一种改性凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种改性凝胶及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种改性凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种改性凝胶及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的液体
(
在干凝胶中也可以是气体，干凝胶也称为气凝胶
)
，这样一种特殊的分散体系称作凝胶
。
凝胶没有流动性
、
内部常含有大量液体，例如血凝胶
、
琼脂的含水量都可达
99
％以上
。
凝胶可分为弹性凝胶和脆性凝胶
。
弹性凝胶失去分散介质后，体积显著缩小，而当重新吸收分散介质时，体积又重新膨胀
。
脆性凝胶失去或重新吸收分散介质时，形状和体积都不改变
。
由溶液或溶胶形成凝胶的过程称为胶凝作用
(gelation)。
由于普通凝胶的性能有限，改善或赋予凝胶体系特定性能成为凝胶产品开发的改进首要方向，其中，多孔凝胶是凝胶产品的改进形式之一
。
[0003]现有技术中的多孔凝胶产品具有多方面的开发前景，在生物医药
、
通讯电子
、
机械化工
、
航空航天等领域均有良好的应用前景
。
以生物医药为例，多孔凝胶产品被设计用于组织修复，多孔凝胶产品的贯通多孔结构对于组织修复中细胞浸润
、
营养渗透
、
废物清除
、
组织整合以及血管生长等都起到至关重要的影响
。
[0004]目前，制备多孔凝胶产品的方法有：冷冻干燥
、
相转化
、
模板辅助等，其中利用冷冻干燥制备的多孔凝胶产品，通常难以保持适当的结构稳定性和机械性能；相转化的制备过程中使用的有机溶剂难以完全去除，从而会存在生物安全性的问题；模板辅助法通常较为繁琐，成本过高，并不适合产业应用
。
并且上述方法都难以得到可注射形式的多孔凝胶产品，限制了这些方法的临床应用；上述方法对多孔凝胶产品结构中孔隙率与孔径以及孔分布的调控能力十分有限，并不能满足实际中对于不同性质多孔凝胶产品的需要
。
[0005]中国专利
CN112980009B
公开了一种纳米复合多孔凝胶支架及其构建方法与应用，该技术方案基于物理
/
化学双交联的方法，在水凝胶内部网络物理嵌合纳米材料，通过乳液模板法构建纳米复合多孔凝胶支架
。
但是该技术方案操作复杂
、
原料成本较高，并不适合用于产业推广
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种改性凝胶，解决了现有技术中多孔凝胶产品注射性能较差的问题，在组织修复中具有广阔的应用前景；本专利技术提供的改性凝胶的制备方法解决了现有技术中多孔凝胶产品制备工艺复杂的问题；本专利技术提供的多孔水凝胶解决了现有技术中多孔凝胶产品性能有限的问题
。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种改性凝胶，所述改性凝胶通过凝胶基质改性制得，所述改性指的是所述凝胶基质中的活性基团部分或全部被
R
基团取代，所述
R
基团中含有双吖丙啶基团
。
[0009]优选的，所述
R
基团的结构式如下所示：
[0010][0011]优选的，所述
R
基团的结构式如下所示：
[0012][0013]优选的，所述
R
基团的结构式如下所示：
[0014][0015]优选的，所述凝胶基质中的活性基团为氨基
、
羟基或羧基中的一种或几种
。
[0016]优选的，所述凝胶基质为明胶
、
透明质酸
、
壳聚糖
、
海藻酸
、
葡聚糖
、
聚乙二醇和泊洛沙姆中的一种或几种
。
[0017]本专利技术还提供了上述改性凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0018]将凝胶基质溶解，得到凝胶基质溶液；
[0019]将凝胶基质溶液与含有双吖丙啶的交联剂混合，进行取代反应，使所述凝胶基质中的活性基团部分或全部被含有双吖丙啶基团的
R
基团取代，得到取代产物；
[0020]将取代产物进行透析处理，得到截留产物，即为改性凝胶；
[0021]和
/
或，
[0022]将取代产物进行沉淀处理，得到沉淀物，即为改性凝胶
。
[0023]优选的，所述凝胶基质与含有双吖丙啶的交联剂的重量比为
1:0.1
～
0.2
；
[0024]所述取代反应在三乙胺存在的条件下进行；
[0025]所述凝胶基质与三乙胺的质量体积比为
1g:70
～
100
μ
L
；
[0026]所述取代反应的时间为
12
～
48h
；
[0027]所述透析处理的分子截留量为
10000
～
15000Da。
[0028]本专利技术还提供了一种多孔水凝胶，通过包括以下步骤的制备方法得到：
[0029]将上述改性凝胶与水混合，得到改性凝胶水溶液；
[0030]采用紫外光照射所述改性凝胶水溶液，得到多孔水凝胶
。
[0031]本专利技术还提供了上述改性凝胶
、
通过上述制备方法得到的改性凝胶或上述多孔水凝胶在制备生物医药材料
、
吸附材料
、
包装材料
、
基料或填料中的应用
。
[0032]本专利技术的有益效果：
[0033]本专利技术提供了一种改性凝胶，流动状态下具有良好的可注射性，在组织修复中具有广阔的应用前景，该材料还具有通过光交联形成多孔水凝胶的性能
、
并且具有多孔可控性，在制备生物医药材料
、
吸附材料
、
包装材料
、
基料或填料等方面具有广泛应用前景
。
[0034]本专利技术提供的改性凝胶的制备方法步骤简洁
、
容易操作
、
原料易得，并且条件温
和，能够快速获得目标产物，适于产业推广
。
[0035]本专利技术提供的多孔水凝胶具有可调控的物理性能，可满足多种需求，为新型药物载体
、
生物
3D
打印材料
、
新型生物基质
、
组织修复材料等提供了新选择，具有广泛的应用潜力
。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改性凝胶，其特征在于，所述改性凝胶通过凝胶基质改性制得，所述改性指的是所述凝胶基质中的活性基团部分或全部被
R
基团取代，所述
R
基团中含有双吖丙啶基团
。2.
根据权利要求1所述的改性凝胶，其特征在于，所述
R
基团的结构式如下所示：
3.
根据权利要求1所述的改性凝胶，其特征在于，所述
R
基团的结构式如下所示：
4.
根据权利要求1所述的改性凝胶，其特征在于，所述
R
基团的结构式如下所示：
5.
根据权利要求1所述的改性凝胶，其特征在于，所述凝胶基质中的活性基团为氨基
、
羟基或羧基中的一种或几种
。6.
根据权利要求5所述的改性凝胶，其特征在于，所述凝胶基质为明胶
、
透明质酸
、
壳聚糖
、
海藻酸
、
葡聚糖
、
聚乙二醇和泊洛沙姆中的一种或几种
。7.
权利要求1～6任一项所述的改性凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将凝胶基质溶解，得到凝胶基质溶液；将凝胶基质溶液与含有双吖丙啶的交联剂混合，进行取代反应，使所述凝胶基质中的活性基团部分或全部被含...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雨文，郝颖，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：发明
国别省市：