CN100465202C

CN100465202C - 水凝胶

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Publication number: CN100465202C
Application number: CNB2003801008621A
Authority: CN
Inventors: F·迈德森; N·J·迈德森
Original assignee: Coloplast AS
Current assignee: Coloplast AS
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2023-10-02
Also published as: ZA200502048B; ATE469179T1; EP1549689B1; EP1549689A1; WO2004031253A1; DE60332750D1; RU2005113227A; RU2341539C2; ES2346201T3; CN1703434A; US7511083B2; AU2003266947A1; RU2341539C9; US20060052478A1

Abstract

一种通过接枝共聚制备交联的水凝胶的方法，所述方法包括以下步骤：制备包括有一种或多种亲水性聚合物、交联剂和包含水溶性过氧二硫酸盐的光引发剂的水溶液，将所述溶液进行辐照并且获得交联的水凝胶，其中亲水性聚合物是饱和的并且交联剂用作交联的助催化剂。该水凝胶快速制得并且具有低的毒性。该水凝胶可适用于医学器具例如敷料等。

Description

水凝胶

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种交联的水凝胶和水凝胶的制备、一种用于制备水凝胶的溶液以及一种水凝胶片料。

发明背景

自由基、网状生产的聚合反应用于各种应用，包括涂料、信息储存体系、薄膜和非球面透镜以及生物材料。

交联的水凝胶通常通过自由基聚合制备。在过去的三十年内，已经开发了许多在结构、组成和性能上不同的水凝胶。水凝胶是由亲水性均聚物或共聚物所组成的不可溶解、水溶胀的网状物。由于它们类似于天然组织的高水含量和橡胶态性质，它们对于生物医学应用是所希望的。

通过自由基引发剂引发自由基聚合过程以获得确保合适的聚合速率。这些自由基引发剂通过例如以电子束、微波、伽玛或光(其包括UV、可见的或近红外)的形式的辐照而活化。引发自由基聚合的其他方法是热引发和氧化还原引发。

尽管所有的引发方法有它们的优点/缺点，但使用光致聚合被认为是通过自由基聚合制备水凝胶的一种快速、方便和可控制的方式。该聚合方法可以在环境或生理条件下并且甚至在生物活性材料的存在下进行。使用光致聚合技术用于生物材料有其他的优点。通常，该方法是良性的并且对于大多数单体和常规的引发剂，该方法还可以在环境条件下迅速地进行，即，快的固化速率。另外，引导例如UV光的曝光和入射的时间以实现空间和时间控制的能力对于形成复杂的装置特别有利。

由于它们的生物适应性、渗透性和物理性能，水凝胶适用于许多医学应用，包括组织工程学。水凝胶可用于组织功能的控制或者用于组织再生或替换用的工作台。在水凝胶的制备中使用光致聚合与常规的交联方法相比是有利的，因为液体水凝胶前体可以传送并且交联以用最少限度入侵的方式原位形成水凝胶。该方法也使得可以在液体转化成凝胶过程中实现空间和时间的控制，以使得可以复制复杂的形状。水凝胶可以用变化的聚合物配方以三维模式形成，因为顺序地聚合的层将互相牢固地粘接。

可以设计光致聚合的水凝胶以通过水解的或酶的方法降解并且可以用生物官能的部分在它们的结构内改性以控制细胞性能和产生器官专有的组织构成。这些可光致聚合的水凝胶可以用作载体、局部化的药品输送站、细胞包封材料和工作台材料。其他的生物医学应用包括防止血栓形成、手术后的粘接形成、药品输送、生物传感器、导线和导管的涂层，以及用于细胞移植。

可见或UV光可以与被称作光引发剂的光敏性化合物相互作用以产生可以引发聚合的自由基，以形成交联的水凝胶(3-D聚合物网状结构)。在体内，该原理已经用于在牙科学中聚合或固化材料，以原位形成密封剂和牙齿的复原。光致聚合还已经被用于电子材料、印刷材料、光学材料、隔膜、聚合物材料和涂料以及表面改性。

光致聚合具有在常规聚合技术之上的几个优点。这些包括对聚合反应的空间和时间控制、在室温或生理温度下较快的固化速率(少于1秒至几分钟)和最小的热产生。另外，可以采用光致聚合以用最小的入侵方式由含水的前体原位产生水凝胶。对于许多生物医学应用，原位生产聚合物是有吸引力的，因为其允许一种聚合物形成粘接组织结构并且与组织结构相符的复杂形状，例如腹腔观察器具、导管，或者采用穿过皮肤照明的皮下注射器。

然而，用于体内应用的聚合条件是困难的，因为生物体系要求窄范围的可接受的温度和pH，以及需要不存在毒性材料例如单体和有机溶剂。一些光致聚合体系可以克服这些限制，因为聚合条件足够地柔和(低的光强度、短的辐照时间、生理温度和低的有机溶剂程度)以在细胞和组织的存在下进行。

光致聚合方案通常使用在特定的光波长下具有高吸收率的光引发剂，以产生自由基引发的种类。应该考虑的其他因素包括其生物适应性、在水中的溶解性、稳定性和细胞毒性。已经研究了许多光引发剂以实现更好的光致聚合。取决于光分解中所涉及的机理，光引发被划分为三个主要种类。这些种类是通过1)光分裂、2)夺氢和3)阳离子聚合的自由基聚合。阳离子光引发剂通常不用于组织工程学应用，因为它们产生质子酸和毒性的副产物。这里将不进一步讨论阳离子光致聚合。

在通过光分裂的自由基光致聚合中，光引发剂当暴露于光时在C-C、C-C1、C-O或C-S键经历分裂以形成自由基。可水溶的光引发剂包括芳族羰基化合物例如安息香衍生物、苯并缩酮、苯乙酮衍生物和羟烷基苯酮。含有侧挂的丙烯酸基团的苯乙酮衍生物已经显示出显著地减少了未反应的光引发剂的数量，而引发效率没有显著损失。苯乙酮衍生物例如2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮已经在几种生物材料研究中被用作光引发剂以由丙烯酸化的聚乙二醇(PEG)衍生物形成水凝胶。

通过夺氢的自由基光致聚合:当进行UV辐照时，光引发剂例如芳族酮(即二苯甲酮和噻吨酮)经历了从H-给体分子的夺氢以产生羰游基自由基和给体自由基。光致聚合的引发通常通过H-给体自由基而发生，同时羰游基自由基经历了与生长的大分子链的自由基偶合。光引发剂丙基噻吨酮已经表现出是可细胞相容的。

有效的光引发剂是例如这些化合物:如二苯甲酮、苯乙酮、芴酮、苯甲醛、苯丙酮、蒽醌、咔唑、3或4-甲基苯乙酮、3或4-甲氧基苯甲酮、4，4′-二甲氧基苯甲酮、烯丙基苯乙酮、2，2′-二苯氧基苯乙酮、安息香、甲基安息香醚、乙基安息香醚、丙基安息香醚、安息香乙酸酯、氨基甲酸安息香苯酯、安息香丙酸酯、安息香苯醚、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、偶氮异丁腈、苯基二硫化物、酰基磷杂环戊二烯氧化物或者氯甲基蒽醌以及其混合物。

过氧化合物，即含有-O-O-键联、其中氧的氧化值为-1的化合物被公知为强氧化剂。它们能够在许多环境中产生自由基。因此，过氧化合物已经作为许多种类即热致、光致或氧化还原引发的引发剂而用于自由基聚合。

过硫酸盐(过氧二硫酸盐)被公知为含水体系中乙烯基聚合的引发剂。通常用作热引发剂，其中热分解产生了自由基离子，其直接或间接地造成链增长。过氧化物还可以被用作乙烯基聚合方法的光引发剂；过氧化氢、过氧二硫酸盐和过氧二磷酸盐已经被用于该目的。对于通过光致分解而引发过氧二硫酸盐的反应图式与热引发的类似。从反应图式明显看出:硫酸盐或者羟基自由基或其组合可以引发聚合。

过氧二硫酸盐分解成硫酸盐离子自由基。这些自由基能够与大分子单体或者单体单元(表示为M)反应以产生大分子单体或单体自由基。此外，硫酸盐离子自由基能够从水中夺氢，从而产生羟基自由基，羟基自由基可以与大分子单体或单体单元反应，产生另一个大分子单体或单体自由基。

S₂O₈ ^-+(ΔORhv)→2SO₄ ^·-

SO₄ ^·-+M→^-SO₄M·

SO₄ ^·-+H₂O→HSO₄ ^-+HO·

HO·+M→HOM·

还公知可以通过加入还原剂例如亚铁离子而导致分解:

Fe²⁺+S₂O₈ ^2-→Fe³⁺+SO₄ ^2-+SO₄ ^·-

过氧二硫酸盐还已经被通常用于其中使用采用γ射线辐照的辐照聚合方法。另一种涉及到过氧化物化学性质的方法已经证实可用于自由基聚合，即光致-Fenton反应。该光致-Fenton反应已经主要地用于水处理用的有机污染物的氧化分解和用于一些特殊情况解聚技术。还已经描述了光致-Fenton反应以由乙烯基吡咯烷酮(VP)生产聚合物和其共聚物(VP和MAA(甲基丙烯酸)的共聚物)。

光致-Fenton反应是一种包括两个相互连接的步骤的过程。首先，过氧化氢通过Fe²⁺的存在而分解成羟基自由基，Fe²⁺被氧化成Fe³⁺。在黑暗中，在Fe²⁺完全转化成Fe³⁺之后该反应被延迟。通过UV光(约365nm)辐照该体系导致了Fe³⁺被光致还原成Fe²⁺，其根据第一个过程或者根据另外的直接的过氧化物光分解效果而与过氧化氢产生了新的羟基自由基。在上述聚合方法中，不采用光则实际上没有聚合发生。因此，为了产生足够高浓度的羟基自由基以引发链增长，光是必需的。

我们相信:任何自由基引发体系，尤其是在能够产生可溶性过氧化物的水溶液中进行的自由基聚合可以通过加入能够引发所形成的过氧化物分解(氧化还原过程)的可溶性金属离子而极大地增强。这些金属离子包括铁和其他具有至少容易达到的氧化态的过渡金属。

已经彻底地研究了使用可见光或UV辐照的单体聚合。尽管这种体系对于包括许多生物材料的许多应用而言可以良好地工作，但它们通常不能用于组织工程学，因为大多数单体是细胞毒性的。结果，用于组织工程学的可光致聚合的水凝胶通常由大分子的水凝胶前体形成。这些前体是具有两个或多个活性基团的水溶性聚合物。可光致聚合的大分子单体的例子包括PEG丙烯酸酯衍生物、PEG甲基丙烯酸酯衍生物。

聚(乙二醇)是非毒性、水溶性聚合物，其通过免疫系统抵制识别。术语PEG通常用来指分子量低于20,000的聚合物链，而聚(环氧乙烷)(PEO)是指较高分子量聚合物。PEG在它共价键接到另一个分子的时候可以将其性质转移到所述分子。这可能导致了当偶联PEG时，毒性分子变成非毒性的(如同PEG-DMA的情况，其是非毒性的PEG化的二甲基丙烯酸)或者憎水性分子变成可溶性的。其表现出从身体内快速的清除，并且已经允许用于宽范围的生物医学应用。由于这些性能，由PEG制备的水凝胶是作为生物材料的优良选择。

已经描述了聚乙烯醇(PVA)衍生物和改性的多糖例如透明质酸衍生物和葡聚糖甲基丙烯酸酯作为有用的大分子前体。

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是另一种有用的选择。已经发现基于聚(N-乙烯基-2-吡咯烷酮)(PVP)和其共聚物的聚合物材料作为用于药品输送体系、粘合剂配方和用于光刻与平版涂层的水凝胶和隔膜的广泛应用。PVP的低化学毒性、其在水中和在有机溶剂中的溶解性以及其与许多种基质如染料、表面活性剂和其他聚合物复合的能力已经促进了其用作药物和化妆品产品中的保护胶体。

2.相关技术的描述

美国专利No.5,410,016披露了可光致聚合的生物可降解水凝胶的开发。该水凝胶包括大分子单体，在该大分子单体上接枝有可生物降解单元例如聚(α-羟酸)、聚(乙醇酸)、聚(DL-乳酸)和聚(L-乳酸)。其他有用的材料包括聚(氨基酸)、聚(酐)、聚(原酸酯)、聚(膦嗪)或聚(膦酯)。聚内酯如聚(ε-己内酯)、聚(δ-戊内酯)或聚(λ-丁内酯)。

PVP被提及为大分子单体的一种可能的水溶性领域。丙烯酸酯、二丙烯酸酯、低聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、低聚甲基丙烯酸酯被提及为大分子单体的可聚合领域。大分子单体在有机溶剂中合成并且光敏性大分子单体由这些大分子单体制备。提及了PEG-DMA和PVP的组合，所采用的光引发剂是普遍公知的。过氧二硫酸盐可以选择性地用作热引发剂。

美国专利申请No.2001/0044482披露了互穿的聚合物网状结构(IPN)组合物和一种生产水凝胶隐形眼镜的方法。该聚合物材料通过以下方式制备:在具有特定分子量的可溶性亲水性互穿成网剂例如聚乙烯吡咯烷酮或聚-2-乙基-2-噁唑啉(PEOX)的存在下，将作为主要单体的不饱和的(甲基)丙烯酸烷基酯或其衍生物例如甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)，任选地用于提高所得的吸水能力的含有乙烯基的单体、可聚合的多官能交联剂、辐照引发剂和/或热引发剂，任选地用于赋予所得的水凝胶特殊性能例如UV-阻止能力的其他添加剂和加工着色剂聚合。PVP被提及为IPN剂、PEG-DMA被提及为交联剂并且提及了光引发或/和热聚合。UV或热引发单独或者结合使用。

通过将所有的成分(互相溶解)混合，使该混合物进行短的UV固化(几分钟)接着较长的热后固化(几小时)来制备水凝胶。然后在固化后将所得的干凝胶水合。使用该制备方法以达到获得彻底的固化过程的目的，以确保所有的单体已经在固化过程中消耗。该固化过程十分消耗时间。

美国专利No.5,005,287披露了一种形成亲水性涂层并且将通过UV光固化的该亲水性涂层直接涂覆到塑料或者金属部件上，或者间接地通过塑料薄膜涂覆到安全剃刀或刀片部件上的方法。该涂层包括PVP的水溶性聚合物或共聚物、至少一种可自由基聚合的乙烯基单体和光引发剂。提及了几种乙烯基单体，主要地为丙烯酸或甲基丙烯酸类。低聚乙二醇双丙烯酸酯被提及为合适的交联剂。提及了宽范围的光引发剂。水被提及为聚合溶剂。所固化的聚合物层为5-1000μm厚度。固化时间为几秒至几分钟。

W.K.Wilmarth和A.Haim在J.O.Edwards(编者)，过氧化物反应机理，Wiley-Interscience，纽约，1962，175-225页中披露了从机械的观点出发，过氧二硫酸盐与各种基质在水溶液中反应。详细描述了过氧二硫酸盐离子的热和光解分解。

C.G.Roffey在JOCCA 1985(5)，116-120中披露了过氧二硫酸盐离子在水或水/乙醇混合物中光致分解，产生了硫酸盐离子自由基，其可潜在地用于各种乳液聚合技术。

S.Lenka和P.L.Nayak在光化学杂志，1987，36，365-372中披露了使用过氧二磷酸盐以将甲基丙烯酸甲酯光致聚合。

In-Sook Kim等，在Arch.Pharm.Res.2001，24，No.169-73中披露了在由官能化的葡聚糖(甲基丙烯酸缩水甘油酯葡聚糖和二甲基丙烯酸酯聚(乙二醇))形成的可生物降解水凝胶的乙烯基自由基聚合中使用过氧二硫酸铵和UV光。该光致聚合方法采用相对高数量的过硫酸铵(聚合物重量的10％)和非常长的80分钟UV固化时间进行。

因此仍然需要一种水凝胶，其可以以快速和简单的方式生产，非毒性并且可以薄和厚的层生产。令人惊奇地是，已经通过本发明获得了这种水凝胶。

发明概述

本发明的第一个目的是以快速和简单的方式制备交联的水凝胶。

本发明的另一个目的是制备非毒性的水凝胶。

进一步，本发明的目的是制备具有各种形状和厚度的水凝胶。

本发明涉及一种交联的水凝胶、这种水凝胶的制备、制备水凝胶用的原液和一种水凝胶片料。

本发明详述

本发明涉及一种通过接枝共聚制备交联的水凝胶的方法，所述方法包括以下步骤:制备包括有一种或多种亲水性聚合物、交联剂和包含水溶性过氧二硫酸盐的光引发剂的水溶液，将所述溶液进行辐照并且获得交联的水凝胶，其中亲水性聚合物是饱和的并且交联剂用作交联的助催化剂。

过氧二硫酸盐可以优选为过氧二硫酸钠、过氧二硫酸钾或过氧二硫酸铵。

本发明进一步涉及一种用于通过接枝共聚制备交联的水凝胶的组合物，所述组合物包含一种包括有一种或多种亲水性聚合物、交联剂和包含过氧硫酸盐的光引发剂的水溶液，其中亲水性聚合物是饱和的并且交联剂用作交联的助催化剂。

本发明涉及一种以快速、有效的光-固化法制备水凝胶(三维交联的亲水性共聚物网状结构)的方法。其这样获得:通过组合的接枝共聚和交联采用可光致聚合的水溶的亲水性饱和聚合物和作为水凝胶前体的交联剂以及作为光引发剂单独或者与助引发剂结合的水溶性过氧化合物而在水溶液中使用光致聚合(例如光致-Fenton相似的催化)。所得的水凝胶网状结构是含有水的接枝和交联的聚合物网状结构。

过氧二硫酸盐光致分解的化学性质充分地描述于文献中，并且已经披露了在自由基聚合中采用该引发反应。使用过氧二硫酸盐作为光引发剂主要用于乙烯基聚合方法，即用于由不饱和单体，即含有乙烯基或丙烯酸基团的单体引发自由基聚合，这些基团自发地与引发的硫酸盐离子自由基反应，产生新的增长的自由基。

令人惊奇地是，在本发明中已经发现:水溶液中的亲水性饱和聚合物，即不含有有效的(游离)乙烯基或丙烯酸基团的聚合物可以通过过氧二硫酸盐的光致分解而活化，导致了通过夺氢而产生游离的聚合物自由基，这反过来通过接枝方法得到了交联的水凝胶。交联依次是互相结合的聚合物自由基和引发接枝共聚的聚合物自由基与交联剂的组合，都形成了交联的网状结构。

主要的聚合过程可以如下描述:当含有过氧的化合物例如过氧二硫酸盐进行UV辐照时，所得的硫酸盐离子自由基能够从存在于溶液中的饱和亲水性聚合物夺氢或者产生交联剂自由基。其还可以通过与其他自由基反应而终止。聚合物自由基可以互相结合或者通过与交联剂自由基结合而引发接枝共聚。整个交联是在聚合物-聚合物、聚合物与接枝的聚合物和聚合物-交联剂之间的交联的混合。交联的主要贡献将是来自聚合物-聚合物交联。最终结果是由含有水的接枝的交联聚合物网状结构组成的水凝胶。

现有体系的固化效率超出了使用所描述数量的交联剂和光引发剂所预期的。尽管十分可能地使用大量的光引发剂和重剂量的热或辐照将亲水性饱和聚合物其本身如PVP交联，但惊奇地发现固化速度、固化效率和所得的凝胶强度如同由本发明所采用的组合物所呈现的那样高。理论上，在本发明中，交联剂本身可以结合到聚合物网状结构中，有助于整个固化效率。然而，由所采用的交联剂数量并且因此确定最终的交联密度而定义的双键密度太小而不能解释所得的固化速度、效率和凝胶强度。

本方法的固化效率可以有助于用作光引发剂的过氧二硫酸盐和具有双重功能，即作为交联剂本身和用作交联的助催化剂的交联剂的优选组合。因此，除了溶液中的亲水性饱和聚合物之外，获得接枝交联的水凝胶仅仅需要存在催化数量的不饱和交联剂和少量的光引发剂(过氧二硫酸盐)。

仍然进一步，该光致聚合方法提供了一种通过在环境条件下以自由基本体溶液光致聚合方法简单地混合组分和固化溶液而安全和便利地制备交联的水凝胶的方式。根据本发明的水凝胶可以通过简单的在线方法以工业规模制备或者其可以在生理条件(在体内或在体外)下原位制备。使用根据本发明的光致聚合方法允许在贮料辊中和在使用模子的复杂型材中制备水凝胶。由于本发明中所采用的光致聚合技术，可以获得聚合物溶液的深固化，得到具有从非常薄(μm)至非常厚的层(几个厘米)的各种厚度的水凝胶。可以制备具有宽范围的性质，包括变化的粘着程度的水凝胶。

本发明的水凝胶可以优选以连续的方法或者以批量生产而制成片料或涂层。该片料可以具有任何适宜的厚度，例如10μm-2cm。

在本发明的一个实施方案中，将水凝胶浇注刻模具中以获得三维结构。

因此，可以制备根据本发明的水凝胶而用于大量的各种领域，例如创口敷料、控制释放(药品输送)器具，包括透过皮肤的药品输送器具、化妆品、生物传感器或电极、涂层或隔膜。水凝胶被包括作为例如用于造口术和节制护理的皮肤粘合剂和防护剂。

根据本发明的方法允许通过使用安全和非毒性的组分制备非毒性和可生物适应的水凝胶。由于该制备方法的本性，即光引发体系的效率、大分子水凝胶前体的使用和催化数量的交联剂与光引发剂，所得的水凝胶具有非常低含量的残余物并且可以用于生物学或医学的目的而不需要当由通常是毒性的单体聚合时作为必要和普通实践的用于除去任何所不希望含量的残余物的干燥、清洗和再水合。

本发明的优选实施方案涉及一种交联的亲水性聚合物网状体系，所述水凝胶包括用合适的交联剂接枝和交联的亲水性可水溶的聚合物PVP或PVP的共聚物。

使用波长为190-1000nm，优选200-700nm的光致聚合通过自由基本体溶液聚合在水溶液中制备水凝胶。通过水溶性光引发剂分解成自由基而引起聚合，该自由基直接或间接地造成链增长和交联。该光引发体系的关键性质在于:聚合将不在可用的速率下进行，不需要引发剂的存在。

本发明中披露的光固化方法令人惊奇地快速和有效。亲水性饱和聚合物、交联剂和光引发剂在含水溶剂中混合并且通过光固化，得到了含有水的接枝和交联的水凝胶体系。取决于所希望的水凝胶厚度，固化是迅速的在几秒钟至几分钟的范围内。可以获得深的完全固化，允许了制备非常厚的层(几厘米)的水凝胶。

由于在含有从非常低至非常高数量的水的溶液中，在短时间(几秒钟至几分钟)内非常有效的深固化(μm-几厘米)的能力，本发明的方法优于普通的光致聚合方法。光固化可以在环境温度和压力下在空气中进行。

与在惰性气氛中相比，UV引发的光致聚合在空气中通常缓慢。然而，根据本发明的光致聚合方法看上去并不被氧气的存在所削弱。通常抑制自由基反应、抑制增长的氧气令人惊奇地并不在根据本发明的方法中将聚合过程减缓到任意临界的程度，并且氧气的不灵敏性有助于有效的固化。凝胶化所需的时间短(取决于厚度为几秒钟至几分钟)。这是非常主要的。与在通过用氮气吹扫溶液而制造的惰性气氛中制备的水凝胶相比，在空气中制备的水凝胶中没有观察到聚合速率与水凝胶的物理/机械性能的显著差异。然而，为了将任何所制造的过氧化物由于在水溶液中溶解的氧的效果最小化，这潜在地能够影响所得水凝胶的稳定性，则可以将Fe²⁺单独或者与一种或多种抗氧剂比如抗坏血酸结合加入以改进自由基引发体系。

可以与使用UV固化的自由基聚合和过氧二硫酸盐和/或亚铁的助引发剂体系的其他体系进行进一步的区别。例如，应该注意不可能在以下情况中获得坚固的凝胶网状结构:

a)通过热引发，即在与其中用UV光辐照水溶液相同的时间间隔内引入水溶液以加热(80℃)。用过氧二硫酸盐热引发的凝胶化将通常具有几小时的时间间隔，

b)通过采用亚铁离子将过氧二硫酸盐分解成硫酸盐自由基。还原剂比如亚铁离子(Fe²⁺)或者氧化还原对例如抗坏血酸和Fe²⁺与过氧二硫酸盐一起的存在并不足以产生有用和令人满意的水凝胶网状结构。必须同时用光辐照聚合物溶液以获得坚固的交联的水凝胶，

c)通过省略交联剂。已经描述了使用热引发的聚合或者辐照(γ射线)的过氧二硫酸盐交联的PVP凝胶。另外，已经描述了含水的PVP溶液能够通过用γ射线辐照而直接交联。在本方法中，当PEG-DMA或过氧二硫酸盐或者两者从溶液中省略时，没有观察到固化。两者对于形成坚固但柔软的水凝胶材料是必要的。

当用其他普遍使用的水溶性光引发剂代替过氧二硫酸盐和在相同条件下固化时，仅仅可以获得部分(表面)固化的水凝胶。

亲水性饱和聚合物可以选自:纤维素衍生物、多糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚(甲基乙烯基醚/马来酸酐)、聚(甲基)丙烯酸、聚乙二醇(PEG)、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚乙二醇(PEG)或这些的共聚物或混合物。

亲水性聚合物的主要问题是毒性和水溶性。对于所有生物相关的用途，在最终的水凝胶中毒性必须低或者不存在。因此，亲水性聚合物不应该是有害的并且应该是非毒性的。从以上目录中选择亲水性饱和聚合物确保了不想要的或者毒性的残余物的进入程度保持得非常低。

在本发明的优选实施方案中，亲水性聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或基于PVP的共聚物。

为了获得亲水性、水溶性聚合物主链，基本亲水性聚合物优选为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或基于PVP的共聚物。取决于所得水凝胶的水含量和其他所需的性能，使用的聚合物的数量优选为1-90％w/w，更优选为5-50％w/w。

交联剂可以包括乙烯基或不饱和的大分子单体或单体，例如单-/二-或多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

术语“交联剂”在这里以广泛意义使用，即它是一种组分，其通过单独催化亲水性聚合物链之间的交联反应或者通过变成所得聚合物网状结构的一部分而能够接枝到聚合物主链上并且确保聚合物主链的交联。

通常，交联剂是二-或多官能的化合物，其可以在聚合过程期间将它们本身结合到所得的聚合物主链中。交联剂可以包括乙烯基或不饱和的大分子单体或单体。

根据所需的交联度来选择交联剂的浓度，因此其不仅通过交联剂的数量而且通过类型和形成交联的聚合物的能力来确定。较少有效的交联剂必须以比更有效的那些更高的浓度使用。尽管在原则上交联剂可以以高达聚合物重量的约80％w/w的非常高的浓度加入，但优选地，交联剂可以以聚合物重量的1-30％w/w，更优选为1-25％w/w，甚至更优选为1-20％w/w，最优选为1-15％w/w的数量存在。在本发明的一个实施方案中，交联剂以高达聚合物重量的1-10％w/w的数量存在。

当把交联剂称作交联的助催化剂时，应该理解:如同溶液中的双键密度一样，所述的浓度是相当低的浓度，因此在所得的聚合物网状结构中交联剂本身的交联密度低。太低以致不能解释本发明中所示的方法的固化效率。这是根据这样的原则:交联剂如交联剂本身那样多地主要用作交联过程的助催化剂。

交联剂可以包括，但不限于，环状或开链醚基，例如单个或多个乙氧基化或丙氧基化的C₁-C₂₀醇的酯、四氢呋喃(“THF”)甲醇丙烯酸酯或THF甲醇甲基丙烯酸酯、羟基烷基酯例如丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯或甲基丙烯酸2-羟丙酯、N，N-二甲基氨基-2-羟乙基丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基-2-羟乙基丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯或其盐，例如氯化N，N，N-三甲基铵-2-乙基甲基丙烯酸酯，以及丙烯酰胺、烷基中具有1-10个碳原子的N-烷基丙烯酰胺、N-2-羟乙基丙烯酰胺、N-2-羟丙基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、N-2-羟乙基甲基丙烯酰胺、N-2-羟丙基甲基丙烯酰胺、丙烯腈和甲基丙烯腈。

合适的二-或多官能的交联剂可以是，但不限于，二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三-和四甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸四亚甲基酯、亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基乙烯基碳酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、甲基丙烯酰氧乙基乙烯基脲、二乙烯基苯、二烯丙基衣康酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸聚硅氧烷基双烷基酯和二甲基丙烯酸聚乙二醇酯。

优选具有非毒性本质的低聚或大分子单体结构体。在这些当中，含有二-或多官能的低聚或大分子单体的PEG可能特别重要。在本发明中，大约分子量为400的二甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEG-DMA 400)和大约分子量为1000的二甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEG-DMA 1000)可以优选作为交联剂。

在本发明的优选实施方案中，光引发剂包括水溶性无机过氧二硫酸盐，例如过氧二硫酸钠、过氧二硫酸钾或过氧二硫酸铵。

溶液可以进一步包括一种或多种助引发剂。助引发剂可以是过渡金属离子的形式。

适于用作助引发剂的金属离子可以是具有至少两个容易地氧化态的任何过渡金属离子。这些包括，但不限于铁/亚铁、铜/亚铜、四价铈/三价铈、钴/亚钴、钒酸盐(V)/钒酸盐(IV)、高锰酸盐和锰/亚锰。

令人惊奇地，通过使用引发剂即水溶性无机过氧二硫酸盐由UV光的光致分解可以获得所述聚合物体系的快速和深的有效固化，该过氧二硫酸盐可能已经被披露作为热、氧化还原或光引发剂，但还没有用于与这里所述的发明方法类似的上下文。这样，在催化数量的交联剂存在下，用于亲水性饱和聚合物体系的接枝共聚和交联的非常有效的光引发剂是少量的。可以通过使用光引发剂与亚铁助引发剂体系(比如光-Fenton)结合而进一步增强固化，这将通过产生更多的自由基引发种类而增强引发过程。

光引发剂可以是水溶性含有过氧基团的化合物，优选为，但不限于无机过氧二硫酸盐例如过氧二硫酸钠、过氧二硫酸钾或过氧二硫酸铵，单独或者与助引发剂优选Fe²⁺结合使用。过氧二硫酸盐光致分解成硫酸盐自由基，该自由基由通过夺氢产生PVP-聚合物自由基和通过二甲基丙烯酸酯的乙烯基团产生PEG-DMA自由基而引发交联过程。光引发剂可以以0.1-5％w/w，特别为0.5-5％w/w的有效数量用于聚合物混合物。

为了进一步加速该过程和增加效率，加入助引发剂比如Fe²⁺可以得到较高的自由基初始浓度。Fe²⁺将过氧二硫酸盐还原成硫酸盐离子和硫酸盐自由基离子。通过UV光的光致还原将Fe³⁺转化返回到Fe²⁺，并且Fe²⁺如今进一步可用于采用过氧二硫酸盐的自由基形成。采用该光-Fenton类似体系起到双重目的。首先，其在正反馈回路中产生了最大数量的自由基，都将过氧二硫酸盐光致分解成硫酸盐自由基(和水中的羟基自由基)，然而同时Fe²⁺将过氧二硫酸盐还原成硫酸盐离子和硫酸盐自由基离子。Fe³⁺光转化返回到Fe²⁺确保了任何过量的过氧二硫酸盐将转化成自由基。

其次，可以通过加入Fe²⁺和光-Fenton类似反应方案进一步提高水凝胶的稳定性，因为Fe²⁺可以引发所不希望的、能够在聚合过程期间形成并且可能能够削弱水凝胶稳定性的过氧化物分解。

由于本发明基于含水环境中的光固化，因此优选水溶性光引发体系。然而，可以使用当进行辐照时分解成自由基的任何化合物。选择的主要考虑是光引发剂的毒性性能。

本发明中的光引发体系原则上可以与已知的水溶性光引发剂结合使用，该水溶性光引发剂例如二苯甲酮、苯乙酮、芴酮、苯甲醛、苯丙酮、蒽醌、咔唑、3或4-甲基苯乙酮、3或4-甲氧基二苯甲酮、4，4′-二甲氧基二苯甲酮、烯丙基苯乙酮、2，2′-二苯氧基苯乙酮、安息香、甲基安息香醚、乙基安息香醚、丙基安息香醚、安息香乙酸酯、氨基甲酸安息香苯酯、安息香丙酸酯、安息香苯醚、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、偶氮异丁腈、苯基二硫化物、酰基磷杂环戊二烯氧化物或者氯甲基蒽醌以及其混合物。

可以加入助催化剂例如胺，如三乙醇胺以及其他的三烷基醇胺的三烷基胺。原则上，可以使用通常作为自由基产生剂或助催化剂而用于光致引发中的任何化合物。硫化合物、杂环例如咪唑、烯醇化物、有机金属物质和其他化合物例如N-苯基甘氨酸。另外，可以加入共聚单体以改变聚合过程或者本发明的水凝胶的最终性能。这些共聚单体包括含有亚砜的甲基丙烯酸酯、单甲基丙烯酸聚乙二醇(400)醚酯和单甲基丙烯酸甘油酯。同样重要的是N-乙烯基化合物，包括N-乙烯吡咯烷酮、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基己内酰胺和N-乙烯基甲酰胺。当包括助催化剂或共聚单体时的主要考虑是所得的水凝胶体系中的毒性。

对于制备本发明中的交联水凝胶的溶剂选择是水或者缓冲的水溶液。然而，可以采用可以对光致聚合过程或者水凝胶体系的加工性能具有有利效果的任何溶剂。合适的溶剂可以是丙酮、甲乙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、甲苯、THF、水及其混合物。此外，最终水凝胶中任何潜在的残余溶剂毒性的问题是确定助溶剂的选择。水由于非毒性性质而优选作为溶剂，以及当采用水时，可以不需要从所得的水凝胶中清洗或萃取任何的毒性溶剂。

在本发明的一个实施方案中，水凝胶包括一种或多种增塑剂，优选为多醇。增塑剂包括，但不限于多醇，比如丙三醇、丙二醇和具有各种链长的聚乙二醇。

可以用一定范围的添加剂制备水凝胶，以获得特殊的化学或物理特性。可以加入表面活性剂而用于稳定性目的。

可以加入聚合物材料而用于聚合物溶液的粘度提高:纤维素衍生物，比如甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素钠，其他的多糖比如但不限于，金合欢胶、trachagant、藻朊酸盐、角叉菜胶、黄原胶、角豆荚胶、壳聚糖，淀粉衍生物比如羧甲基淀粉或葡聚糖。

也可以采用将与本发明中的基本聚合物络合引入的合成性聚合物，以改变光固化的聚合物溶液，并且包括但不限于聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯。还可以加入增溶剂比如环糊精。

凝胶可以带有支撑网或增强层。增强层可以减轻水凝胶的处理以及增强凝胶的强度。支撑层可以是丝网或网的形式，或者非织造材料例如聚酯、聚酰胺聚乙基或聚丙基纤维、织造布例如纱布，或者具有开放空隙结构等的箔或薄膜。可以将增强层结合到水凝胶中，或者水凝胶可以层压或压延到网上。

水凝胶可以带有衬里层。衬里层可以是完全闭合、液体不渗透但是可透过蒸汽的，或者其可以是当与液体水接触时具有比当不接触时更高透水性的一类。衬里层可以是本身已知的用于制备医学器具的任何合适材料，例如泡沫体，非织造布或者聚氨酯、聚乙烯、聚酯或聚酰胺薄膜。

用作衬里层的合适材料是聚氨酯。优选的低摩擦薄膜材料描述于美国专利No.5,643,187中。

在本发明的一个实施方案中，本发明的水凝胶是导电的。这通过加入电解质比如各种无机盐或其他的导电化合物而实现。

根据本发明的水凝胶可以包括一种或多种活性成分。

根据本发明的水凝胶可以包括一种或多种活性成分，例如药物活性化合物。

可以将该化合物固定在水凝胶上或水凝胶内。可以采用许多现有技术，包括物理诱捕、静电吸引、物理吸附或吸附和化学键接。可以通过在该活性化合物存在下进行聚合物溶液的光致聚合将活性化合物诱捕。作为选择，可以在固化后通过吸入而引入活性剂。在吸入中，将先前制备的水凝胶置于含有溶解物的溶液中持续的时间。最终，溶解物扩散到水凝胶中。

水凝胶可以用作用于局部或系统治疗疾病的透过皮肤的输送器具并且可以用作用于含有活性药剂的微-或纳米颗粒的基质。

药剂的例子包括cytochine例如生长激素或多肽生长因子如TGF、FGF、PDGF、EGF、IGF-1、IGF-2、细菌群体刺激因子、转化生长因子、神经刺激生长因子等，使得将这些活性物质以适于局部应用的形式结合到伤口中，其中药剂可以在伤口上运用其作用，其他的药剂例如抑菌或杀菌化合物如碘、碘代聚烯吡酮络合物、氯胺、双氯苯双胍己烷、银盐例如磺胺嘧啶、硝酸银、乙酸银、乳酸银、硫酸银、硫代硫酸银钠或者氯化银、锌或其盐、灭滴灵、磺胺类药物和青霉素、组织治疗的增强剂例如RGD三肽等、蛋白质、氨基酸例如牛磺酸，维他命例如抗坏血酸，用于净化创口的酶，例如胃蛋白酶、胰蛋白酶等、蛋白酶抑制剂或金属-蛋白酶抑制剂例如11lostat或乙二胺四乙酸、用于例如将产品手术插入癌症组织的细胞毒素剂和增殖抑制剂和/或任选地可以用作局部应用的其他治疗剂、疼痛减轻剂例如利多卡因或chinchocaine、润滑剂、类维生素A或具有冷却效果的试剂，其也被认为本发明的一个方面。

活性成分还可以包括控制气味或减少气味的材料。

材料和方法

实施例1

在75g0.1M柠檬酸/柠檬酸盐缓冲液pH6.0中将20g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)与4g二甲基丙烯酸聚乙二醇酯1000(PEG-DMA 1000)和1g过氧二硫酸钠混合。将该聚合物溶液以5mm厚度分配到合适模具中并且在UV光下固化。在单个UV灯(规格:200W/cm，传送器速度为0.4m/分钟、微波推动的“D”-光谱型灯)下将水凝胶UV固化。获得了5mm厚度的片状水凝胶。

使用在1Hz频率，25℃下检测粘弹模量，G′(弹性模量)和G＂(损耗模量)和tanΔ(G′/G＂)的动态振荡流变仪测定凝胶的流变性能。

通过将所固化的水凝胶溶胀在Milli-Q水中24小时并且计算水吸收的相对增加量而测定平衡溶胀。

该水凝胶的粘弹模量为

G′＝4588Pa、G＂＝1110Pa并且tanΔ＝0.242

平衡溶胀＝700％

实施例1描述了制备本发明的基础水凝胶。可见:获得了具有高的弹性模量、较低G＂的含有75％水w/w的水凝胶，得到了表示十分有弹性的体系的tanΔ值。尽管高数量的水，但水凝胶仍然能够吸收其自身重量7倍的水。

实施例2

在60g 0.1M柠檬酸/柠檬酸盐缓冲液pH6.0中将20g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)与4g二甲基丙烯酸聚乙二醇酯1000(PEG-DMA 1000)和1g过氧二硫酸钠混合。向该溶液加入10ml 5.0 x 10^-4M FeSO₄和5ml1 x 10^-3M抗坏血酸。将该聚合物溶液以5mm厚度分配到合适模具中并且在UV光下固化。在单个UV灯(规格:参见实施例1)下将水凝胶UV固化。获得了5mm厚度的片状水凝胶。

流变表征如实施例1。

G′＝5300Pa、G＂＝1200Pa并且t anΔ＝0.226

平衡溶胀＝625％

检测用于水凝胶固化的可能的改进的助引发剂体系的使用。由于观察到较高的弹性模量(G′)、较低的tanΔ和较低的平衡溶胀，这意味着较坚固和更多交联的凝胶，这是较好固化的结果。

实施例3

在75g 0.1M柠檬酸/柠檬酸盐缓冲液pH6.0中将10g聚乙烯吡咯烷酮K90(PVP K90)与10g聚乙烯吡咯烷酮K25(PVP K25)、4g二甲基丙烯酸聚乙二醇酯1000(PEG-DMA 1000)和1g过氧二硫酸钠混合。将该聚合物溶液以5mm厚度分配到合适模具中并且在UV光下固化。在单个UV灯(规格:参见实施例1)下将水凝胶UV固化。获得了5mm厚度的片状水凝胶。

流变表征如实施例1。

G′＝2400Pa、G＂＝630Pa并且tanΔ＝0.262

平衡溶胀＝800％

实施例3表示较短链的PVP与基本PVP K90大分子单体结合使用。这制得了与基础水凝胶相比更柔软并且具有较高溶胀比的凝胶。同样，提高了凝胶的粘性。

实施例4

在60g 0.1M柠檬酸/柠檬酸盐缓冲液pH6.0中将20g聚乙烯吡咯烷酮-共聚-乙酸乙烯酯(VA64)与4g二甲基丙烯酸聚乙二醇酯1000(PEG-DMA 1000)和1g过氧二硫酸钠混合。将该聚合物溶液以5mm厚度分配到合适模具中并且在UV光下固化。在单个UV灯(规格:参见实施例1)下将水凝胶UV固化。获得了5mm厚度的片状水凝胶。

流变表征如实施例1。

G′＝2500、G＂＝955并且tanΔ＝0.382

平衡溶胀＝850％

实施例4描述了使用乙烯吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的水溶性共聚物。提高了软度和粘性。也提高了溶胀。

实施例5

在65g0.1M柠檬酸/柠檬酸盐缓冲液pH6.0中将20g聚乙烯吡咯烷酮K90(PVP K90)与4g二甲基丙烯酸聚乙二醇酯1000(PEG-DMA 1000)和1g过氧二硫酸钠混合。将10g甘油加入该溶液。将该聚合物溶液以5mm厚度分配到合适模具中并且在UV光下固化。在单个UV灯(规格:参见实施例1)下将水凝胶UV固化。获得了5mm厚度的片状水凝胶。

流变表征如实施例1。

G′＝3640Pa、G＂＝1120Pa并且tanΔ＝0.306

平衡溶胀＝850％

实施例5表示了多醇的加入。该添加剂的效果是与实施例1中的基础水凝胶相比更柔软的感觉、粘性增加、较高的溶胀程度。降低了渗透性和水损耗。

实施例6

在60g 0.1M柠檬酸/柠檬酸盐缓冲液pH6.0中将10g聚乙烯吡咯烷酮K90(PVP K90)与4g二甲基丙烯酸聚乙二醇酯1000(PEG-DMA 1000)和1g过氧二硫酸钠混合。向该溶液加入5g KCl。

在单个UV灯(规格:参见实施例1)下将水凝胶UV固化。获得了5mm厚度的片状水凝胶。

流变表征如实施例1。

G′＝2810Pa、G＂＝1070并且tanΔ＝0.380

平衡溶胀＝725％

实施例6表示将电解质加入基础水凝胶以制得可能用在电极中的导电性水凝胶。与实施例1中的基础水凝胶相比，5％w/w的KCl的存在使得所得的凝胶更软和少了一点的弹性。然而，该水凝胶具有少许更优选的粘性。

实施例7

细胞毒性实验

根据描述于USP24“洗脱检验”中的ISO标准1993-5测试根据实施例1制备的水凝胶的细胞毒性。

没有观察到细胞毒性。

实施例8

残余的PEG-DMA

测试根据实施例1制备的水凝胶的残余PEG-DMA(MAA)。在小瓶中将该凝胶溶胀在水中并且在该小瓶中均匀化。将小瓶离心分离并且通过再酯化方法和HS-GCMS分析上清液的MAA。PEG-DMA的数量<25ppm(5ppm MAA等价物)。

实施例9

多层水凝胶

根据实施例1制备水凝胶。将根据实施例4的聚合物溶液置于水凝胶上并且在相同的标准条件UV光下固化。然后，将另一由描述于实施例5中的聚合物溶液构成的层放在顶部并且固化，产生了三层的凝胶结构。

具有三个不同的溶胀区域的该多层凝胶可以用作用于控制释放药理活性化合物的药物输送载体。

实施例10

带有结合的支撑的水凝胶

制备根据实施例1的水凝胶，结合开放空隙结构的箔。将该箔直接置于聚合物溶液中，然后将该溶液根据实施例1固化。可以将带有网状物的聚合物溶液直接固化，以获得带有结合的支撑箔的水凝胶。

这种水凝胶体系可以适用于伤口护理，例如用于烧伤伤口。

实施例11

带有衬里层的水凝胶

制备根据实施例1的聚合物溶液并且置于聚氨酯(PU)薄膜上。按照实施例1将该聚合物溶液固化并且获得了固定在PU薄膜上的所得水凝胶，由此说明:水凝胶可以制备并且直接固定在合适的表面上。

实施例12

在75g0.1M柠檬酸/柠檬酸盐缓冲液pH6.0中将20g聚乙烯吡咯烷酮K90(PVP K90)与5g聚乙烯吡咯烷酮K25(PVP K25)、2g二甲基丙烯酸聚乙二醇酯1000(PEG-DMA 1000)和0.2g过氧二硫酸钠混合。将该聚合物溶液以5mm厚度分配到合适模具中并且在传送器速度为0.6m/分钟的单个UV灯(规格:参见实施例1)下预固化。获得了5mm厚度的柔软的片状水凝胶。将该水凝胶后固化并且用电子束辐照(50KGy)杀菌。

流变表征如实施例1。

G′＝3955Pa、G＂＝876Pa并且tanΔ＝0.221

平衡溶胀＝675％

实施例12证明了一种其中UV固化与电子束辐照结合使用的固化方法。水凝胶稍稍预固化到柔软的水凝胶，然后进行电子束辐照，其将水凝胶固化到其最终的规格同时用作杀菌方法。

Claims

1.一种通过接枝共聚制备交联的水凝胶的方法，所述方法包括以下步骤:制备包括有一种或多种亲水性聚合物、交联剂和包含水溶性过氧二硫酸盐的光引发剂的水溶液，将所述溶液进行辐照并且获得交联的水凝胶，其中亲水性聚合物是饱和的并且交联剂用作交联的助催化剂。

2.根据权利要求1的方法，其中过氧二硫酸盐是过氧二硫酸钠、过氧二硫酸钾或过氧二硫酸铵。

3.根据权利要求1或2的方法，特征在于:该溶液包括以多价过渡金属离子形式的一种或多种助引发剂。

4.根据权利要求1的方法，特征在于亲水性聚合物选自:多糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚(甲基乙烯基醚/马来酸酐)、聚(甲基)丙烯酸、聚乙二醇、聚酰胺、聚丙烯酰胺、或者这些的共聚物或混合物。

5.根据权利要求4的方法，特征在于所述多糖为纤维素衍生物和所述聚(甲基)丙烯酸为聚丙烯酸。

6.根据权利要求1的方法，特征在于:饱和的亲水性聚合物为聚乙烯吡咯烷酮或基于聚乙烯吡咯烷酮的共聚物。

7.根据权利要求1的方法，特征在于:交联剂为单体。

8.根据权利要求7的方法，特征在于:交联剂为单官能或二官能或多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

9.根据权利要求1的方法，特征在于:交联剂为不饱和的大分子单体。

10.根据权利要求9的方法，特征在于:交联剂为乙烯基的大分子单体。

11.根据权利要求1的方法，特征在于该溶液包括一种或多种增塑剂。

12.根据权利要求1的方法，其中所述的交联的水凝胶为片料形式。

13.一种用于通过光致聚合而制备交联的水凝胶的组合物，所述组合物包含一种包括有一种或多种亲水性聚合物、交联剂和包含过氧二硫酸盐的光引发剂的水溶液，其中亲水性聚合物是饱和的。

14.一种通过根据权利要求1-12任一项的方法制备的交联的水凝胶。