CN111848966B - 基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶及其制备、使用方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶及其制备、使用方法和应用，其制备方法为：星型共聚物THPP(‑MEO2MA‑co‑OEGMA‑co‑HEMA‑CHO)4含有的醛基与支化聚乙烯亚胺(PEI)含有的氨基之间形成具有动态共价键特点的席夫碱键，从而得到自愈合水凝胶。本发明制备的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，具有可注射性、光动力治疗性、荧光成像功能性、温度响应性、可对肿瘤的特异性识别和富集等优点，可用作伤口敷料、肿瘤药物载体材料、干细胞载体材料、基因载体材料、荧光成像、光动力治疗产品等。所述自愈合水凝胶的结构式如式(i)所示，其中，m为90，n为5～15，x为5～10，y为24：
Description
技术领域
本发明涉及医用高分子材料与功能高分子材料技术领域，具体地说，是基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶及其制备、使用方法和应用。
背景技术
水凝胶同时兼具良好自愈性能、力学性能、黏附性能以及生物相容性等优点，在许多领域尤其是生物医学领域有着广泛的应用。但普通的水凝胶往往自愈合性能和机械性能不能兼顾，影响了其实际的应用。而自愈合水凝胶具有可注射、自愈合的特点，通过动态共价键实现其自愈合性能尤其具有重要价值。汪建新等借鉴了酶催化下盐酸酪氨之间的动态偶联反应，利用催化剂诱导盐酸酪氨衍生物之间发生偶联反应，并利用该可逆化学键来构筑兼具良好自愈性能、力学性能、黏附性能以及生物相容性的“自主性”自愈合水凝胶(Yingying Wang,Qizhen Xu,Taijun Chen,Mian Li,Bo Feng,Jie Weng,Ke Duan,WenzhenPeng andJianxinWang,Journal ofMaterials Chemistry B,2019,7,3044-3052)。
通过氨基与醛基形成的动态共价的席夫碱键而获得的自愈合水凝胶具有更易于制备、可注射、制备条件温和、性能突出等优点。陶磊与危岩等采用采用醛基化的聚乙二醇和壳聚糖并复合纳米四氧化三铁，制备了由醛基-氨基形成的席夫碱键构成的磁性自愈合水凝胶(Yaling Zhang,Bin Yang,Xiaoyong Zhang,Liangxin Xu,Lei Tao,Shuxi Lia andYen Wei,Chemical Communications,2012,48,9305–9307)。
自愈合水凝胶仍需进一步提高其功能，即在其可注射、自愈合性能基础上，赋予其诊断、治疗的功能。卟啉作为一种重要的光敏剂，不仅具有良好的感光性、光电性，并且具有荧光性，近年来在材料化学、医学、生物化学、能源化学等领域都有着广泛的应用。卟啉聚合物对肿瘤组织具有特异性识别和富集作用，特别是作为肿瘤诊断和治疗的有效光敏药剂收到普遍关注。将其作为自愈合水凝胶的一部分，将可以赋予自愈合水凝胶光动力治疗、荧光成像的功能。而温度响应性聚合物的引入，可以赋予自愈合水凝胶温度响应性，进一步拓宽了自愈合水凝胶的功能性。目前未见将卟啉与温敏性结合制备自愈合水凝胶的报道与专利申请。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有技术的不足，提供一种基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶。
本发明的第二个目的是针对现有技术的不足，提供如上所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶的制备方法。
本发明的第三个目的是针对现有技术的不足，提供如上所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶用途。
为实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案是：
一种基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，其结构式如如式(i)所示：
其中，m为90，n为5～15，x为5～10，y为24。
进一步地，所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，是由以下方法制备得到：
以功能化的5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)为引发剂，通过活性可控聚合方法，引发单体的聚合，制备卟啉为核的含有醛基基团的星型共聚物，将其水溶液与含有氨基的聚合物水溶液共混，制备具有温度响应性的自愈合水凝胶。
具体地，5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)与2-溴异丁酰溴反应获得卟啉为核的四官能度星型引发剂(THPP(-Br)4)，对2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO2MA)、寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)和甲基丙烯酸羟基乙酯(HEMA)单体的原子转移自由基聚合(ATRP)，获得以卟啉为核的星型共聚物THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA)4，再通过对HEMA中羟基与对醛基苯甲酸的反应，获得以卟啉为核的含有醛基基团的星型共聚物THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4。将其水溶液与支化聚乙烯亚胺(PEI)水溶液共混，有醛基-氨基之间形成的席夫碱键，从而制备得到以卟啉为核的含有醛基基团的星型共聚物THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4与支化聚乙烯亚胺(PEI)通过席夫碱键形成的三维结构，即具有温度响应性的自愈合水凝胶。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：
如上所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶的制备方法，所述的自愈合水凝胶是通过星型共聚物THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4含有的醛基与支化聚乙烯亚亚胺(PEI)含有的氨基之间形成的具有动态共价键特点的席夫碱键，制备得到自愈合水凝胶，所述自愈合水凝胶的制备方法包括如下步骤：
(1)将5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)溶于有机溶剂；
(2)按照5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)所含羟基摩尔数的2～8倍的量加入2-溴异丁酰溴，2～8倍的量加入缚酸剂，通过在0～10℃反应18～48小时，除去残余2-溴异丁酰溴和缚酸剂及有机溶剂，得到THPP(-Br)4引发剂(产物1)；
(3)将产物1溶于溶剂，按照产物1所含溴原子摩尔数90倍量加入2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯，5～15倍量加入寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯，5～10倍量加入甲基丙烯酸羟基乙酯；
(4)在催化剂作用下，体系在氩气或氮气等惰性气体保护下反应，反应温度为60～100℃，反应时间为6～20小时，除去催化剂后，在合适的沉淀剂中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA)4(产物2)；
(5)按照产物2中所含羟基摩尔数3～8倍量加入对醛基苯甲酸，将其置于溶剂中反应15～48小时，在合适的沉淀剂中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4(产物3)；
(6)按照产物3中醛基的摩尔数与支化聚乙烯亚胺中氨基摩尔数为3:1～1:1将二者进行混合，即得。
优选地，上述步骤(1)中所述的有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃和甲苯中的一种或几种；
步骤(2)中缚酸剂选自三乙胺、吡啶和三乙醇胺的一种或几种；
步骤(3)和(5)中所述溶剂均选自甲苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二乙基甲酰胺的一种或几种；
步骤(4)中所述催化剂选自氯化亚铜/五甲基二乙烯三胺、溴化亚铜/五甲基二乙烯三胺、氯化亚铜/2,2’-联吡啶、溴化亚铜/三-(N,N-二甲氨基乙基)胺、氯化亚铜/六甲基三亚乙基四胺和溴化亚铜/六甲基三亚乙基四胺中的一种或几种；
步骤(4)和(5)中所述的沉淀剂均选自石油醚、正己烷、环己烷、乙醚中的一种或几种。
进一步地，本发明利用该材料的可注射性能，通过注射到伤口、肿瘤部分，用作伤口敷料、肿瘤药物载体材料、干细胞载体材料、基因载体材料荧光成像、光动力治疗的产品。
为实现上述第三个目的，本发明采取的技术方案是：
如上所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶在制备伤口敷料和/或肿瘤药物载体材料和/或干细胞载体材料和/或基因载体荧光成像材料和/或光动力学治疗产品的中应用。
本发明优点在于：
1、本发明采用原子转移自由基聚合(ATRP)用溴基团功能化的5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉引发，制备方法简单易行。制备的自愈合水凝胶具有特异性识别和富集肿瘤组织的作用，且具有荧光成像性、温度响应性、可注射性以及机械性能好等相关优点，可用于伤口敷料、肿瘤药物载体材料、干细胞载体材料、基因载体材料荧光成像、光动力治疗等。
本发明所选取的原料来源广泛，所用的5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)、2-溴异丁酰溴、2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO2MA)，寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸(OEGMA)，甲基丙烯酸羟基乙酯(HEMA)单体、支化聚乙烯亚胺(PEI)、溶剂、催化剂等均可工业化生产，实用性强，应用前景广。
附图说明
附图1是实施例1制备的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶的扫描电子显微镜照片。
附图2是水凝胶在在恒定角频率下的应变扫描测试结果。
附图3是在0％～500％的连续阶跃应变下，水凝胶具有自愈合性能。
附图4是14天后，经不同治疗方式(PBS、水凝胶(hydrogel)、阿霉素(DOX)、水凝胶包载阿霉素(Hydrogel+DOX)以及水凝胶包载阿霉素并光动力治疗(Hydrogel+DOX+PDT))后，小鼠肝癌肿瘤模型的重量。经Hydrogel+DOX+PDT治疗后，肿瘤模型重量最小，表明该水凝胶在负载药物阿霉素后，可以实现药物的可控释放。同时水凝胶中的卟啉作为光敏剂，在激光作用下实现了光动力治疗。而化疗与光动力治疗的协同在本发明中体现出了最好的治疗效果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
以下实施例中涉及到的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶所用聚合物的分子结构用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振分析仪(NMR)测定。分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)测定。自愈合性能用旋转流变仪测定，可注射性用带有针头的注射器进行测试，荧光性能用荧光分光光度计测定。
实施例1
将0.1克5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)溶于二氯甲烷；加入2-溴异丁酰溴0.27克，三乙胺0.12克，在0℃反应48小时，除去残余2-溴异丁酰溴和三乙胺及二氯甲烷，得到THPP(-Br)4引发剂(产物1)。
将0.08克产物1溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入4.22克2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯，0.59克寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯，0.16克甲基丙烯酸羟基乙酯；在催化剂溴化亚铜/五甲基二乙烯三胺作用下，体系在氩气或氮气等惰性气体保护下反应，反应温度为60℃，反应时间为6小时，除去催化剂后，在石油醚中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA)4(产物2)。
在1克产物2中加入0.11克对醛基苯甲酸，在甲苯中反应48小时，在正己烷中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4(产物3)。将产物3配置为10％浓度的水溶液，支化聚乙烯亚胺配置为10％浓度的水溶液。按照产物3中醛基的摩尔数与支化聚乙烯亚胺中氨基摩尔数进行3:1混合，即得到最终的自愈合水凝胶。
水凝胶形貌用扫描电子显微镜测定，结果见图1。
实施例2
将0.1克5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)溶于三氯甲烷；加入2-溴异丁酰溴0.42克，三乙胺0.21克，在3℃反应36小时，除去残余2-溴异丁酰溴和三乙胺及三氯甲烷，得到THPP(-Br)4引发剂(产物1)。
将0.08克产物1溶于甲苯，加入4.22克2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯，1.18克寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯，0.30克甲基丙烯酸羟基乙酯；在催化剂溴化亚铜/五甲基二乙烯三胺作用下，体系在氩气或氮气等惰性气体保护下反应，反应温度为80℃，反应时间为10小时，除去催化剂后，在正己烷中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA)4(产物2)。
在1克产物2中加入0.22克对醛基苯甲酸，在二氧六环中反应24小时，在环己烷中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4(产物3)。将产物3配置为10％浓度的水溶液，支化聚乙烯亚胺配置为10％浓度的水溶液。按照产物3中醛基的摩尔数与支化聚乙烯亚胺中氨基摩尔数进行2:1混合，即得到最终的自愈合水凝胶。
实施例3
将0.1克5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)溶于四氢呋喃；加入2-溴异丁酰溴0.40克，吡啶0.12克，在5℃反应40小时，除去残余2-溴异丁酰溴和吡啶及四氢呋喃，得到THPP(-Br)4引发剂(产物1)。
将0.08克产物1溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入4.22克2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯，1.0克寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯，0.28克甲基丙烯酸羟基乙酯；在催化剂氯化亚铜/五甲基二乙烯三胺作用下，体系在氩气或氮气等惰性气体保护下反应，反应温度为80℃，反应时间为12小时，除去催化剂后，在乙醚中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA)4(产物2)。
在1克产物2中加入0.11克对醛基苯甲酸，在甲苯中反应48小时，在正己烷中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4(产物3)。将产物3配置为10％浓度的水溶液，支化聚乙烯亚胺配置为10％浓度的水溶液。按照产物3中醛基的摩尔数与支化聚乙烯亚胺中氨基摩尔数进行3:1混合，即得到最终的自愈合水凝胶。
实施例4
将0.1克5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)溶于甲苯；加入2-溴异丁酰溴0.36克，三乙醇胺0.29克，在2℃反应29小时，除去残余2-溴异丁酰溴和三乙醇胺及甲苯，得到THPP(-Br)4引发剂(产物1)。
将0.08克产物1溶于N,N-二乙基甲酰胺，加入4.22克2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯，1.77克寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯，0.32克甲基丙烯酸羟基乙酯；在催化剂溴化亚铜/五甲基二乙烯三胺作用下，体系在氩气或氮气等惰性气体保护下反应，反应温度为70℃，反应时间为9小时，除去催化剂后，在环己烷沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA)4(产物2)。
在1克产物2中加入0.29克对醛基苯甲酸，在甲苯中反应30小时，在乙醚中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4(产物3)。将产物3配置为10％浓度的水溶液，支化聚乙烯亚胺配置为10％浓度的水溶液。按照产物3中醛基的摩尔数与支化聚乙烯亚胺中氨基摩尔数进行1:1混合，即得到最终的自愈合水凝胶。
实施例5
将0.1克5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)溶于三氯甲烷；加入2-溴异丁酰溴0.42克，三乙胺0.12克，在0℃反应36小时，除去残余2-溴异丁酰溴和三乙胺及三氯甲烷，得到THPP(-Br)4引发剂(产物1)。
将0.08克产物1溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入4.22克2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯，0.95克寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯，0.22克甲基丙烯酸羟基乙酯；在催化剂溴化亚铜/六甲基三亚乙基四胺作用下，体系在氩气或氮气等惰性气体保护下反应，反应温度为80℃，反应时间为8小时，除去催化剂后，在乙醚中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA)4(产物2)。
在1克产物2中加入0.18克对醛基苯甲酸，在N,N-二甲基甲酰胺中反应32小时，在乙醚中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4(产物3)。将产物3配置为10％浓度的水溶液，支化聚乙烯亚胺配置为10％浓度的水溶液。按照产物3中醛基的摩尔数与支化聚乙烯亚胺中氨基摩尔数进行2:1混合，即得到最终的自愈合水凝胶。
本发明中，采用的单体是MEO2MA、OEGMA和HEMA，制备的是卟啉为核，MEO2MA、OEGMA和HEMA无规共聚物为臂的星型聚合物。ATRP聚合可以用溴基团功能化的卟啉引发，简单易行，相对于RAFT聚合需要制成相应RAFT链转移剂，过程相对繁琐而言，具有很大的优势。然后将醛基功能化的聚合物，即THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4与支化PEI水溶液共混，获得最终产物为温度响应性的自愈合水凝胶。
实施例6动物实验
取小鼠按照肝癌肿瘤模型常规构建方法得到肝癌肿瘤小鼠模型，当肿瘤长到100mm3，小鼠随机分为5组(n＝5每组)采用不同的治疗方法：第1组(生理盐水)，第2组(水凝胶)、第3组(DOX)、第4组(水凝胶+DOX)、第5组(水凝胶+DOX+激光)。所有4T1荷瘤小鼠均为瘤内注射50μL指定溶液或水凝胶。小鼠接受激光照射(660nm,0.5W cm-2,)在第1、3、5和7天持续10分钟。在第14天，处死小鼠，肿瘤被切除、称重。结果见图4。附图4是14天后，经不同治疗方式(PBS、水凝胶(hydrogel)、阿霉素(DOX)、水凝胶包载阿霉素(Hydrogel+DOX)以及水凝胶包载阿霉素并光动力治疗(Hydrogel+DOX+PDT))后，小鼠肝癌肿瘤模型的重量。经Hydrogel+DOX+PDT治疗后，肿瘤模型重量最小，表明该水凝胶在负载药物阿霉素后，可以实现药物的可控释放。同时水凝胶中的卟啉作为光敏剂，在激光作用下实现了光动力治疗。而化疗与光动力治疗的协同在本发明中体现出了最好的治疗效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，其特征在于，其结构式如式(i)所示：
其中，m为90，n为5～15，x为5～10，y为24。
2.根据权利要求1所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，其特征在于，所述的自愈合水凝胶是通过星型共聚物THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4含有的醛基与支化聚乙烯亚胺(PEI)含有的氨基之间形成的具有动态共价键特点的席夫碱键，制备得到自愈合水凝胶，所述自愈合水凝胶的制备方法包括如下步骤：
(1)将5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)溶于有机溶剂；
(2)按照5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)所含羟基摩尔数的2～8倍的量加入2-溴异丁酰溴，2～8倍的量加入缚酸剂，通过在0～10℃反应18～48小时，除去残余2-溴异丁酰溴和缚酸剂及有机溶剂，得到THPP(-Br)4引发剂，即为产物1；
(3)将产物1溶于溶剂，按照产物1所含溴原子摩尔数90倍量加入2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯，5～15倍量加入寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯，5～10倍量加入甲基丙烯酸羟基乙酯；
(4)在催化剂作用下，体系在氩气或氮气惰性气体保护下反应，反应温度为60～100℃，反应时间为6～20小时，除去催化剂后，在合适的沉淀剂中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA)4，即为产物2；
(5)按照产物2中所含羟基摩尔数3～8倍量加入对醛基苯甲酸，将其置于溶剂中反应15～48小时，在合适的沉淀剂中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4，即为产物3；
(6)按照产物3中醛基的摩尔数与支化聚乙烯亚胺中氨基摩尔数为3:1～1:1将二者进行混合，即得。
3.根据权利要求2所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，其特征在于，步骤(1)中所述的有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃和甲苯中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，其特征在于，步骤(2)中缚酸剂选自三乙胺、吡啶和三乙醇胺中的一种或几种。
5.根据权利要求2所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，其特征在于，步骤(3)和(5)中所述溶剂均选自甲苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二乙基甲酰胺中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，其特征在于，步骤(4)中所述催化剂选自氯化亚铜/五甲基二乙烯三胺、溴化亚铜/五甲基二乙烯三胺、氯化亚铜/2,2’-联吡啶、溴化亚铜/三-(N,N-二甲氨基乙基)胺、氯化亚铜/六甲基三亚乙基四胺和溴化亚铜/六甲基三亚乙基四胺中的一种或几种。
7.根据权利要求2所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶，其特征在于，步骤(4)和(5)中所述的沉淀剂均选自石油醚、正己烷、环己烷、乙醚中的一种或几种。
8.权利要求1所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的自愈合水凝胶是通过星型共聚物THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4含有的醛基与支化聚乙烯亚胺(PEI)含有的氨基之间形成的具有动态共价键特点的席夫碱键，制备得到自愈合水凝胶，所述自愈合水凝胶的制备方法包括如下步骤：
(1)将5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)溶于有机溶剂；
(2)按照5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉(THPP)所含羟基摩尔数的2～8倍的量加入2-溴异丁酰溴，2～8倍的量加入缚酸剂，通过在0～10℃反应18～48小时，除去残余2-溴异丁酰溴和缚酸剂及有机溶剂，得到THPP(-Br)4引发剂，即为产物1；
(3)将产物1溶于溶剂，按照产物1所含溴原子摩尔数90倍量加入2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯，5～15倍量加入寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯，5～10倍量加入甲基丙烯酸羟基乙酯；
(4)在催化剂作用下，体系在氩气或氮气惰性气体保护下反应，反应温度为60～100℃，反应时间为6～20小时，除去催化剂后，在合适的沉淀剂中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA)4，即为产物2；
(5)按照产物2中所含羟基摩尔数3～8倍量加入对醛基苯甲酸，将其置于溶剂中反应15～48小时，在合适的沉淀剂中沉淀，过滤烘干至恒重，即得到THPP(-MEO2MA-co-OEGMA-co-HEMA-CHO)4，即为产物3；
(6)按照产物3中醛基的摩尔数与支化聚乙烯亚胺中氨基摩尔数为3:1～1:1将二者进行混合，即得。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，
步骤(1)中所述的有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃和甲苯中的一种或几种；
步骤(2)中缚酸剂选自三乙胺、吡啶和三乙醇胺中的一种或几种；
步骤(3)和(5)中所述溶剂均选自甲苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二乙基甲酰胺中的一种或几种；
步骤(4)中所述催化剂选自氯化亚铜/五甲基二乙烯三胺、溴化亚铜/五甲基二乙烯三胺、氯化亚铜/2,2’-联吡啶、溴化亚铜/三-(N,N-二甲氨基乙基)胺、氯化亚铜/六甲基三亚乙基四胺和溴化亚铜/六甲基三亚乙基四胺中的一种或几种；
步骤(4)和(5)中所述的沉淀剂均选自石油醚、正己烷、环己烷、乙醚中的一种或几种。
10.权利要求1-7任一所述的基于卟啉的温度响应性自愈合水凝胶在制备伤口敷料和/或肿瘤药物载体材料和/或干细胞载体材料和/或基因载体荧光成像材料和/或光动力学治疗产品中的应用。
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-
2020
- 2020-08-10 CN CN202010796519.0A patent/CN111848966B/zh not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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