求2所述的可调控细胞粘附的两性离子共聚物的制备方法，其特征在于，所用2-[2-(丙烯酰乙基)二甲基氨基]乙基磷酸乙酯采用以下方法制得：

首先，将三乙胺、乙醇和无水四氢呋喃充分搅拌均匀，在0℃下向混合体系中滴加2-氯-2-氧代-1,3,2-二氧磷杂环烷，然后在室温下搅拌反应混合物10h，过滤后用1:1乙醚和正己烷洗涤反应混合物，旋蒸，获取反应产品；向反应产品中添加2-(二甲氨基)丙烯酸乙酯和4-甲氧基苯酚，在加热搅拌条件下反应6天，反应混合物用四氢呋喃沉淀三次以除去杂质，所得淡黄色溶液用真空炉浓缩处理，制得2-[2-(丙烯酰乙基)二甲基氨基]乙基磷酸乙酯。

8.一种可调控细胞粘附的两性离子环化聚合物水凝胶，其特征在于，由权利要求1所述的可调控细胞粘附的两性离子共聚物和巯基化交联剂混匀后制成；其中：

所述巯基化交联剂为巯基化明胶、巯基化透明质酸或巯基化胶原；

所述可调控细胞粘附的两性离子共聚物和交联剂的质量比为(0.1-1)：(0.01-10)。

9.权利要求1所述的可调控细胞粘附的两性离子共聚物或者权利要求8所述的可调控细胞粘附的两性离子环化聚合物水凝胶在制备生物医用材料中的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述生物医用材料包括细胞培养材料、抗菌材料或可注射组织工程水凝胶支架。