CN112142911A - 基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶及其制备方法 - Google Patents

基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶及其制备方法，利用不同氨基酸丙烯酰胺衍生物与水溶性丙烯酰胺/丙烯酸酯类单体在自由基引发剂存在的条件下进行自由基共聚得到高韧性水凝胶，得到具有高韧性能的水凝胶材料；本发明所使用的氨基酸丙烯酰胺衍生物具有良好的生物相容性，合成方法简单，同时可以通过简单的调节单体比例和浓度，得到具有不同机械性能的水凝胶材料；本发明拓展了利用非共价键构筑水凝胶的方法，原料便宜易得，制备过程简单，力学性能广范围内可调，为水凝胶材料在组织工程领域以及柔性传感方面的应用提供新的选择。

Description

基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子水凝胶技术领域，具体涉及一种基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶及其制备方法，是一种利用氨基酸丙烯酰胺衍生物作为氢键增强基元与水溶性丙烯酰胺类或丙烯酸酯类单体通过自由基聚合构筑的高韧性水凝胶及其制备方法。
背景技术
为了维持生命体各项生命活动，人体的软组织，如皮肤、血管、肌腱、软骨、韧带等，都具有良好的柔韧性、抗疲劳、抗拉伸和抗冲击等性能。但是，这些软组织在受到破坏后，往往很难再生修复以维持功能。在受损部位植入生物相容性良好且具有匹配生物力学性能的软材料已被证实在临床方面解决软组织受损修复方面具有巨大的潜力。其中，水凝胶材料因为具有和人体软组织类似的物理化学性质，从而得到了广泛的关注。
水凝胶是一种具有亲水基团的三维交联网络结构的高分子材料，由于其具有高的含水量、可调节的物化性质、良好的生物相容性，因此在生物医学领域有着重要的应用。
传统通过化学交联的水凝胶虽然具有一定的稳定性和强度，但是其机械性能，如抗张强度、韧性和杨氏模量等，都与人体各组织的相差甚远。同时化学交联水凝胶的制备过程复杂，往往需要有机溶剂的介入或者使用小分子交联剂，存在潜在的生物毒性，限制了其在生物医学方面的应用。而通过物理交联的水凝胶，虽然在一定程度上解决了生物安全性的问题，但是通过其所构建水凝胶的稳定性和强度等与人体组织相差甚大。
从键能的角度，单独的非共价键无法与共价键相比；但是将多重非共价键结合在一起，可以在键能上与共价键相当。因此，研究者们在体系中引入多重非共价键，通过物理交联的方式得到了高稳定性和高强度的水凝胶材料。同时，得益于非共价键的动态性和可逆性，非共价键交联的超分子水凝胶还具有优异的自修复、形状记忆等功能。基于此，近十年来利用非共价键构建具有高韧性的水凝胶材料的研究得到了长足的发展，特别是基于氢键交联的水凝胶体系，氢键作为生命体最常见的非共价作用力，在维持生物大分子功能方面具有重要的意义。国内外学者通过将具有多重氢键的基元分子引入聚合物设计当中，制备了一系列具有优异力学性能的水凝胶材料。例如，荷兰埃因霍芬理工大学Meijer教授和美国哈佛大学Vlassak教授分别将2-脲基-4[1H]嘧啶酮(UPy)引入聚合物的设计中，通过UPy分子间的四重氢键交联作用，制备了具有优异力学性能的水凝胶材料；天津大学刘文广教授设计了一系列可形成多重氢键的丙烯酰胺类单体，通过自由基聚合得到了一系列非共价键交联的超分子水凝胶。在达到溶胀平衡的情况下，水凝胶材料的杨氏模量和韧性可高达100MPa和20MJ/m-3。但是，利用这些方法制备的水凝胶材料仍面临一些问题，如多重氢键基元的合成需要通过多步化学反应、制备过程耗时以及存在潜在的生物毒性等，无疑给多重氢键交联水凝胶的应用带来了巨大的阻力。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出一种基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶及其制备方法，利用氨基酸衍生物与水溶性丙烯酰胺类单体或丙烯酸酯类单体进行自由基共聚，制备一种多重氢键交联、生物相容性良好的高韧性水凝胶；由于采用了原料易得、细胞相毒性小的氨基酸衍生物作为单体，所制的水凝胶除了具有优异的机械性能之外，还具有良好的生物相容性，在生物医疗、人造皮肤、柔性电子器件表现出了巨大的优势；具有制备方法简单，生物安全性好，力学性能调节范围广的特点，有利于高韧性水凝胶在组织工程、柔性传感和智能穿戴等领域的应用。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶，利用不同氨基酸丙烯酰胺衍生物与水溶性丙烯酰胺/丙烯酸酯类单体在自由基引发剂存在的条件下进行自由基共聚得到高韧性水凝胶；氨基酸丙烯酰胺衍生物结构以及取代基R如下式所示：
Figure BDA0002678293030000031
所述的氨基酸丙烯酰胺衍生物包括：丙烯酰苯丙氨酸、丙烯酰丙氨酸、丙烯酰天冬氨酸、丙烯酰缬氨酸、丙烯酰亮氨酸、丙烯酰甘氨酸、丙烯酰丝氨酸、丙烯酰谷氨酰胺、丙烯酰甲硫氨酸、丙烯酰苏氨酸、丙烯酰异亮氨酸、丙烯酰酪氨酸。
所述的水溶性丙烯酰胺/丙烯酸酯类单体包括：丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺、N-(2-(甲基氨基)乙基)丙烯酰胺、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。
所述的自由基引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、光引发剂2959、光引发剂1173。
基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶的制备方法，具体包括以下步骤：
将水溶性丙烯酰胺类单体或丙烯酸酯类单体与氨基酸丙烯酰胺衍生物溶解于溶剂中，使得在溶液中，水溶性丙烯酰类单体或丙烯酸酯类单体的浓度在0.5～6mol/L，氨基酸丙烯酰胺衍生物类浓度在0.01～0.1mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，待完全溶解恢复至室温后，依次加入引发剂，引发剂与水溶性丙烯酰类单体或丙烯酸酯类单体与氨基酸丙烯酰胺衍生物的质量之和比例在0.5～3％之间，在聚合温度下聚合反应形成高韧性水凝胶。
所述的溶剂为水、缓冲液或培养基，所述的缓冲液包括枸橼酸-磷酸氢二钠，磷酸盐缓冲液、柠檬酸盐缓冲液；所述的培养基包括hyclone胎牛血清、DMEM/F12、DMEM高糖培养基。
所述的聚合温度在20～80℃之间。
所述的聚合反应时间为20min～24h。
相比现有技术，本发明具有以下优点：
1)本发明合成的氨基酸丙烯酰胺衍生物水凝胶力学性能调节范围广，主要表现在抗张强度、拉伸性能、压缩强度。
2)本发明合成的氨基酸丙烯酰胺衍生物水凝胶细胞毒性小，具有优异的生物相容性。
3)本发明合成的氨基酸丙烯酰胺衍生物水凝胶在制备时，步骤方便简单，所需原料便宜易得，具有更高的经济效益。
附图说明
图1是不同丙烯酰胺浓度制备的水凝胶的应力应变曲线。
图2是不同水溶性单体与丙烯酰苯丙氨酸成胶图，其中：图2(1)是实施例五的成胶图，图2(2)是实施例六的成胶图，图2(3)是实施例七的成胶图。
图3是不同浓度丙烯酰苯丙氨酸制备的水凝胶的应力应变曲线。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要再次指出的是，本实施例只用于对本发明进行进一步说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据本发明的内容做出一些非本质的改进或调整。
一种基于氨基酸衍生物的水凝胶，利用不同氨基酸丙烯酰胺衍生物与水溶性丙烯酰胺/丙烯酸酯类单体在自由基引发剂存在的条件下进行自由基共聚得到高韧性水凝胶。
以下结合具体实施例来说明本发明
实施例一
将142.0mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为2mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，保持温度在60℃，待完全溶解，待溶液温度恢复至室温,加入1.5mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.45mgN，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶,所得水凝胶拉伸性能与抗张强度如图1所示，结合图1，实施例一所制得的凝胶的抗拉强度达到了0.15MPa，拉伸倍率达到了1900％。
实施例二
将231mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后,加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶，所得水凝胶拉伸性能与抗张强度如图1所示，结合图1，实施例二所制得的凝胶的抗拉强度达到了0.24MPa，拉伸倍率达到了1700％。
实施例三
将284..2mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为4mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，待完全溶解后,加入2.9mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.8mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶，所得水凝胶拉伸性能与抗张强度如图1所示，结合图1，实施例三所制得的凝胶的抗拉强度达到了0.30MPa，拉伸倍率达到了1600％。
实施例四
将355.4mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为5mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后，加入3.6mg过硫酸铵作为引发剂，加入1.0mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶，所得水凝胶拉伸性能与抗张强度如图1所示，结合图1，实施例四所制得的凝胶的抗拉强度达到了0.36MPa，拉伸倍率达到了1900％，结合实施例一至四，通过调节其中丙烯酰胺与所选氨基酸丙烯酰胺衍生物丙烯酰苯丙氨酸的比例，所制备的水凝胶力学性能能够在广范围内调整。
实施例五
将231mg丙烯酰胺与5.72mg丙烯酰丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后，待溶液温度恢复至室温，加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰丙氨酸的高韧性水凝胶。
该实施例的氨基酸丙烯酰胺衍生物换为丙烯酰丙氨酸，所制备形成的水凝胶如图2(1)所示。与实施例一至四的主要不同在于，氨基酸丙烯酰胺衍生物丙烯酰苯丙氨酸换为丙烯酰丙氨酸，说明丙烯酰苯丙氨酸、丙烯酰丙氨酸均能制备出高韧性水凝胶。
实施例六
将297mg N,N-二甲基丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后，加入3.0mg过硫酸铵作为引发剂，放入80℃的烘箱中放置24小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。
该实施例采用N,N-二甲基丙烯酰胺，所制备形成的水凝胶如图2(2)所示，与实施例一至四的主要不同在于，水溶性丙烯酰胺换为N,N-二甲基丙烯酰胺，说明水溶性丙烯酰胺换为N,N-二甲基丙烯酰胺均能制备出高韧性水凝胶。
实施例七
将475mg寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的浓度为1mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，待完全溶解，待溶液温度恢复至室温，加入4.8mg过硫酸铵作为引发剂，加入1.4mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入50℃的烘箱中放置2小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。
该实施例的采用寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯，所制备形成的水凝胶如图2(3)所示，与实施例一至四的主要不同在于，水溶性丙烯酰胺换为寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯，说明水溶性丙烯酰胺、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯均能制备出高韧性水凝胶。
实施例八
将142.0mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为2mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，待完全溶解，加入1.5mg偶氮二异丁基脒盐酸盐作为引发剂，加入0.45mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入30℃的烘箱中放置6小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。
实施例九
将142.0mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为2mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使得混合均匀，待完全溶解，加入1.5mg光引发剂2959作为引发剂，紫外灯照射4小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。
实施例十
将142.0mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为2mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，待完全溶解，加入1.5mg偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐作为引发剂，放入20℃的烘箱中放置12小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。
实施例十一
将142.0mg丙烯酰胺与21.9mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为2mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.1mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，待完全溶解，加入1.5mg光引发剂2959作为引发剂，紫外灯照射4小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。
实施例十二
将231mg丙烯酰胺与4.38mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.02mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后,加入2.1mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶，所得水凝胶拉伸性能与抗张强度如图3所示，结合图3，该实施例所制得的凝胶的抗拉强度达到了0.17MPa，拉伸倍率达到了2100％。
实施例十三
将231mg丙烯酰胺与6.57mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.03mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后,加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶，所得水凝胶拉伸性能与抗张强度如图3所示，结合图3，该实施例所制得的凝胶的抗拉强度达到了0.22MPa，拉伸倍率达到了1900％。
实施例十四
将231mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后,加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶，所得水凝胶拉伸性能与抗张强度如图3所示，结合图3，该实施例所制得的凝胶的抗拉强度达到了0.25MPa，拉伸倍率达到了1700％。
实施例十五
将231mg丙烯酰胺与10.95mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.05mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后,加入2.4mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶，所得水凝胶拉伸性能与抗张强度如图3所示，结合图3，实施例一所制得的凝胶的抗拉强度达到了0.27MPa，拉伸倍率达到了1300％。
实施例十六
将231mg丙烯酰胺与13.14mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于水中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰苯丙氨酸的浓度为0.06mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后,加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶，所得水凝胶拉伸性能与抗张强度如图3所示，结合图3，该实施例所制得的凝胶的抗拉强度达到了0.14MPa，拉伸倍率达到了1200％，结合实施例十二至十六，通过调节其中丙烯酰胺与所选氨基酸丙烯酰胺衍生物丙烯酰苯丙氨酸的比例，所制备的水凝胶力学性能能够在广范围内调整。
实施例十七
将231mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于柠檬酸盐缓冲液中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后，待溶液温度恢复至室温，加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶
实施例十八
将231mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于磷酸盐缓冲液中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后，待溶液温度恢复至室温，加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶
实施例十九
将231mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于枸橼酸-磷酸氢二钠缓冲液当中中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后，待溶液温度恢复至室温，加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。
实施例二十
将231mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于DMEM高糖培养基中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后，待溶液温度恢复至室温，加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。
实施例二十一
将231mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于DMEM/F12中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后，待溶液温度恢复至室温，加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。
实施例二十二
将231mg丙烯酰胺与8.76mg丙烯酰苯丙氨酸共同溶解于hyclone胎牛血清中，使得丙烯酰胺的浓度为3mol/L，丙烯酰丙氨酸的浓度为0.04mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，完全溶解后，待溶液温度恢复至室温，加入2.3mg过硫酸铵作为引发剂，加入0.7mg N，N，N，N-四甲基乙二胺作为加速剂，放入60℃的烘箱中放置3小时，得到基于丙烯酰苯丙氨酸的高韧性水凝胶。

Claims (8)

1.基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶，其特征在于，利用不同氨基酸丙烯酰胺衍生物与水溶性丙烯酰胺/丙烯酸酯类单体在自由基引发剂存在的条件下进行自由基共聚得到高韧性水凝胶；氨基酸丙烯酰胺衍生物结构以及取代基R如下式所示：
Figure FDA0002678293020000011
2.根据权利要求1所述的基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶，其特征在于，
所述的氨基酸丙烯酰胺衍生物包括：丙烯酰苯丙氨酸、丙烯酰丙氨酸、丙烯酰天冬氨酸、丙烯酰缬氨酸、丙烯酰亮氨酸、丙烯酰甘氨酸、丙烯酰丝氨酸、丙烯酰谷氨酰胺、丙烯酰甲硫氨酸、丙烯酰苏氨酸、丙烯酰异亮氨酸、丙烯酰酪氨酸。
3.根据权利要求1所述的基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶，其特征在于，
所述的水溶性丙烯酰胺/丙烯酸酯类单体包括：丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-(3-氨基丙基)丙烯酰基酰胺、N-(2-(甲基氨基)乙基)丙烯酰胺、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶，其特征在于，
所述的自由基引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、光引发剂2959、光引发剂1173。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将水溶性丙烯酰胺类单体或丙烯酸酯类单体与氨基酸丙烯酰胺衍生物溶解于溶剂中，使得在溶液中，水溶性丙烯酰类单体或丙烯酸酯类单体的浓度在0.5～6mol/L，氨基酸丙烯酰胺衍生物类浓度在0.01～0.1mol/L，涡旋振荡，使其混合均匀，待完全溶解恢复至室温后，依次加入引发剂，引发剂与水溶性丙烯酰类单体或丙烯酸酯类单体与氨基酸丙烯酰胺衍生物的质量之和比例在0.5～3％之间，在聚合温度下聚合反应形成高韧性水凝胶。
6.根据权利要求5所述的基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的聚合温度在20～80℃之间。
7.根据权利要求5所述的基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的聚合反应时间为20min～24h。
8.根据权利要求5所述的基于氨基酸丙烯酰胺衍生物的高韧性水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为水、缓冲液或培养基，所述的缓冲液包括枸橼酸-磷酸氢二钠，磷酸盐缓冲液、柠檬酸盐缓冲液；所述的培养基包括hyclone胎牛血清、DMEM/F12、DMEM高糖培养基。
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