CN111040095B - 一种水凝胶纤维的制备方法及其应用 - Google Patents

一种水凝胶纤维的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水凝胶纤维的制备方法及其应用，所述方法至少包括以下步骤：将含有四重氢键和双键的反应性单体、交联剂、丙烯酰胺的聚合体系进行聚合，得到所述水凝胶纤维；其中，所述聚合体系中包括引发剂；所述交联剂选自嵌段共聚物中的至少一种。本发明制备的水凝胶纤维具有注射成型能力，可以广泛地应用于软物质驱动器、可穿戴设备等领域。

Description

一种水凝胶纤维的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于材料制备领域，具体地涉及一种水凝胶纤维的制备方法及其应用。
背景技术
水凝胶是一类具有高含水量的高分子聚合物交联网络。由于其内部微环境和人体组织十分接近，在组织工程、可穿戴器件、软物质机器人、细胞培养等前沿领域，都有着十分广阔的应用前景。可注射水凝胶作为水凝胶材料的重要组成部分，能够通过原位的化学反应或者溶胶-凝胶相转变(Chemical Society Reviews,2008,37(8):1473-1481.)，从而在类似生理条件下实现快速的凝胶化。相比于传统的水凝胶材料，可注射水凝胶有着显著的优势。首先，可注射水凝胶可以通过最小的手术创口植入人体(Applied Materials Today,2018,10:173-183.)；其次，具有生物活性的因子和细胞可以预先与凝胶混合，从而让这些凝胶具有药物释放和促进组织再生的功能(Advanced Materials,2009,21(32-33):3368-3393.)。然而现阶段，可注射水凝胶的强度、粘度都有其局限性，并且其凝胶化过程依赖于温度的变化，
研究表明，通过溶剂诱导氢键的缔合-解缔合，可以构建具有动态交联网络的水凝胶。传统基于单一氢键作用的水凝胶，其网络结构受溶剂化作用很大，稳定性差，无法满足实际应用的需要。而嵌段共聚物胶束作为一种大分子交联剂，将其引入水凝胶的网络中，可以有效地提高凝胶的力学性能。同时，胶束内部的疏水环境，可以为氢键的缔合提供有利的环境。因此，通过合理的单体和配方设计，实现氢键与胶束的协同作用，从而在满足凝胶注射性能的同时，赋予其一定的强度和稳定性，是目前研究的热点和难点之一。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种基于疏水缔合和氢键相互作用的水凝胶纤维的制备方法，具体来说，提供一种通过基于溶剂交换过程实现四重氢键缔合-解缔合的水凝胶纤维的制备方法。
本发明的一方面提供了一种水凝胶纤维的制备方法，所述方法至少包括以下步骤：
将含有四重氢键和双键的反应性单体、交联剂、丙烯酰胺的聚合体系进行聚合，得到所述水凝胶纤维；
其中，所述聚合体系中包括引发剂；
所述交联剂选自嵌段共聚物中的至少一种。
所述包括四重氢键和双键的反应性单体包括尿嘧啶修饰的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA-Upy)；
所述嵌段共聚物包括两端含有双键的普朗尼克(F127)。
在优选的实施方式中，所述PEGMA-Upy的制备方法包括：以2-氨基-4-羟基-6甲基嘧啶和聚乙二醇甲基丙烯酸酯为为原料，通过异氰酸酯参与的扩链反应，得到所述PEGMA-Upy；
在优选的实施方式中，所述PEGMA-Upy的制备方法包括：将含有2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶和1,6-己二异氰酸酯的原料在80～120℃反应12～24小时，获得沉淀物；
将所述沉淀物加入到含有聚乙二醇甲基丙烯酯，然后加入催化剂，在40～60℃反应12～24小时，获得PEGMA-Upy。
在进一步优选的实施方式中，所述反应性单体PEGMA-Upy通过以下步骤制备：
1-1)将6～15g的2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与70～100g的1,6-己二异氰酸酯混合，在80～120℃下反应15～24h得反应液I；
1-2)向所述反应液I中加入50～100mL戊烷，过滤得到沉淀；
1-3)向3～4g所述沉淀中加入3～5g的聚乙二醇甲基丙烯酯和100～200mL三氯甲烷得到反应液II并加热，然后向反应液II中加入5～10μL二月桂酸二丁基锡进行反应得到反应液III；
1-4)向反应液III中加入100～200mL三氯甲烷，过滤后得到反应性单体PEGMA-UPy。
优选地，步骤1-1)中的反应条件为：在100℃下反应20h。
优选地，步骤1-3)中反应液II的加热温度为60℃。
在优选的实施方式中，所述步骤3)包括：
将所述反应性单体、两端具有双键结构的F127、引发剂、丙烯酰胺在二甲基亚砜中搅拌混合均匀，氮气鼓泡20～40分钟，得到预聚液I。
其中，二甲基亚砜的浓度为50～200g/L，反应性单体的浓度为70～130g/L，具有双键结构的F127的浓度为10～60g/L，引发剂浓度为1～10g/L，丙烯酰胺浓度为80～160g/L。
在优选的实施方式中，所述引发剂选自2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐中的至少一种。
在优选的实施方式中，所述自由基聚合反应在紫外光照射下，室温下聚合3～5min的条件下完成。
在优选的实施方式中，所述紫外光为主波长为353nm的紫外光。
在优选的实施方式中，所述2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶、1,6-己二异氰酸酯和聚乙二醇甲基丙烯酯的比例为8～10:1～2:1.2～2.4。
所述催化剂选自锡基催化剂。
进一步优选地，所述锡基催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
在优选的实施方式中，所述引发剂为光引发剂。
所述聚合的条件为：紫外光照射下，室温下聚合3～5min。
所述聚合体系中包括溶剂。
优选地，所述光引发剂选自2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐中的至少一种。
优选地，所述溶剂选自二甲基亚砜、甲醇中的至少一种。
在优选的实施方式中，所述方法包括：
将所述反应性单体、交联剂、引发剂、丙烯酰胺在溶剂中搅拌混合均匀，氮气鼓泡20～40分钟，得到预聚液I；
使所述预聚液I发生自由基聚合反应，得到所述水凝胶纤维。
其中，反应性单体的浓度为70～130g/L，交联剂的浓度为50～200g/L，引发剂浓度为1～10g/L，丙烯酰胺浓度为80～160g/L。
在优选的实施方式中，所述方法还包括：
将聚合得到的有机凝胶以0.5～2mm/s的速度挤出至水中，得到所述水凝胶纤维。
在优选的实施方式中，所述方法还包括采用注射器将所述水凝胶纤维注射进去水中的步骤。优选地，所述水为去离子水。
本发明的另一方面提供了一种水凝胶纤维，所述水凝胶纤维根据上述任一制备方法制备。
本发明的又一方面提供了上述制备方法制备的水凝胶纤维在组织工程、可穿戴器件、软物质机器人、细胞培养领域中的至少一种应用。
本发明关键性地制备了一种同时具有四重氢键结构和双键的反应性单体(例如PEGMA-UPy)，并将双键官能化的Pluronic F127这种嵌段共聚物作为交联剂、将丙烯酰胺作为聚合单体，在二甲基亚砜中形有机凝胶。该有机凝胶可以通过普通注射器注射进水中，并快速完成凝胶化过程。
以PEGMA-UPy作为制备得到的反应性单体为例，在可选的实施方式中，具体步骤是以2-氨基-4-羟基-6甲基嘧啶和聚乙二醇甲基丙烯酸酯为为原料，通过异氰酸酯参与的扩链反应，制备了同时具有四重氢键和双键的反应性单体PEGMA-UPy。以Pluronic F127这种商品化的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物为原料，通过亲核反应，制备了两端含有双键结构的Pluronic F127(F127DA)。然后将上述两种物质PEGMA-UPy和F127DA溶解在二甲基亚砜中，通过磁力搅拌获得均匀、透明的溶液。最后将上述溶液与丙烯酰胺单体、引发剂混合均匀，引发聚合获得有机凝胶。该有机凝胶可以进一步通过注射器挤出，并形成具有一定强度和形状的水凝胶。由于二甲基亚砜可以破坏凝胶网络中的氢键，因此在注射器挤出有机凝胶的过程中，当凝胶中的二甲基亚砜被水快速置换时，交联网络中的氢键实现了从解缔合到缔合的转变，从而实现了水凝胶的注射成型。
更具体地，包括以下步骤：
步骤(1)：常温下，将F127DA、PEGMA-UPy、引发剂、丙烯酰胺置于二甲基亚砜亚砜中搅拌混合均匀，氮气鼓泡20～40分钟，得到均匀透明的溶液；其中，在每升二甲基亚砜中，50～200g/L，引发剂浓度为1～10g/L，PEGMA-UPy浓度为70～130g/L，丙烯酰胺浓度为80～160g/L。所用引发剂为2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(I2959)。
其中，所述的F127DA制备过程如下：首先，将Pluronic F127溶解在二氯甲烷溶液中，浓度为50～100g/L。然后将作为缚酸剂的吡啶加入到上述溶液中，浓度为1～5g/L，再将催化剂三乙胺加入到上述溶液中，浓度为0.5～1.5g/L。最后，将丙烯酰氯加入上述体系中，加入量为0.4～1.0g/L，室温下反应时间1天左右。制备了双键官能化的Pluronic F127DA嵌段共聚物，经过洗涤、沉淀、过滤、真空干燥得到。
所述的PEGMA-UPy制备过程如下：将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶(6～15g)和1,6-己二异氰酸酯(70～100g)加入三口烧瓶中，在100℃下反应20h。随后，将50～100mL戊烷加入到上述反应体系中，过滤得到沉淀。用戊烷洗涤上述沉淀物三次，干燥。随后，在三口烧瓶中依次加入上述的干燥产物(3～4g)，聚乙二醇甲基丙烯酯(3～5g)和100～200mL三氯甲烷。待体系温度加热至60℃，加入5～10μL二月桂酸二丁基锡，开始反应。维持反应24h后，加入100～200mL三氯甲烷，过滤出去残留的固体，通过旋转蒸发，浓缩上述滤液至50～80mL。将获得的产物过滤、旋蒸除溶剂，再通过真空干燥进一步处理，最终获得半固态的产物PEGMA-UPy。将其保存在4℃冰箱中待用。
步骤(2)：将上述预聚液置于透明玻璃瓶中，在紫外光照射下，室温下自由基聚合3～5min。结束聚合后，得到粘稠的、具有一定流动性的有机凝胶。
所述的紫外光采用主波长为353nm的紫外光。
步骤(3)：通过普通一次性注射器，将上述有机凝胶注射进去离子水中，从而获得具有一定强度和固定形状的水凝胶。所用注射器针头直径为0.6～1.0mm，挤出速度为0.5～2mm/s。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请所提供的制备方法采用氢键和嵌段共聚物胶束F127DA作为交联剂，取代了传统的化学交联剂，制备了具有注射成型能力的凝胶。
2)本申请所提供的凝胶体系与传统的、基于单一物理交联作用的水凝胶相比，不仅具有可注射性，而且稳定性优异，可以广泛地应用于软物质驱动器、可穿戴设备等领域。
3)本申请所提供的制备方法制备的凝胶纤维，可以支撑自身高度超过0.5m。同时，其纤维内部的胶束和氢键作用可以相互协同，进一步增强纤维的稳定性和强度。在70℃的高温下，该纤维可以稳定存在超过48h。
附图说明
图1是制备得到的PEGMA-UPy的化学结构1H-NMR谱图。
图2a和图2b示出了通过注射器挤出形成水凝胶纤维的实物图。在图2a和2b中，标尺为1cm。
图3示出通过注射器挤出形成的水凝胶纤维的扫描电镜照片。
图4是制备得到的F127DA的1H-NMR谱图。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买，其中PluronicF127购自西格玛试剂公司，聚乙二醇甲基丙烯酸酯分子量为360g/mol，购自阿拉丁试剂有限公司。2-氨基-4-氰基-6甲基嘧啶购自TCI有限公司。其他试剂均购自国药化学试剂有限公司。
实施例1PEGMA-UPy的制备
将10g的2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶和80g的1,6-己二异氰酸酯加入三口烧瓶中，在100℃下反应20h。随后，将60mL戊烷加入到上述反应体系中，过滤得到沉淀。用戊烷洗涤上述沉淀物三次，干燥。随后，在三口烧瓶中依次加入上述的干燥产物4g，聚乙二醇甲基丙烯酯4g和100mL的三氯甲烷。待体系温度加热至60℃，继续在三口烧瓶中加入5μL二月桂酸二丁基锡。待反应24h后，冷却至室温，在上述三口烧瓶中加入150mL三氯甲烷，过滤出去残留的固体，通过旋转蒸发，浓缩上述滤液至50mL。将滤液旋蒸、干燥处理后，获得半固态的产物PEGMA-UPy。将其保存在4℃冰箱中待用。
然后将制备得到的PEGMA-UPy备用于制备可注射凝胶。
由图1可知，制备的PEGMA-UPy具有明显的氢键结构，在核磁图中反映为化学位移为10.12ppm,11.85ppm和13.12ppm。通过与双键峰积分面积(6.12+5.57ppm)的对比，可以计算得出：产物的纯度超过82％。
实施例2双键官能化的Pluronic F127DA嵌段共聚物的制备
冰水浴下，取Pluronic F127粉末8.0g、三乙胺0.1g、二氯甲烷150mL，磁力搅拌，氮气鼓泡持续40分钟，得到均匀透明的溶液。待反应体系温度稳定在0℃，通过恒压滴液漏斗逐滴加入溶解有0.1g丙烯酰氯的二氯甲烷溶液(20mL)，滴加过程持续30分钟左右。在室温下继续反应20小时，反应结束后过滤。将滤液在2L的石油醚中沉淀1小时，过滤得到白色固体。将白色固体溶解到100mL去离子水中，透析3天，冷冻干燥，得到双键官能化的PluronicF127DA嵌段共聚物。由图4可知，该嵌段共聚物已经被修饰了双键，其双键峰的位置在5～7ppm之间。
然后将制备得到的双键官能化的Pluronic F127DA嵌段共聚物备用于制备可注射凝胶。
实施例3可注射凝胶的制备例1
步骤(1)：常温下，取0.15g的F127DA、0.52g的PEGMA-UPy、0.65g的丙烯酰胺和10mg的I2959溶解在4mL的二甲基亚砜中，通过磁力搅拌、氮气鼓泡，获得透明均匀的溶液。
步骤(2)：将盛有上述溶液的透明玻璃瓶置于波长为353nm的紫外灯下，室温下维持照射5min。关闭紫外灯，获得具有粘稠外观的透明有机凝胶。
步骤(3)：利用普通的一次性注射器(针头直径0.7mm)，将上述有机凝胶以1mm/s的速度挤出到去离子水中，可以得到不透明的、具有一定外形和强度的水凝胶纤维。
由图2a和2b可知，通过将有机凝胶(在注射器中染色为蓝色)注射入去离子水中，可以快速得到结构均匀、有一定强度的水凝胶纤维。
由图3可以看出，通过注射成型的水凝胶在微观结构上不仅表现为多孔结构，并且特定的方向，具有特定的取向结构。这种微观的取向结构对于组织工程、驱动器等产品的开发具有重要的意义。
实施例4可注射凝胶的制备例2
步骤(1)：常温下，取0.12g的F127DA、0.42g的PEGMA-UPy、0.52g的丙烯酰胺和5mg的I2959溶解在4mL的二甲基亚砜中，通过磁力搅拌、氮气鼓泡，获得透明均匀的溶液。
步骤(2)：将盛有上述溶液的透明玻璃瓶置于波长为353nm的紫外灯下，室温下维持照射3min。关闭紫外灯，获得具有粘稠外观的透明有机凝胶。
步骤(3)：利用普通的一次性注射器(针头直径0.65mm)，将上述有机凝胶以0.5mm/s的速度挤出到去离子水中，可以得到不透明的、具有一定外形和强度的水凝胶纤维。
实施例5可注射凝胶的制备例3
步骤(1)：常温下，取0.08g的F127DA、0.6g的PEGMA-UPy、0.4g的丙烯酰胺和7mg的I2959溶解在4mL的二甲基亚砜中，通过磁力搅拌、氮气鼓泡，获得透明均匀的溶液。
步骤(2)：将盛有上述溶液的透明玻璃瓶置于波长为353nm的紫外灯下，室温下维持照射4min。关闭紫外灯，获得具有粘稠外观的透明有机凝胶。
步骤(3)：利用普通的一次性注射器(针头直径0.9mm)，将上述有机凝胶以2mm/s的速度挤出到去离子水中，可以得到不透明的、具有一定外形和强度的水凝胶纤维。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (13)

1.一种水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
将含有四重氢键和双键的反应性单体、交联剂、丙烯酰胺的聚合体系进行聚合，得到所述水凝胶纤维；
其中，所述聚合体系中包括引发剂；
所述交联剂选自嵌段共聚物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述包括四重氢键和双键的反应性单体为PEGMA-UPy；
所述嵌段共聚物为F127。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述PEGMA-Upy的制备方法包括：以2-氨基-4-羟基-6甲基嘧啶和聚乙二醇甲基丙烯酸酯为原料，通过异氰酸酯参与的扩链反应，得到所述PEGMA-Upy。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述PEGMA-Upy的制备方法包括：将含有2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶和1,6-己二异氰酸酯的原料在80～120℃反应12～24小时，获得沉淀物；
将所述沉淀物加入到含有聚乙二醇甲基丙烯酯，然后加入催化剂，在40～60℃反应12～24小时，获得PEGMA-Upy。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶、1,6-己二异氰酸酯和聚乙二醇甲基丙烯酯的摩尔比例为8～10:1～2:1.2～2.4；
所述催化剂选自锡基催化剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述锡基催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为光引发剂；
所述聚合的条件为：紫外光照射下，室温下聚合3～5min；
所述聚合体系中包括溶剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述光引发剂选自2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自二甲基亚砜、甲醇中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将所述反应性单体、交联剂、引发剂、丙烯酰胺在溶剂中搅拌混合均匀，氮气鼓泡20～40分钟，得到预聚液I；
使所述预聚液I发生自由基聚合反应，得到所述水凝胶纤维；
其中，反应性单体的浓度为70～130g/L，交联剂的浓度为50～200g/L，引发剂浓度为1～10g/L，丙烯酰胺浓度为80～160g/L。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
将聚合得到的有机凝胶以0.5～2mm/s的速度挤出至水中，得到所述水凝胶纤维。
12.一种水凝胶纤维，其特征在于，所述水凝胶纤维根据权利要求1至11中任一项所述的制备方法制备。
13.根据权利要求1至11中任一项所述制备方法制备的水凝胶纤维在可穿戴器件领域、软物质机器人领域，或在制备细胞培养药物、促进组织再生药物中的至少一种应用。
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CN109400818A (zh) * 2018-09-18 2019-03-01 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法
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"Effect of solvent–matrix interactions on structures and mechanical properties of micelle-crosslinked gels";Dan Xu, et al.;《JOURNAL OF POLYMER SCIENCE, PART B: POLYMER PHYSICS》;20190224;第57卷(第8期);473-483 *

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