CN114478831A - 一种新型高分子材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种新型高分子材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种新型高分子材料及其制备方法与应用，所述高分子材料由可溶性阳离子透明质酸类高分子材料和反应添加剂溶于水后通过共价反应制备，其中可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的质量与反应添加剂的质量比为1:0.005—1:1，将混合溶液先进行冷冻处理，然后干燥得到交联后的高分子材料。本发明制备得到的新型生物高分子材料，其物理和化学性质发生改变，极大增加了其降解半衰期或溶解时间，可以用于医药领域，特别是应用在生物敷料、可吸收生物材料和药物缓控释用途上。

Description

一种新型高分子材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于新型高分子材料技术领域，具体涉及一种新型高分子材料及其制备方法与应用。
背景技术
透明质酸(hyaluronic acid)又名玻璃酸，简称HA，化妆品及食品领域称其透明质酸，在医药应用领域称为玻璃酸或玻尿酸。透明质酸的润滑、保湿、黏弹性、修复组织创伤、提高机体免疫力和药物靶向载体等生物活性不断被开发和利用，可用于美容填充、关节注射液、眼科手术粘弹剂、外科手术防粘连、止血等功效，在医药领域展现出广阔的应用前景。
传统的透明质酸水凝胶是由透明质酸大分子无规交联形成的本体胶，存在力学性能低、水解速度快、在组织内停留时间短等缺点，导致在组织工程应用中受到了很大的限制。透明质酸表面具有丰富羧基和羟基，可以通过对透明质酸表面的官能团进行改性以达到自交联的目的，来解决透明质酸稳定差的缺点。现有的交联剂通常是双官能团的线性交联剂，比如常见的醛类、环氧类、聚乙二醇类交联剂，以及亰平尼等天然交联剂。这类交联剂要么具有较大细胞毒性不够绿色环保、要么需要通过复杂工艺对多糖或交联剂进行官能化改性，反应条件较为剧烈，且形成的交联结构强度不够。
因此急需一种兼具工艺简单、绿色环保的交联剂，使经过改性的透明质酸具有高强度、优良缓慢降解和抗溶解性能等特点于一身，且用途广泛的透明质酸类高分子材料。
发明内容
为了克服现有技术中的问题，本申请提供一种新型高分子材料及其制备方法与应用，生物高分子材料由可溶性阳离子透明质酸类高分子材料和反应添加剂通过共价反应制备得到一种新型生物高分子材料，可以用于医药领域，特别是应用在生物敷料、可吸收生物材料和药物缓控释等方面。
为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
本发明第一方面提供一种新型高分子材料，所述高分子材料由可溶性阳离子透明质酸类高分子材料和反应添加剂溶于水后通过共价反应制备，其中可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的质量与反应添加剂的质量比为1:0.005—1:1，将混合溶液先进行冷冻处理，然后干燥得到交联后的高分子材料，所述高分子材料为包括如下式(1)或式(2)所示化学结构式的化合物：
Figure BDA0003482863200000021
式(1)和式(2)中，X为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，或包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团的衍生化合物，n取值为2-8。
式(1)中，R1为—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl，其取代度为10-60％；式(2)中，R2为为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，式(2)中R2-NH2的取代度为5-60％。
作为一种可选的实施方式，在本发明提供的新型高分子材料中，所述可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的结构式如下式(3)或式(4)所示：
Figure BDA0003482863200000022
Figure BDA0003482863200000031
式(3)中，R1为—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl，其取代度为10-60％；式(4)中，R2为为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，式(4)中R2-NH2的取代度为5-60％。
作为一种可选的实施方式，在本发明提供的新型高分子材料中，所述反应添加剂的式(5)如下：
Figure BDA0003482863200000032
其中，X为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，或包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团的衍生化合物，n取值为为2-8。
作为一种可选的实施方式，在本发明提供的新型高分子材料中，所述混合溶液中可溶性透明质酸类高分子材料的质量为每毫升水中1-300g。
作为一种可选的实施方式，在本发明提供的新型高分子材料中，所述混合溶液中还含有助溶剂。
作为一种可选的实施方式，在本发明提供的新型高分子材料中，所述助溶剂为低级酸、醇或碱性水溶液中的一种。
作为一种可选的实施方式，在本发明提供的新型高分子材料中，所述醇为乙醇、乙二醇、低分子量聚乙二醇、丙二醇或丙三醇中的一种，所述低级酸为乙酸、甲酸或乳酸中的一种。
本发明第二方面提供一种生物高分子材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将可溶性透明质酸类高分子材料和反应添加剂加水溶解后形成混合溶液，其中每毫升水中加入可溶性透明质酸类高分子材料的质量为1-300g，可溶性透明质酸类高分子材料的质量与反应添加剂的质量比为1:0.005—1:1；
S2、将混合溶液倒入模具中，放入冰箱冷冻1-24小时，冷冻温度小于等于-15℃，然后放入干燥箱升温干燥，干燥温度不超过60℃，水分蒸发完全后，得到生物膜。
本发明第三方面提供一种生物高分子材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将可溶性阳离子透明质酸类高分子材料和反应添加剂加水溶解后混合后形成混合溶液，其中每毫升水中加入可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的质量为1-300g，可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的质量与反应添加剂的质量比为1:0.005—1:1；
S2、将混合溶液倒入模具中，放入冻干机中冷冻1-24小时，冷冻温度小于等于-15℃，升温加热真空干燥，加热温度为不超过60℃，加热时间为1-3天，得到生物凝胶。
作为一种可选的实施方式，在本发明提供的制备方法中，步骤S1中的混合溶液中还含有助溶剂，所述反应添加剂与助溶剂的质量比为1:0—1:100。
本发明第四方面提供一种新型高分子材料在制备药物缓释载体、治疗药物、生物敷料、止血材料、植入支架、辅助组织产品中的应用。
本发明的反应原理：
本发明中利用可溶性透明质酸与多臂结构的反应添加剂分子发生交联反应，多臂结构的反应添加剂开环后与透明质酸分子中的伯羟基反应，鉴于透明质酸分子中含有多个伯羟基，多臂结构的反应添加剂可以与不同位置的伯羟基发生反应，反应后生成的高分子化合物可能为混合物。反应后生成的高分子化合物通过多臂结构的添加剂实现对可溶性透明质酸分子的改性，增加了透明质酸的降解半衰期或溶解时间，且产物不含有细胞毒性，可以用于医药领域，特别是应用在生物敷料、可吸收生物材料和药物缓控释用途上，具体反应过程如下，以高分子材料为式(1)，多臂结构的反应添加剂的分子式(1)中的n＝3为例，本发明的反应过程如下所示。
Figure BDA0003482863200000051
本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过对可溶性阳离子透明质酸类高分子材料和反应添加剂通过共价反应制备得到一种生物高分子材料，制备过程中通过对可溶性阳离子透明质酸类高分子材料取代基的设计，交联剂结构设计、交联反应程度以及化学反应类型控制多个方面进行调节，得到一种优质的改性透明质酸产品，通过对透明质酸进行交联修饰，使得透明质酸降解速度降低，该产品制备工艺简单，反应条件温和，反应后得到一种新型的生物高分子材料，其物理和化学性质发生改变，极大增加了其降解半衰期或溶解时间，可以用于医药领域，特别是应用在生物敷料、可吸收生物材料和药物缓控释用途上。
(2)本发明中使用的可溶性阳离子透明质酸类高分子材料，分别为不同取代度的R1(—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl)和R2-NH2，其中R1，R2取代度越高，凝血率越大，凝血效果越好。
(2)本发明制备的生物高分子材料未用到目前所报道的剧毒试剂，合成路线便于生产和质量控制，具有优异的稳定性、吸水性。通过简单的冷冻和常温处理，且不采用任何醛类、酸酐、强碱或强酸的反应条件合成化学交联的新型高分子材料。本发明可以方便转化为不同领域的产品，将在各领域尤其是医疗领域的应用中有极大的意义。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
一、新型高分子材料的制备
本发明提供一种新型高分子材料，其中生物高分子材料由可溶性阳离子透明质酸类高分子材料和反应添加剂溶于水后通过共价反应制备，其中可溶性阳离子透明质酸类高分子材料化学结构式如式(1)或式(2)所示，当可溶性阳离子透明质酸类高分子材料化学结构式(1)时，反应过程如下：
Figure BDA0003482863200000071
其中，X为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，或包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团的衍生化合物，n取值为为2-8。R1为—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl，其取代度为10-60％。
当可溶性阳离子透明质酸类高分子材料化学结构式(2)时，反应过程如下：
Figure BDA0003482863200000081
其中，X为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，或包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团的衍生化合物，n取值为为2-8。R2为为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，式(4)中R2-NH2的取代度为5-60％。
本发明中的取代度是指R1为—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl的概率，当R1不用—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl取代时，则为氢元素。R2取代度同理。
混合溶液中可溶性透明质酸类高分子材料的质量为每毫升水中1-300g，可溶性透明质酸类高分子材料的质量与反应添加剂的质量比为1:0.005—1:1，为了促进透明质酸的溶解，混合溶液中还含有助溶剂，反应添加剂与助溶剂的质量比为1:0—1:100。
具体地，助溶剂为低级酸、醇或碱性水溶液中的一种。醇为乙醇、乙二醇、低分子量聚乙二醇、丙二醇或丙三醇中的一种，所述低级酸为乙酸、甲酸或乳酸中的一种。
为了更好地阐述该发明的内容，下面通过具体实施例对本发明进一步的验证。下述实施例中式(3)中R1为—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl，式(4)中R2为—CH2CH2—。
实施例1
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式3，其中—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl取代度为40％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将溶液倒入金属模具中，放入冰箱冷冻6小时，冷冻温度为-15℃，然后放入干燥箱升温干燥，干燥温度30℃，干燥36小时，水分蒸发完全后，得到生物膜。
实施例2
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式4，其中氨基取代度为40％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将溶液倒入金属模具中，放入冰箱冷冻6小时，冷冻温度为-15℃，然后放入干燥箱升温干燥，干燥温度30℃，干燥36小时，水分蒸发完全后，得到生物膜。
实施例3
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式3，其中—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl取代度为40％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将甘油三(1,2-环氧)丙醚(0.4g)与聚乙二醇(分子量400，0.5g)混合均匀后，倒入以上溶液，搅拌30min，将溶液倒入金属模具中，放入冰箱冷冻6小时，冷冻温度为-15℃，然后放入干燥箱升温干燥，干燥温度30℃，干燥36小时，水分蒸发完全后，得到生物膜。
实施例4
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式4，其中氨基取代度为40％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将甘油三(1,2-环氧)丙醚(0.4g)与聚乙二醇(分子量400，0.5g)混合均匀后，倒入以上溶液，搅拌30min，将溶液倒入金属模具中，放入冰箱冷冻6小时，冷冻温度为-15℃，然后放入干燥箱升温干燥，干燥温度30℃，干燥36小时，水分蒸发完全后，得到生物膜。
实施例5
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式3，其中—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl取代度为40％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，放入冻干机中预冷3小时，预冷温度为-20℃，升温加热，真空干燥，加热温度曲线为1.5℃/h，加热到30℃时，保持5h，得到生物凝胶样品。
实施例6
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式4，其中氨基取代度为40％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将溶液倒入金属模具中，放入冻干机中预冷3小时，预冷温度为-20℃，升温加热，真空干燥，加热温度曲线为1.5℃/h，加热到30℃时，保持5h，得到生物凝胶样品。
实施例7
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式3，其中—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl取代度为40％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将甘油三(1,2-环氧)丙醚(0.4g)与聚乙二醇(分子量400，0.5g)混合均匀后，倒入以上溶液，搅拌30min，将溶液倒入金属模具中，放入冻干机中预冷3小时，预冷温度为-20℃，升温加热，真空干燥，加热温度曲线为1.5℃/h，加热到30℃时，保持5h，得到生物凝胶样品。
实施例8
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式4，其中氨基取代度为40％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将甘油三(1,2-环氧)丙醚(0.4g)与聚乙二醇(分子量400，0.5g)混合均匀后，倒入以上溶液，搅拌30min，将溶液倒入金属模具中，放入冻干机中预冷3小时，预冷温度为-20℃，升温加热，真空干燥，加热温度曲线为1.5℃/h，加热到30℃时，保持5h，得到生物凝胶样品。
实施例9
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式3，其中—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl取代度为10％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将四臂聚乙二醇缩水甘油醚0.4g(4-ArmPEG-EPO，分子量5000)与聚乙二醇(分子量400，0.5g)混合均匀后，倒入以上溶液，搅拌30min，将溶液倒入金属模具中，放入冻干机中预冷3小时，预冷温度为-20℃，升温加热，真空干燥，加热温度曲线为1.5℃/h，加热到30℃时，保持5h，得到生物凝胶样品。
实施例10
同实施例9，区别之处在于可溶性阳离子透明质酸为(式3，其中—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl取代度为60％)。
实施例11
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式4，其中氨基取代度为5％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将四臂聚乙二醇缩水甘油醚0.4g(4-ArmPEG-EPO，分子量5000)与聚乙二醇(分子量400，0.5g)混合均匀后，倒入以上溶液，搅拌30min，将溶液倒入金属模具中，放入冻干机中预冷3小时，预冷温度为-20℃，升温加热，真空干燥，加热温度曲线为1.5℃/h，加热到30℃时，保持5h，得到生物凝胶样品。
实施例12
同实施例11，区别之处在于可溶性阳离子透明质酸为(式4，其中氨基取代度为60％)。
实施例13
称取可溶性阳离子透明质酸6g(式3，其中—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl取代度为10％)，加纯化水200ml，搅拌溶解，将八臂聚乙二醇缩水甘油醚0.4g(8-ArmPEG-EPO，10k)与聚乙二醇(分子量400，0.5g)混合均匀后，倒入以上溶液，搅拌30min，将溶液倒入金属模具中，放入冻干机中预冷3小时，预冷温度为-20℃，升温加热，真空干燥，加热温度曲线为1.5℃/h，加热到30℃时，保持5h，得到生物凝胶样品。
实施例14
同实施例13，区别之处在于可溶性阳离子透明质酸为(式4，其中氨基取代度为10％)。
二、性能检测
(1)溶解性测试
将实施例1-14中的样品，取少量于50ml烧杯中，加入20ml PBS，浸泡，观察36h，记录样品的溶解情况，具体结果如表1所示：
表1
样品 10min 1h 12h 24h 36h
实施例1 完全溶解 完全溶解 完全溶解 完全溶解 完全溶解
实施例2 完全溶解 完全溶解 完全溶解 完全溶解 完全溶解
实施例3 不溶 不溶 部分溶解 基本溶解 基本溶解
实施例4 不溶 不溶 部分溶解 基本溶解 基本溶解
实施例5 完全溶解 完全溶解 完全溶解 完全溶解 完全溶解
实施例6 完全溶解 完全溶解 完全溶解 完全溶解 完全溶解
实施例7 不溶 不溶 不溶 不溶 部分溶解
实施例8 不溶 不溶 不溶 不溶 部分溶解
实施例9 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
实施例10 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
实施例11 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
实施例12 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
实施例13 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
实施例14 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
由表1可知，实施例1-2中采用不同的可溶性阳离子透明质酸制备得到生物膜，放入PBS中10分钟即溶解。实施例3-4中采用甘油三(1,2-环氧)丙醚进行交联反应后，得到的生物膜的溶解时间得到延长。实施例5-14中制备的生物凝胶的溶解性结果与生物膜相似。实施例7-14中采用多臂类结构的添加剂，同时在不同的阳离子取代以及取代度不同的情况下，即使36h后生物膜也没有发生溶解。
由上可知，采用本发明的简单的生产工艺对透明质酸钠进行化学交联后，抗溶解性得到了极大的提高。
(2)细胞毒性实验
根据《GB/T 16886.5-2017医疗器械生物学评价第5部分：体外细胞毒性试验》，检测材料的潜在细胞毒性。将测试样品、阴性对照品(高密度聚乙烯)、阳性对照品(0.5％苯酚)置于无血清MEM培养基里37℃浸提24小时。L929成纤维单层细胞养成后，吸出原来的培养液，用浸提液培养，在37℃，5％二氧化碳培养箱中培养24-26小时。然后去除培养基，加入MTT(3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)溶液，继续培养2小时。最后移去MTT溶液，加入异丙醇进行溶解。测试样品的细胞活力根据与空白对照比较得到。活细胞减少会导致测试样品中代谢活动减少。这减少又直接与蓝紫色结晶甲臜形成相关，这一变化能在570nm波长处测定其吸光度的改变。
测试样品进行三个平行重复试验，测定细胞存活率。
测试方法：
将已培养48-72h生长旺盛的细胞消化后配制成密度1.0×105个/mL接种于96孔板中，每孔100uL。待细胞长成单层后，去除原来的培养液，分别加入100uL浸提液、空白对照浸提液、阳性对照液(100％)和阴性对照液(100％)，每组3个复孔，空白对照浸提液加入到96孔板第2竖排和第11竖排中。加样完成后，将96孔板置于37℃，5％CO2培养箱培养24小时。培养24h后，吸出原来的培养液，每孔加50uL MTT(1mg/mL),继续培养2小时，结束后吸出上清，加100uL 99.9％纯度的异丙醇溶解结晶；在酶标仪上以570nm为波长测定吸光度值。
细胞存活率就是样品测量值与对照细胞的比值，根据下列公式进行计算：
细胞存活率＝OD570样品/OD570空白×100％，
OD570样品是空白孔修正后的测试样品或对照的吸光度均值；
OD570空白是空白孔修正后的空白对照的吸光度均值；
检测结果如表2所示：
表2
实验组 细胞存活率
阳性对照 1.3％
阴性对照 100.8％
实施例1 50.6％
实施例2 60.8％
实施例3 65.9％
实施例4 56.7％
实施例5 66.6％
实施例6 56.5％
实施例7 85.4％
实施例8 79.8％
实施例9 90.1％
实施例10 79.5％
实施例11 86.1％
实施例12 76.2％
实施例13 93.4％
实施例14 89.7％
由表2可知，反应添加剂和助溶剂的引入没有引起任何细胞毒性。
(3)凝血率测定
将实施例7-14制备得到的样品切成1cmx1cm大小，并放入100ml玻璃烧杯中。随后取0.3mL血液样本滴入样品直至血液被完全吸收。放置1min后，将20mL纯水溶液沿烧杯壁缓慢加入烧杯中。在恒温培养箱中放置10min后。取上层清液，利用紫外分光光度计在波长540nm处检测，并记录吸收值。用0.3ml血液溶于20ml去离子水作为100％对照。
按下面公式计算：
凝血率＝(1-A)×100％
式中：A—对照样品的吸收值与测试样品的吸收值的比
检测结果如表3所示：
表3
实验组 凝血率
阴性对照 0％
实施例7 20.4％
实施例8 40.5％
实施例9 10.9％
实施例10 30.5％
实施例11 6.5％
实施例12 66.7％
实施例13 23.5％
实施例14 34.6％
由表3可知，交联后凝血率增加，且R1，R2取代度越高，凝血率越大，式2得到的高分子材料比式1得到的高贩子材料的凝血率更高，完全可以在临床上做止血材料应用。
本发明的生物高分子材料未用到目前所报道的剧毒试剂，合成路线便于生产和质量控制，具有优异的稳定性和优良的细胞相容性。通过简单的冷冻和常温处理，且不采用任何醛类、酸酐、强碱或强酸的反应条件合成化学交联的新型高分子材料，本发明为首次报道。通过本发明的实施例和测试数据可知，本发明可以方便转化为不同领域的产品，将在各领域尤其是医疗领域的应用中有极大的意义。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型高分子材料，其特征在于，所述高分子材料由可溶性阳离子透明质酸类高分子材料和反应添加剂溶于水后通过共价反应制备，其中可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的质量与反应添加剂的质量比为1:0.005—1:1，将混合溶液先进行冷冻处理，然后干燥得到交联后的高分子材料，所述高分子材料为包括如下式(1)或式(2)所示化学结构式的化合物：
Figure FDA0003482863190000011
式(1)和式(2)中，X为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，或包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团的衍生化合物，n取值为2-8。
式(1)中，R1为—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl，其取代度为10-60％；式(2)中，R2为为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，式(2)中R2-NH2的取代度为5-60％。
2.根据权利要求1所述的一种新型高分子材料，其特征在于，所述可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的结构式如下式(3)或式(4)所示：
Figure FDA0003482863190000012
Figure FDA0003482863190000021
式(3)中，R1为—CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3Cl，其取代度为10-60％；式(4)中，R2为为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，式(4)中R2-NH2的取代度为5-60％。
3.根据权利要求1所述的一种新型高分子材料，其特征在于，所述反应添加剂的式(5)如下：
Figure FDA0003482863190000022
其中，X为共价结合的原子或基团，为包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团，或包含C、N或其他共价结合的烃类或烃类衍生化合物基团的衍生化合物，n取值为为2-8。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种新型高分子材料，其特征在于，所述混合溶液中可溶性透明质酸类高分子材料的质量为每毫升水中1-300g。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种新型高分子材料，其特征在于，所述混合溶液中还含有助溶剂。
6.根据权利要求1-3任一所述的一种新型高分子材料，其特征在于，所述助溶剂为低级酸、醇或碱性水溶液中的一种。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种新型高分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将可溶性阳离子透明质酸类高分子材料和反应添加剂加水溶解后混合后形成混合溶液，其中每毫升水中加入可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的质量为1-300g，可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的质量与反应添加剂的质量比为1:0.005—1:1；
S2、将混合溶液倒入模具中，放入冰箱冷冻1-24小时，冷冻温度小于等于-15℃，然后放入干燥箱升温干燥，干燥温度不超过60℃，水分蒸发完全后，得到生物膜。
8.根据权利要求1-6任一所述的一种新型高分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将可溶性阳离子透明质酸类高分子材料和反应添加剂加水溶解后混合后形成混合溶液，其中每毫升水中加入可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的质量为1-300g，可溶性阳离子透明质酸类高分子材料的质量与反应添加剂的质量比为1:0.005—1:1；
S2、将混合溶液倒入模具中，放入冻干机中冷冻1-24小时，冷冻温度小于等于-15℃，升温加热真空干燥，加热温度为不超过60℃，加热时间为1-3天，得到生物凝胶。
9.根据权利要求7或8所述的一种新型高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中的混合溶液中还含有助溶剂，所述反应添加剂与助溶剂的质量比为1:0—1:100。
10.根据权利要求1-6任一所述的一种新型高分子材料在制备药物缓释载体、治疗药物、生物敷料、止血材料、植入支架、辅助组织产品中的应用。
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