CN101480501A

CN101480501A - 关节软骨修复的替代材料及制备方法

Info

Publication number: CN101480501A
Application number: CNA2009100580538A
Authority: CN
Inventors: 左奕; 李玉宝; 龚梅
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2009-01-07
Filing date: 2009-01-07
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2029-01-07
Also published as: CN101480501B

Abstract

关节软骨修复的替代材料及制备方法。该材料体是由PVA与PVP类成分聚合所成具互穿网络结构的多孔状水凝胶结构体，聚乙烯醇与吡咯烷酮类成分的质量比例为1∶(0.01～1)，弹性模量为0.5～10MPa。采用原位溶液聚合方式制备，将PVP类成分的单体溶解于PVA溶液并充分均匀混合，加入自由基引发剂聚合得到PVP类成分的共混体系，再加入交联剂继续交联聚合反应得到水凝胶状产物，经反复的冷冻/解冻过程至硬度达预期指标即得。该修复替代材料具有可以含有大量水的互穿网络的多孔结构，是一种可渗透材料，在载荷作用下液体可渗入和挤出作为润滑剂，并具有与关节软骨的力学性能接近的良好力学强度，与天然软骨组织非常相似，且具有良好的生物相容性。

Description

关节软骨修复的替代材料及制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种可作为关节软骨修复的替代材料，及该材料的制备方法。

背景技术

软骨损伤是骨科较为常见的疾患。创伤、骨性关节炎、骸骨软化等均可引起软骨以及软骨下骨的损伤或缺损。由创伤和社会老龄化造成的骨与软骨的发病率不断升高，尤其是关节软骨的病变明显增多。自1743年Hunter提出软骨一旦破坏即不可自身修复的观点至今，对软骨缺损的修复仍无理想的办法。研究表明，成年关节软骨修复能力非常有限，直径<3mm可部分或全部自修复，直径>3mm不能自修复。一系列的实验证实对较深和较大面积的关节透明软骨很难进行修复，长时间将发展成关节炎。

目前修复软骨缺损主要采用的是自体软骨移植和异体软骨移植。但自体软骨移植来源有限，且容易造成供区缺损或表面皮肤瘢痕，应用受到限制。异体软骨移植曾广泛应用，但由于负重及磨损，最终使细胞暴露于循环抗体中而引起免疫排斥反应，导致细胞死亡及功能丧失。

人工合成的无机材料也有用于代替骨及软骨。目前治疗骨关节病所采用的人工全关节置换材料多为金属、陶瓷、超高分子量聚乙烯等硬质材料，由于磨损、松动等原因而导致的术后并发症日益引起人们的重视。

根据软骨自身的结构和特点，作为人工软骨的替代材料应满足下列要求：(1)良好的生物力学性能；(2)优良的润滑性和耐磨性(3)；软骨细胞生长诱导性；(4)良好的生物相容性。在软骨替代材料的选择上，人们多选用和软骨生物力学性能相近的高弹性材料，如硅橡胶、聚氨酯、聚乙烯醇(PVA)水凝胶等。其中，硅橡胶不仅易磨损，而且易吸收体液中的油性物质造成短期老化失效；作为需长期使用的植入材料，聚氨酯的降解性能有待进一步改进，且固化剂二异氰酸酯的水解产物又是潜在的致癌物。

由于目前制备的软骨替代材料，都存在着相应的不足，性能及使用效果尚不能令人满意。如何制备一种既具有合适的力学强度，又满足生物活性的要求的软骨替代材料仍是值得不断努力研究的课题。

发明内容

针对上述情况，本发明将提供一种可用于关节软骨修复的生物活性软骨替代复合材料，该软骨替代材料能具有粘弹性，良好的自润滑性且无细胞毒性等特点，克服了现有制备软骨替代材料的缺点。本发明进一步还将提供一种所说该软骨替代材料的制备方法。

本发明的关节软骨修复的替代材料，是由聚乙烯醇(PVA)与聚吡咯烷酮(PVP)类成分聚合所成具互穿网络结构的多孔状水凝胶结构体，聚乙烯醇与吡咯烷酮类成分的质量比例为1:(0.01-1)，优选为1(0.5～1)；弹性模量为0.5～10MPa，优选为1.5～5MPa。其中，所说的吡咯烷酮类成分可以为N-乙烯基吡咯烷酮，2-吡咯烷酮，2-吡咯烷酮-5-羧酸，α-吡咯烷酮或二甲基吡咯烷酮等成分，这些吡咯烷酮成分与乙炔反应后生成相应的活性乙烯基吡咯烷酮等带活性烯键的吡咯烷酮类成分聚合而成的PVP，在本发明材料的微观状态中可形成具有交织互穿网络状态的多孔结构，能具有与关节软骨的力学性能接近的良好力学强度。

由于作为原料的PVA的弹性模量大于PVP，因此通过改变、调整两者的含量比例和/或材料中的水分含量，即可以方便地改变和调整本发明上述替代材料的弹性模量，以适应不同的使用需要。例如，应用于关节面的材料一般对弹性模量要求较高；用作脊椎椎间盘的替代材料一般弹性模量要求相对较低，但弹性要求较高等。

材料体中孔隙通常是在制备过程中随搅拌进入反应体系的空气形成的。试验结果显示，本发明上述替代材料中的孔隙率一般可为30-95％，优选的孔隙率为50～80％。通过改变和调整制备过程中的转速和/或时间，可以控制和调整材料中孔隙率的高低，转速越快和/或时间越长，进入水凝胶的空气越多，孔隙率则越高。孔隙率高的材料更易吸水，材料较软，弹性模量相对较低。结构体所呈现的聚乙烯醇/聚吡咯烷酮(PVA/PVP)水凝胶状态，因可以含有大量的水，是一种可渗透材料，能具有类似天然软骨的多微孔组织，在载荷作用下，液体可以渗入和挤出，从材料中挤出的液体被卷吸作为润滑剂。PVA/PVP水凝胶的高含水性及其特殊的表面结构与天然软骨组织非常相似，具有良好的生物相容性。

本发明上述关节软骨替代材料的制备的基本原理和过程，是利用适当的吡咯烷酮类成分(例如N-乙烯基吡咯烷酮等)的单体在PVA溶液中原位聚合生成PVP的共混体系后，再在交联剂作用下由PVA与PVP形成半互穿网络结构，最后经反复的低温冷-冻解冻过程，使产物内部形成物理交联并由半互穿的PVA/PVP网络进而最终形成互穿的多孔网络结构，除去制备过程中所用的溶剂成分和未反应的各原料成分，即得到本发明所称的该具互穿网络结构的PVA/PVP生物活性软骨替代材料。

一种典型的制备过程是，先将聚乙烯醇(PVA)以其良溶剂完全溶解成重量含量为1％～30％的溶液后，将所说比例量的适当吡咯烷酮类成分单体(例如N-乙烯基吡咯烷酮等)充分溶解于该聚乙烯醇溶液成均相混合溶液，分别加入为该混合液重量0.1％～10％，优选为0.1％～5％，最佳为0.1％～1％的自由基引发剂，以及为混合液重量0.1％～5％，优选为0.1％～2％的活化剂，在pH7～11，优选为pH7～9和惰性气体保护下充分完成聚合反应得到相应的吡咯烷酮类成分聚合物(PVP)的共混体系。然后再加入交联剂，于不高于90℃的加热条件下继续进行交联聚合反应得到的水凝胶状产物，然后在不低于-80℃条件下充分冷冻后再充分解冻，重复此冷冻-解冻过程至解冻后材料体的硬度达到预期指标，除去制备过程中所用的溶剂和未参与反应的原料成分，例如，可根据所使用的溶剂和/或各种原料成分，选择采用去离子水、纯水、超纯水、5％的醋酸和/或5％的碳酸氢钠等弱酸、弱碱溶液等，充分浸泡和/或洗涤，即得到所说的PVA/PVP关节软骨替代材料目标产物。所说的活化剂可以选择如包括氨水、碳酸氢氨、铵盐、醋酸钠等在内的碱性溶液中的至少一种；所说的引发剂可以选择如包括过氧化氢、过氧化苯丙甲酰、偶氮二异丁腈等在内的自由基引发剂中的至少一种。

上述制备过程中，用于制备PVA溶液时所说的PVA的良溶剂可以有多种选择，如可以选择常用的水、二甲基亚砜(DMSO)、包括乙醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、丁基二甘醇、丙醇、丙三醇、丁醇等C₅以下的一元～三元无毒或低毒的低级醇类，三氟乙醇等中的至少一种，其中以去离子水、纯水、超纯水、DMSO，或是如水/DMSO混合溶剂等为优选。其中，使用混合溶剂时，根据实际情况和/或需要还可以对混合比例作适当调整。例如，试验显示，在使用水/DMSO混合溶剂时水/DMSO混合的比例范围可以为1/(1～5)，其中有以1/2为优选。

加热是提高溶解速度的常规方式。采用加热方式溶解PVA时，一般情况下采用在不高于100℃的加热条件下使PVA充分溶解于其良溶剂中是一种较好的选择。此外，采用超声波分散方式，同样是可以提高溶解速度的一种有效措施，特别是在所说的加热条件下并配合使用超声波分散方式，是使PVA充分溶解于其良溶剂中的一种理想方式。

为使NVP单体在PVA溶液中的聚合反应能以适中的速度进行，避免因反应速度过快可能带来的不利，在所说引发剂作用下使所说的吡咯烷酮单体聚合生成PVP的聚合反应在不高于70℃的加热条件下进行是一种较好的选择。

由NVP在PVA溶液中原位聚合生成PVP的共混体系再与交联剂形成半互穿网络结构时，所说的交联剂可以为制备PVA时常用的各类交联剂，一般可优选如N，N-亚甲基丙烯酰胺、戊二醛、硼酸、香草醛、二乙烯基苯等交联剂中的至少一种，用量一般可选择为吡咯烷酮单体质量的0.1％～5％，优选为0.1％～1％。

为便于反应进程的控制，使交联聚合反应在适中的速度下进行，避免反应速度过慢和/或反应速度过快所到来的不利，交联剂的用量一般以采用为吡咯烷酮单体质量的0.1％～5％，优选0.1％～1％为佳。

根据不同交联剂对适宜和/或最佳反应条件的要求，上述交联聚合反应时反应环境的pH范围，一般应与所选择的交联剂使用要求相适应，一般情况下可在pH7～10的反应环境中进行。

试验显示，如果在上述替代材料中存在有气泡而导致了材料内部的非均质现象，是一种可影响材料质量和性能的缺陷，应尽量消除和避免。由于在制备过程中的搅拌等操作有会将气体带入反应物体系并进入产品的可能，因此在最后进行冷冻-解冻前，赶出所得产物中所混入气体的“脱泡”处理，对保证和提高产品质量是有利的。所说的“脱泡”处理方式可以有不同选择，例如使经交联聚合反应后所得到的产物经静置或真空抽吸等方式，都可以实现充分除去所得水凝胶状产物中的气体的目的，然后再将其置于相应的赋形模具中进行所说的冷冻-解冻操作，以制备得到内部均质的复合水凝胶软骨修复替代材料。

由上述内容可以理解，本发明上述的软骨替代材料，能具有一定的弹性和韧性，其形状、大小、厚度等都可以根据需要制备。同时，该材料也没有明显的免疫排斥反应，随着新生组织的不断长入、血管的生成，该软骨替代材料可逐渐降解并被基体吸收，最终形成与天然软骨相似的软骨组织。另一方面，本发明的该软骨替代材料制备简单方便，所需设备少，能耗、成本都很低，并能适合于不同规模情况下的生产和制备。通过在上述制备条件范围内的适当调整和结合，控制PVP的聚合反应和/或进一步的交联反应进程，即可得到所设计或预期的具有较好力学性能的互穿网络水凝胶软骨替代材料。

以下结合附图所示实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。

附图说明

图1为不同材料的模量温度变化图。其中：1为PVA水凝胶的模量温度，2为本发明PVA/PVP关节软骨修复的替代材料的模量温度。

图2是本发明材料干态的SEM显微镜图片，显示的是其中的大孔结构。

图3是本发明材料干态的SEM显微镜图片，显示的大孔壁上的微孔结构。

图4是本发明材料的荧光DAPI染色光镜图，显示的是材料中互穿网络水凝胶与骨骼间充质干细胞共培养7天后的相容状态。

具体实施方式

实施例1

称取30g聚乙烯醇(PVA)加入170g水/二甲亚砜混合溶剂(H₂O/DMSO重量比1/2)，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解得到15％的PVA溶液。称取30g N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)溶于PVA溶液，温度降至40-50℃并保持此温度，通入氮气保护，加入1g质量分数为30％的过氧化氢作为引发剂，1g质量分数为25％的氨水作为活化剂，调节混合溶液的pH为7-8，在转速800转/分下搅拌反应1～2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。然后加入1.5g N，N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂，在转速800转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-30℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用水浸泡和漂洗以去除二甲亚砜和未反应的交联剂，得到本发明的PVA/PVP关节软骨修复的替代材料产品。

由图1所示的不同材料的模量温度变化图可以看出，曲线2的本发明PVA/PVP互穿网络水凝胶仍表现出与曲线1的纯PVA相似的单峰曲线，说明两种聚合物只有一个玻璃化转变温度，达到了分子级混溶的程度，实现了完全的互穿共溶。由于玻璃化转变温度(T_g)是表征两种聚合物的混合物混合程度的一个重要指标，因此根据玻璃化转变温度可测得两种聚合物达到分子级混溶的程度。本发明PVA/PVP互穿网络产物的本质是通过两种聚合物网络分子链相互物理贯穿，形成大量不可逆的分子链相互物理缠结，以抑制两种聚合物混合后相分离发生，从而起到有效的强迫互容增容作用。若两组分混合时完全不相容，则只能形成宏观尺寸相分离的机械混合物而无法形成互穿聚合物网络(IPN，interpenetrating polymer network)，该混合物将呈现两个独立组分的T_g；若两组分混合时部分相容，将形成部分互穿的IPN，其两组分T_g将相互靠近，即发生所谓T_g内移，且两个T_g峰形加宽。而两T_g峰靠近或内移的程度越高，则表明两组分的相容和互穿程度越高。当两组分完全互容且在分子尺度互穿时，所形成的IPN将在两组分T_g之间形成一个T_g。图1显示的本例复合后的PVA/PVP材料只有一个玻璃化转变温度，说明两种聚合物达到分子级混溶的程度，实现了完全的互穿共溶。

在图2和图3的本例所得材料干态的SEM显微镜图片中，由电镜观察的图2所示的材料中的大孔结构，以及图3所示的大孔壁上的微孔结构的表面并无明显的分相，表明了产物材料体中的PVP与PVA共混均匀，且大量可供细胞粘附与生长的细小微孔。

图4的荧光DAPI染色光镜图进一步显示，材料中互穿网络水凝胶与骨骼间充质干细胞共培养7天后的相容状态表明，材料中大量的细小微孔有细胞粘附与生长，表明其具有较好的生物相容性。

实施例2

称取30g PVA加入170g去离子水，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解，配成15％的PVA溶液。称取20g NVP溶于PVA溶液温度降至40-50℃时，保持温度恒定，通入氮气保护，加入8g质量分数为30％的过氧化氢作为引发剂，10g质量分数为25％的氨水作为活化剂，调节混合溶液的pH为8-9，在转速800转/分下搅拌反应1-2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。而后加入1.5g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在转速700转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-30℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用水浸泡和漂洗以去除未反应的交联剂。

实施例3

称取30g PVA加入170g二甲基亚砜，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解，配成15％的PVA溶液。称取10g NVP溶于PVA溶液温度降至70℃时，保持温度恒定，通入氮气保护，加入3g质量分数为30％的过氧化氢作为引发剂，5g质量分数为25％的氨水作为活化剂，调节混合溶液的pH为7-9，在转速800转/分下搅拌反应1-2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。而后加入1.5g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在转速1000转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-30℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用水浸泡和漂洗以去除二甲亚砜和未反应的交联剂。

实施例4

称取30g PVA加入170g去离子水，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解，配成15％的PVA溶液。称取5g NVP溶于PVA溶液温度降至40-50℃时，保持温度恒定，通入氮气保护，加入2g质量分数为30％的过氧化氢作为引发剂1.5g质量分数为25％的碳酸氢氨作为活化剂，调节混合溶液的pH为8-9，在转速800转/分下搅拌反应1-2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。而后加入5g10％的硼酸溶液，在转速900转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-30℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用5％碳酸氢钠溶液浸泡和漂洗以去未反应的交联剂。

实施例5

称取30g PVA加入170g超纯水，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解，配成15％的PVA溶液。称取20g 2-吡咯烷酮，按照目前N-乙烯基-2-吡咯烷酮的生产方法(《精细有机化工原料及中间体手册》(化学工业出版社，1998年，p4-20)，与乙炔反应制备活性乙烯基吡咯烷酮，得到的蒸馏产物去除未反应的原料并纯化后，加入溶解了PVA的溶液。温度降至40-50℃时，保持温度恒定，通入氮气保护，加入1g质量分数为30％的过氧化氢作为引发剂，12g质量分数为25％的醋酸钠作为活化剂，调节混合溶液的pH为8-9，在转速1200转/分下搅拌反应1-2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。而后加入10g2％戊二醛溶液，在转速800转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-30℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用水浸泡和漂洗以去未反应的交联剂。

实施例6

称取30g PVA加入170g超纯水，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解，配成15％的PVA溶液。称取30g NVP溶于PVA溶液温度降至40-50℃时，保持温度恒定，通入氮气保护，加入1g质量分数为30％的过氧化氢作为引发剂，2g质量分数为25％的氨水作为活化剂，调节混合溶液的pH为7-9，在转速800转/分下搅拌反应1-2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。而后加入10g2％戊二醛溶液，在转速800转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-70℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用水浸泡和漂洗以去未反应的交联剂。

实施例7

称取30g PVA加入170g超纯水，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解，配成15％的PVA溶液。称取10g二甲基吡咯烷酮，按上述同样方法与乙炔反应制备活性乙烯基吡咯烷酮，得到的蒸馏产物去除未反应的原料并纯化后，加入溶于PVA溶液温度降至40-50℃时，保持温度恒定，通入氮气保护，加入1g质量分数为30％的过氧化氢作为引发剂，2g质量分数为25％的碳酸氢钠作为活化剂，调节混合溶液的pH为8-9，在转速800转/分下搅拌反应1-2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。而后加入10g5％香草醛溶液，在转速800转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-30℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用5％碳酸氢钠溶液浸泡和漂洗以去未反应的交联剂。

实施例8

称取30g PVA加入170g超纯水，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解，配成15％的PVA溶液。称取3g NVP溶于PVA溶液温度降至40-50℃时，保持温度恒定，通入氮气保护，加入1g质量分数为30％的过氧化氢作为引发剂，与2g质量分数为25％的碳酸氢氨作为活化剂，调节混合溶液的pH为7-8，在转速800转/分下搅拌反应1-2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。而后加入10g5％香草醛溶液，在转速800转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-70℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用5％碳酸氢钠溶液浸泡和漂洗以去未反应的交联剂。

实施例9

称取30g PVA加入170g超纯水，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解，配成15％的PVA溶液。称取30g NVP溶于PVA溶液温度降至40-50℃时，保持温度恒定，通入氮气保护，加入2g偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂，与0.5g质量分数为25％的碳酸氢氨作为活化剂，调节混合溶液的pH为7-8，在转速800转/分下搅拌反应1-2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。而后加入5g质量分数为10％的硼酸溶液，在转速800转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-70℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用5％碳酸氢钠溶液浸泡和漂洗以去未反应的交联剂。

实施例10

称取30g PVA加入170g超纯水，经40min超声分散后，于95℃水浴温度下充分溶解，配成15％的PVA溶液。称取15g NVP溶于PVA溶液温度降至40-50℃时，保持温度恒定，通入氮气保护，加入2g过氧化苯丙甲酰(BPO)作为引发剂，与1g质量分数为25％的碳酸氢氨作为活化剂，调节混合溶液的pH为7-8，在转速800转/分下搅拌反应1-2h，至混合溶液温度升高后又降低为止。而后加入10g质量分数为5％戊二醛溶液，在转速800转/分下搅拌10分钟后，静置脱泡，于-70℃冷冻12小时，然后取出在室温20℃下解冻4h，反复操作7次，用5％碳酸氢钠溶液浸泡和漂洗以去除未反应的交联剂。

通过上述的实施例可以对本发明有更清楚的理解，但不应将这些实施例理解为是对本发明主题范围的限制。在不脱离和改变本发明上述技术思想情况下，根据本领域的普通技术知识和/或惯用手段，显然还可以做出多种形式的替换或变更，并均应包括在本发明的范围之内。

Claims

1.关节软骨修复的替代材料，其特征是由聚乙烯醇与聚吡咯烷酮类成分聚合所成具互穿网络结构的多孔状水凝胶结构体，其中聚乙烯醇与吡咯烷酮类成分的质量比例为1:(0.01～1)，弹性模量为0.5～10MPa。

2.如权利要求1所述的关节软骨修复的替代材料，其特征是聚乙烯醇与吡咯烷酮类成分的质量比例为1:(0.5～1)。

3.如权利要求1或2所述的关节软骨修复的替代材料，其特征是材料体中的孔隙率为30～95％。

4.权利要求1所述关节软骨替代材料的制备方法，其特征是采用原位溶液聚合方式，先将聚乙烯醇以其良溶剂完全溶解成重量含量为1％～30％的溶液后，将所说比例量的吡咯烷酮类成分的单体充分溶解于该聚乙烯醇溶液成均相混合溶液，分别加入为该混合溶液重量0.1％～10％的引发剂和0.1％～5％的活化剂，在pH 7～11和惰性气体保护下充分完成聚合反应得到吡咯烷酮类成分聚合物共混体系，加入交联剂于不高于90℃的加热条件下继续进行交联聚合反应得到的水凝胶状产物，然后在不低于-80℃条件下充分冷冻后再充分解冻，重复此冷冻-解冻过程至解冻后材料体的硬度达到预期指标，除去制备过程中所用的溶剂和未参与反应的原料成分，即得目标产物材料。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征是所说的用于溶解聚乙烯醇的良溶剂为水、二甲基亚砜、C₅以下的一元～三元醇类，三氟乙醇中的至少一种。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征是所说的聚乙烯醇在不高于100℃的加热条件下充分溶解于其良溶剂中。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征是所说的活化剂为包括氨水、碳酸氢氨、铵盐、醋酸钠在内的碱性溶液中的至少一种，所说的引发剂为包括过氧化氢、过氧化苯丙甲酰、偶氮二异丁腈在内的自由基引发剂中的至少一种。

8.如权利要求4所述的制备方法，其特征是所说的吡咯烷酮单体在引发剂作用下于不高于70℃的加热条件下进行聚合反应。

9.如权利要求4所述的制备方法，其特征是所说的交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺、戊二醛、硼酸、香草醛、二乙烯基苯中的至少一种，用量为吡咯烷酮单体质量的0.1％～5％。

10.如权利要求4至9之一所述的制备方法，其特征是所说的加入交联剂进行交联聚合反应后，经静置或真空抽吸脱泡处理充分除去混入产物中的气体后，置于相应的赋形模具中进行所说的冷冻-解冻操作。