CN116217917A - 一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法 - Google Patents

一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物医用新材料技术领域，具体涉及一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法。本发明提供的聚乙二醇衍生物包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基。本发明提供的聚乙二醇衍生物由于包含具有式(I)结构的重复单元，具有良好的生物相容性；由于包含式(II)或式(III)结构的端基，能够和(酰)肼基、胺氧基等多种α‑亲核基团反应，反应速率快、反应条件温和。将本发明提供的聚乙二醇衍生物与端基含α‑亲核基团的聚乙二醇在水性介质中混合，可快速形成化学交联水凝胶材料，其制备条件温和，成胶速度快。
Figure DDA0004138976760000011

Description

一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制 备方法
技术领域
本发明属于生物医用新材料技术领域，具体涉及一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法。
背景技术
水凝胶是通过一定交联作用形成的、具有三维网络结构的材料。水凝胶因其与细胞外基质类似的理化性质以及良好的生物相容性而广泛应用于生物医用领域。
聚乙二醇是制备水凝胶的常用原料，包括线性聚乙二醇和多臂聚乙二醇。由于聚乙二醇的端羟基反应活性低，通常需要对聚乙二醇衍生化，产生不同功能的端基，如羧基、氨基、巯基、醛基。通过端基的化学反应，可以方便的制备化学交联水凝胶，也可以偶联其他分子对水凝胶进行功能化。现有技术公开了多种聚乙二醇水凝胶，如通过醛基与氨基反应的聚乙二醇水凝胶，通过酶交联反应的聚乙二醇水凝胶。但是，现有技术制备的聚乙二醇水凝胶成胶速度慢，需要加入有毒催化剂等缺陷限制了其在生物医用领域的应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法，由本发明提供的聚乙二醇衍生物制备的聚乙二醇水凝胶成胶速度快，且制备条件温和。
本发明提供了一种聚乙二醇衍生物，包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基；
Figure BDA0004138976730000011
Figure BDA0004138976730000021
优选的，所述聚乙二醇衍生物具有式(IVa)、式(IVb)、式(IVc)、式(IVd)和式(IVe)结构中的任一种；
Figure BDA0004138976730000022
Figure BDA0004138976730000031
其中，a、b、c、d、e为聚合度，R为式(II)或式(III)结构的端基。
优选的，1≤a≤1000；1≤b≤333；1≤c≤250；1≤d≤166；1≤e≤125。
本发明提供了一种上述技术方案所述的聚乙二醇衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)含有羧基的2-甲酰基苯硼酸频哪醇酯小分子或含有羧基的2-乙酰基苯硼酸频哪醇酯小分子在缩合剂和催化剂作用下与聚乙二醇进行反应，得到中间产物；
B)所述中间产物在水中透析，冻干，得到聚乙二醇衍生物。
本发明提供了一种聚乙二醇水凝胶，由上述技术方案所述的聚乙二醇衍生物与端基含α-亲核基团的聚乙二醇在水性介质中化学交联而成。
优选的，所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇包含：式(V)结构的重复单元，和式(VIa)或式(VIb)结构的端基；
Figure BDA0004138976730000041
优选的，所述聚乙二醇衍生物与端基含α-亲核基团的聚乙二醇的质量比为1:(0.1～10)。
本发明提供了一种上述技术方案所述的聚乙二醇水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
将权利要求1所述的聚乙二醇衍生物和端基含α-亲核基团的聚乙二醇在水性介质中混合反应，得到聚乙二醇水凝胶。
优选的，所述制备方法具体包括以下步骤：
I)将所述聚乙二醇衍生物与水性介质混合，得到溶液A；将端基含α-亲核基团的聚乙二醇与水性介质混合，得到溶液B；
II)将所述溶液A和溶液B混合反应，得到聚乙二醇水凝胶。
优选的，所述聚乙二醇衍生物在溶液A中的质量-体积浓度为10～1000mg/mL；所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇在溶液B中的质量-体积浓度为10～1000mg/mL。
与现有技术相比，本发明提供了一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及聚乙二醇水凝胶及其制备方法。本发明提供的聚乙二醇衍生物包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基。本发明提供的聚乙二醇衍生物由于包含具有式(I)结构的重复单元，具有良好的生物相容性；由于包含具有式(II)结构的2-甲酰基苯硼酸端基或具有式(III)结构的2-乙酰基苯硼酸端基，能够和(酰)肼基、胺氧基等多种α-亲核基团反应，反应速率快、反应条件温和。将本发明提供的聚乙二醇衍生物与端基含α-亲核基团的聚乙二醇在水性介质中混合，可快速形成化学交联水凝胶材料，其制备条件温和，成胶速度快，可作为药物缓释载体或组织工程支架等应用于生物医用材料领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例2提供的端基是2-甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇的核磁共振氢谱图；
图2为本发明实施例4提供的端基是2-乙酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇的核磁共振氢谱图；
图3是本发明实施例7提供的水凝胶的实拍图；
图4是本发明实施例8提供的水凝胶压缩试验的应力-应变曲线图；
图5是本发明实施例9提供的水凝胶在大鼠皮下的降解曲线图。
具体实施方式
下面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。
本发明提供了一种聚乙二醇衍生物，包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基；
Figure BDA0004138976730000051
在本发明中，所述聚乙二醇衍生物既可以为线性聚乙二醇衍生物，也可以为多臂聚乙二醇衍生物。
在本发明的一些具体实施方式中，所述聚乙二醇衍生物具有式(IVa)、式(IVb)、式(IVc)、式(IVd)或式(IVe)结构中的任一种：
Figure BDA0004138976730000061
Figure BDA0004138976730000071
其中，a、b、c、d、e为聚合度，R为式(II)或式(III)结构的端基。
在本发明提供的具有上述结构的聚乙二醇衍生物中，a的取值范围优选为1～1000；b的取值范围优选为1～333；c的取值范围优选为1～250，更优选为20～100，具体可为57；d的取值范围优选为1～166，更优选为13～66，具体可为38；e的取值范围优选为1～125，更优选为10～50，具体可为28。
在本发明提供的具有上述结构的聚乙二醇衍生物中，R优选为式(IIa)或式(IIIa)结构的端基：
Figure BDA0004138976730000072
本发明还提供了一种上述技术方案所述的聚乙二醇衍生物的制备方法，包括以下步骤：
A)含有羧基的2-甲酰基苯硼酸频哪醇酯小分子或含有羧基的2-乙酰基苯硼酸频哪醇酯小分子在缩合剂和催化剂作用下与聚乙二醇进行反应，得到中间产物；
B)所述中间产物在水中透析，冻干，得到聚乙二醇衍生物。
在本发明提供的聚乙二醇衍生物制备方法中，步骤A)中，所述聚乙二醇可以是线性聚乙二醇，也可以是多臂聚乙二醇，例如三臂聚乙二醇、四臂聚乙二醇、六臂聚乙二醇或八臂聚乙二醇；所述聚乙二醇的数均分子量优选为2000～20000，更优选为10000。
在本发明提供的聚乙二醇衍生物制备方法中，步骤A)中，所述含有羧基的2-甲酰基苯硼酸频哪醇酯小分子具体可为4-(3-甲酰基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸；所述含有羧基的2-乙酰基苯硼酸频哪醇酯小分子具体可为4-(4-乙酰基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸；所述含有羧基的2-甲酰基苯硼酸频哪醇酯小分子或含有羧基的2-乙酰基苯硼酸频哪醇酯小分子的摩尔当量优选为聚乙二醇中羟基的1.2～5倍，更优选为2倍。
在本发明提供的聚乙二醇衍生物制备方法中，步骤A)中，所述缩合剂优选为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐；所述缩合剂的摩尔当量优选为聚乙二醇中羟基的2～6倍，更优选为4倍；所述催化剂优选为4-二甲氨基吡啶；所述催化剂的摩尔当量优选为聚乙二醇中羟基的1.2～5倍，更优选为2倍。
在本发明提供的聚乙二醇衍生物制备方法中，步骤A)中，所述反应的时间优选为24～72h，更优选为48h；所述反应的温度优选为10～40℃，更优选为25℃(室温)。
在本发明提供的聚乙二醇衍生物制备方法中，步骤A)中，所述反应在有机溶剂中进行；所述有机溶剂优选为无水的二氯甲烷；反应结束后，抽干溶剂。
在本发明提供的聚乙二醇衍生物制备方法中，步骤B)中，优选并不将所述中间产物直接进行透析，而是先将所述中间产物在水中溶解，过滤，再对得到的滤液进行透析；所述透析的时间优选为1～5天，更优选为3天。
本发明还提供了一种聚乙二醇水凝胶，由上述技术方案所述的聚乙二醇衍生物与端基含α-亲核基团的聚乙二醇在水性介质中化学交联而成。
在本发明提供的聚乙二醇水凝胶中，所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇既可以为线性端基含α-亲核基团的聚乙二醇，也可以为多臂端基含α-亲核基团的聚乙二醇；所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇的数均分子量优选为2000～20000，更优选为10000。
在本发明的一些具体实施方式中，所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇包含：式(V)结构的重复单元，和式(VIa)或式(VIb)结构的端基；
Figure BDA0004138976730000091
在本发明的一些具体实施方式中，所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇具体可选择端基是肼基的线性聚乙二醇或端基是肼基的多臂聚乙二醇，更具体可选择端基是肼基的四臂聚乙二醇。
在本发明提供的聚乙二醇水凝胶中，所述水性介质优选为水、生理盐水或缓冲溶液；所述缓冲溶液优选为pbs缓冲液。
在本发明提供的聚乙二醇水凝胶中，所述聚乙二醇衍生物与端基含α-亲核基团的聚乙二醇的质量比优选为1:(0.1～10)，更优选为1:(0.5～2)，最优选为1:1；所述聚乙二醇衍生物和端基含α-亲核基团的聚乙二醇的合计质量与水性介质体积的比优选为(10～1000)mg:1mL，更优选为(20～100)mg:1mL，最优选为50mg:1mL。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的聚乙二醇水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将上述技术方案所述的聚乙二醇衍生物和端基含α-亲核基团的聚乙二醇在水性介质中混合反应，得到聚乙二醇水凝胶。
在本发明提供的聚乙二醇水凝胶制备方法中，所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇和水性介质的具体种类，以及聚乙二醇衍生物、端基含α-亲核基团的聚乙二醇和水性介质的用量配比在上文中已经介绍，在此不再赘述。
在本发明提供的聚乙二醇水凝胶制备方法中，具体制备过程优选包括：
I)将所述聚乙二醇衍生物与水性介质混合，得到溶液A；将端基含α-亲核基团的聚乙二醇与水性介质混合，得到溶液B；
II)将所述溶液A和溶液B混合反应，得到聚乙二醇水凝胶。
在本发明提供的上述具体制备过程中，步骤I)中，所述聚乙二醇衍生物在溶液A中的质量-体积浓度优选为10～1000mg/mL，更优选为20～100mg/mL，最优选为50mg/mL；所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇在溶液B中的质量-体积浓度优选为10～1000mg/mL，更优选为20～100mg/mL，最优选为50mg/mL。
在本发明提供的上述具体制备过程中，步骤II)中，所述溶液A和溶液B优选利用双筒注射器进行混合，混合后得到的水凝胶再经由双筒注射器喷涂出。
本发明提供的聚乙二醇衍生物包含聚乙二醇的主链和2-甲酰基苯硼酸或2-乙酰基苯硼酸的端基，由于包含聚乙二醇主链，具有良好的生物相容性；由于包含2-甲酰基苯硼酸或2-乙酰基苯硼酸的端基，能够和(酰)肼基、胺氧基等多种α-亲核基团反应，反应速率快、反应条件温和。将本发明提供的聚乙二醇衍生物与端基含α-亲核基团的聚乙二醇在水性介质中混合，可快速形成化学交联水凝胶材料，其制备条件温和，成胶速度快，可作为药物缓释载体或组织工程支架等应用于生物医用材料领域。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
按照如下化学反应路线合成4-(3-甲酰基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸：
Figure BDA0004138976730000101
具体制备过程如下：
1)将2-溴-5-羟基苯甲醛(4.0g)和4-溴丁酸乙酯(4.7g)溶于40mL无水二甲基甲酰胺中，加入碳酸钾(4.1g)，室温反应12h；反应结束后，将反应液与500mL正己烷/乙酸乙酯(1/1，v/v)混合，用水洗涤三次，有机相用无水硫酸钠干燥；粗产物通过硅胶柱层析进行提纯，洗脱剂为正己烷/乙酸乙酯(9/1，v/v)，得到4-(4-溴-3-甲酰基苯氧基)丁酸乙酯的无色粘稠液体(5.7g，产率90％)；
2)将4-(4-溴-3-甲酰基苯氧基)丁酸乙酯(3.2g)，联硼酸频那醇酯(2.8g)，(1,1’-双(二苯基膦)二茂铁)二氯化钯(0.22g)和乙酸钾(2.9g)分散溶解在40mL无水二氧六环中，100℃回流反应2h；反应结束后，抽干溶剂，剩余物溶于二氯甲烷，用水洗涤三次，无水硫酸钠干燥；粗产物通过硅胶柱层析进行提纯，洗脱剂为正己烷/乙酸乙酯(9/1，v/v)，得到4-(3-甲酰基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸乙酯的无色粘稠液体(3.0g，产率83％)；
3)将4-(3-甲酰基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸乙酯(1.5g)与1mL三氟乙酸、9.5mL水搅拌混合均匀，90℃反应3h；反应结束后，抽干溶剂，粗产物通过硅胶柱层析进行提纯，洗脱剂为二氯甲烷/甲醇(19/1，v/v)，得到4-(3-甲酰基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸的无色粘稠液体(0.60g，产率44％)。
实施例2
按照如下化学反应路线合成端基是2-甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇：
Figure BDA0004138976730000111
其中，x表示聚合度，y表示多臂聚乙二醇的臂数量，本实施例中y＝4。
具体制备过程如下：
将四臂聚乙二醇(数均分子量10000，1.5g)和4-(3-甲酰基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸(0.6g)溶于20mL二氯甲烷中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(0.69g)、4-二甲氨基吡啶(0.22g)，室温反应48h；反应结束后，抽干溶剂，剩余物用水溶解，过滤，滤液在去离子水中透析三天，冷冻干燥，得到端基是2-甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇(1.5g，产率接近100％)；
本实施例制备的所述端基是2-甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇的化学结构如式(IVc)所示，其中，c＝57，R为式(II)结构。
对本实施例制备的端基是2-甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇进行核磁共振氢谱分析，结果如图1所示，图1为本发明实施例2提供的端基是2-甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇的核磁共振氢谱图。
实施例3
按照如下化学反应路线合成4-(4-乙酰基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸：
Figure BDA0004138976730000121
具体制备过程如下：
1)将2，4-二羟基苯乙酮(3.0g)和4-溴丁酸乙酯(4.7g)溶于40mL无水二甲基甲酰胺中，加入碳酸钾(4.1g)，室温反应12h；反应结束后，将反应液与500mL正己烷/乙酸乙酯(1/1，v/v)混合，用水洗涤三次，有机相用无水硫酸钠干燥；粗产物通过硅胶柱层析进行提纯，洗脱剂为正己烷/乙酸乙酯(4/1，v/v)，得到4-(4-乙酰基-3-羟基苯氧基)丁酸乙酯的白色固体(3.4g，产率64％)；
2)将4-(4-乙酰基-3-羟基苯氧基)丁酸乙酯(3.4g)和N-苯基双(三氟甲基磺酰)亚胺(3.4g)溶于30mL无水二甲基甲酰胺中，加入无水三乙胺(5.3mL)，室温反应2.5h；反应结束后，将反应液与500mL正己烷/乙酸乙酯(1/1，v/v)混合，用水洗涤三次，有机相用无水硫酸钠干燥；粗产物通过硅胶柱层析进行提纯，洗脱剂为正己烷/乙酸乙酯(4/1，v/v)，得到4-(4-乙酰基-3-(((三氟甲基)磺酰基)氧基)苯氧基)丁酸乙酯的无色粘稠液体(3.4g，产率66％)；
3)将4-(4-乙酰基-3-(((三氟甲基)磺酰基)氧基)苯氧基)丁酸乙酯(3.4g)，联硼酸频那醇酯(4.3g)，(1,1’-双(二苯基膦)二茂铁)二氯化钯(0.62g)和乙酸钾(2.5g)分散溶解在50mL无水二氧六环中，95℃回流反应2h；反应结束后，抽干溶剂，剩余物溶于二氯甲烷，用水洗涤三次，无水硫酸钠干燥；粗产物通过硅胶柱层析进行提纯，洗脱剂为正己烷/乙酸乙酯(4/1，v/v)，得到4-(4-乙酰基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸乙酯的黄色粘稠液体(1.4g，产率44％)；
4)将4-(4-乙酰基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸乙酯(1.4g)与1mL三氟乙酸、9.5mL水搅拌混合均匀，90℃反应3h；反应结束后，抽干溶剂，粗产物通过硅胶柱层析进行提纯，洗脱剂为二氯甲烷/甲醇(19/1，v/v)，得到4-(4-乙酰基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸的黄色固体(1.0g，产率77％)。
实施例4
按照如下化学反应路线合成端基是2-乙酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇：
Figure BDA0004138976730000131
其中，x表示聚合度，y表示多臂聚乙二醇的臂数量，本实施例中y＝4。
具体制备过程如下：
将四臂聚乙二醇(数均分子量10000，1.6g)、4-(4-乙酰基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸(0.67g)溶于20mL无水二氯甲烷中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(0.73g)、4-二甲氨基吡啶(0.23g)，室温反应48h；反应结束后，抽干溶剂，剩余物用水溶解，过滤，滤液在去离子水中透析三天，冷冻干燥，得到端基是2-乙酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇(1.6g，产率接近100％)；
本实施例制备的所述端基是2-乙酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇的化学结构如式(IVc)所示，其中，c＝57，R为式(III)结构。
对本实施例制备的端基是2-乙酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇进行核磁共振氢谱分析，结果如图2所示，图2为本发明实施例4提供的端基是2-乙酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇的核磁共振氢谱图。
实施例5
将六臂聚乙二醇(数均分子量10000，1.5g)和4-(3-甲酰基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸(0.9g)溶于20mL二氯甲烷中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(1g)、4-二甲氨基吡啶(0.33g)，室温反应48h；反应结束后，抽干溶剂，剩余物用水溶解，过滤，滤液在去离子水中透析三天，冷冻干燥，得到端基是2-甲酰基苯硼酸的六臂聚乙二醇(1.5g，产率接近100％)；
本实施例制备的所述端基是2-甲酰基苯硼酸的六臂聚乙二醇的化学结构如式(IVd)所示，其中，d＝38，R为式(II)结构。
实施例6
将八臂聚乙二醇(数均分子量10000，1.5g)和4-(3-甲酰基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯氧基)丁酸(1.2g)溶于20mL二氯甲烷中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(1.4g)、4-二甲氨基吡啶(0.44g)，室温反应48h；反应结束后，抽干溶剂，剩余物用水溶解，过滤，滤液在去离子水中透析三天，冷冻干燥，得到端基是2-甲酰基苯硼酸的八臂聚乙二醇(1.5g，产率接近100％)；
本实施例制备的所述端基是2-甲酰基苯硼酸的八臂聚乙二醇的化学结构如式(IVe)所示，其中，e＝28，R为式(II)结构。
实施例7
称量实施例2制备的端基是2-甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇(50mg)溶于PBS(1mL)得到溶液A；称量端基是肼基(式VIa所示)的四臂聚乙二醇(数均分子量10000，50mg)溶于PBS(1mL)得到溶液B；将两种溶液装入双筒注射器中，混合、喷涂后，在皮肤表面原位立即形成5％(w/v)水凝胶；其实拍效果如图3所示，图3是本发明实施例7提供的水凝胶的实拍图。
实施例8
称量实施例2制备的端基是2-甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇(50mg)溶于PBS(1mL)得到溶液A；称量端基是肼基(式VIa所示)的四臂聚乙二醇(数均分子量10000，50mg)溶于PBS(1mL)得到溶液B；使用双筒注射器在圆柱体形的聚四氟乙烯模具中制备5％(w/v)的水凝胶，具体制备条件为：25℃、湿润条件，反应1h，得到圆柱体形的水凝胶样品。
对本实施例制备的水凝胶样品进行压缩测试，样品直径为8mm、高度为5mm、压缩速率为5mm/min，测试结果如图4所示。图4是本发明实施例8提供的水凝胶压缩试验的应力-应变曲线图，通过图4可以看出，水凝胶的杨氏模量为17kPa。
实施例9
称量实施例2制备的端基是2-甲酰基苯硼酸的四臂聚乙二醇(50mg)溶于PBS(1mL)得到溶液A；称量端基是肼基(式VIa所示)的四臂聚乙二醇(分子量10000，50mg)溶于PBS(1mL)得到溶液B；使用双筒注射器在圆柱体形的聚四氟乙烯模具中制备5％(w/v)的水凝胶，具体制备条件为：25℃、湿润条件，反应1h，得到圆柱体形的水凝胶样品；选用260g雄性SD大鼠来，麻醉，背部剃毛，碘伏消毒后，用手术刀制造约1cm长的切口，将制备的水凝胶样品植入到皮下，缝合；到一定时间，对大鼠实施安乐死，对剩余凝胶进行拍照、称重。
实验结果如图5所示，图5是本发明实施例9提供的水凝胶在大鼠皮下的降解曲线图，通过图5可以看出，水凝胶的降解时间为7天。
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来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚乙二醇衍生物，其特征在于，包含：式(I)结构的重复单元，和式(II)或式(III)结构的端基；
Figure FDA0004138976720000011
2.根据权利要求1所述的聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述聚乙二醇衍生物具有式(IVa)、式(IVb)、式(IVc)、式(IVd)和式(IVe)结构中的任一种；
Figure FDA0004138976720000012
/>
Figure FDA0004138976720000021
其中，a、b、c、d、e为聚合度，R为式(II)或式(III)结构的端基。
3.根据权利要求2所述的聚乙二醇衍生物，其特征在于，1≤a≤1000；1≤b≤333；1≤c≤250；1≤d≤166；1≤e≤125。
4.一种权利要求1所述的聚乙二醇衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)含有羧基的2-甲酰基苯硼酸频哪醇酯小分子或含有羧基的2-乙酰基苯硼酸频哪醇酯小分子在缩合剂和催化剂作用下与聚乙二醇进行反应，得到中间产物；
B)所述中间产物在水中透析，冻干，得到聚乙二醇衍生物。
5.一种聚乙二醇水凝胶，其特征在于，由权利要求1所述的聚乙二醇衍生物与端基含α-亲核基团的聚乙二醇在水性介质中化学交联而成。
6.根据权利要求5所述的聚乙二醇水凝胶，其特征在于，所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇包含：式(V)结构的重复单元，和式(VIa)或式(VIb)结构的端基；
Figure FDA0004138976720000031
7.根据权利要求5所述的聚乙二醇水凝胶，其特征在于，所述聚乙二醇衍生物与端基含α-亲核基团的聚乙二醇的质量比为1:(0.1～10)。
8.一种权利要求5所述的聚乙二醇水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将权利要求1所述的聚乙二醇衍生物和端基含α-亲核基团的聚乙二醇在水性介质中混合反应，得到聚乙二醇水凝胶。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
I)将所述聚乙二醇衍生物与水性介质混合，得到溶液A；将端基含α-亲核基团的聚乙二醇与水性介质混合，得到溶液B；
II)将所述溶液A和溶液B混合反应，得到聚乙二醇水凝胶。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇衍生物在溶液A中的质量-体积浓度为10～1000mg/mL；所述端基含α-亲核基团的聚乙二醇在溶液B中的质量-体积浓度为10～1000mg/mL。
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