一种具有生物活性的温敏性水凝胶及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具有生物活性的温敏性水凝胶及其制备方法，其制备方法为：1)制备HO-PEG-COOH；2)制备Ac-PEG-COOH；3)制备Ac-PEG-Ac；4)制备Ac-PEG-g-IKVAV；5)制备PNIPAM-b-PEG-g-IKVAV前驱体；6)制备具有生物活性的温敏性水凝胶：将PNIPAM-b-PEG-g-IKVAV前驱体溶于DMF，再加入PNIPAM、小分子交联剂、Ac-PEG-Ac以及AIBN，密封抽真空后于70℃反应12h即得到。本发明制备工艺简单，所得水凝胶对温度的变化响应快速，具有生物活性，能够促进神经细胞粘附和增殖，为中枢神经修复提供一种支架材料。

主权项

一种具有生物活性的温敏性水凝胶，其特征在于，它由以下方法制备得到：1)制备HO‑PEG‑COOH：将聚乙二醇溶于四氢呋喃中，得到浓度为0.01～0.07g/mL的聚乙二醇溶液，向聚乙二醇溶液中加入CaH₂，室温下充分搅拌均匀后加入溴乙酸乙酯，其中聚乙二醇、CaH₂与溴乙酸乙酯摩尔比为1:0.85:1.7，充分搅拌后过滤，向滤液中加入正己烷，过滤出所得沉淀物，将沉淀物真空干燥后溶于水，得到浓度为0.2～0.6g/mL的水溶液，向所述水溶液中加入NaOH水溶液，使聚乙二醇与NaOH摩尔比为1:1.7，充分搅拌后用盐酸溶液调节pH值至12.5，加入二氯甲烷进行初次萃取，取水相并将pH值调至3，再向水相中加入二氯甲烷进行二次萃取，取有机相并加入正己烷，分离得到HO‑PEG‑COOH；2)制备Ac‑PEG‑COOH：将步骤1)所得HO‑PEG‑COOH溶解于四氢呋喃中得到浓度为0.01～0.1g/mL的HO‑PEG‑COOH溶液，并加入丙烯酰氯和三乙胺，使HO‑PEG‑COOH与丙烯酰氯、三乙胺摩尔比为1:2.3:2.5，室温反应3～6小时后过滤，向所得滤液中加入正己烷，沉淀物分离、干燥得到Ac‑PEG‑COOH；3)制备Ac‑PEG‑Ac：将聚乙二醇溶解于四氢呋喃中，得到浓度为0.01～0.07g/mL的聚乙二醇溶液，向聚乙二醇溶液中加入丙烯酰氯和三乙胺，使聚乙二醇与丙烯酰氯、三乙胺的摩尔比为1:3:3.5，室温反应1～4小时后过滤，向所得滤液中加入正己烷，沉淀物分离、干燥得到Ac‑PEG‑Ac；4)制备Ac‑PEG‑g‑IKVAV：将步骤2)制备的Ac‑PEG‑COOH溶解于四氢呋喃中，加入二环己基碳二亚胺和N‑羟基琥珀酰亚胺，使Ac‑PEG‑COOH与二环己基碳二亚胺、N‑羟基琥珀酰亚胺摩尔比为1:2.5:2.5，活化0.5～2小时后加入IKVAV多肽和N,N‑二异丙基乙胺，其中Ac‑PEG‑COOH与IKVAV多肽、N,N‑二异丙基乙胺的摩尔比为1:1.5:1.5，室温下反应2～6h后加入正己烷，沉淀物分离、干燥得到Ac‑PEG‑g‑IKVAV；5)制备PNIPAM‑b‑PEG‑g‑IKVAV前驱体：以N‑异丙基丙烯酰胺为反应单体,4‑氰基戊酸二硫代苯甲酸酯为RAFT链转移剂，偶氮二异丁腈为引发剂，1,4‑二氧六环为溶剂，各组分摩尔比为：N‑异丙基丙烯酰胺:4‑氰基戊酸二硫代苯甲酸酯:偶氮二异丁腈＝100～40:1:0.01～0.03，抽真空密封后于60～80℃反应5～8h后用乙醚沉淀分离出PNIPAM，将PNIPAM溶于四氢呋喃中得到浓度为0.1～0.6g/mL的水溶液，再加入步骤4)所得Ac‑PEG‑g‑IKVAV和偶氮二异丁腈，其中PNIPAM与Ac‑PEG‑g‑IKVAV摩尔比为1:1，PNIPAM与偶氮二异丁腈摩尔比为9.5～23:1，密封抽真空后于60～80℃反应6～12h，反应结束后加入正己烷，沉淀物分离、干燥得到PNIPAM‑b‑PEG‑g‑IKVAV前驱体；6)制备具有生物活性的温敏性水凝胶：将步骤5)所得PNIPAM‑b‑PEG‑g‑IKVAV前驱体溶于DMF，再加入步骤5)所得PNIPAM、小分子交联剂、步骤3)所得Ac‑PEG‑Ac以及AIBN，各组分摩尔比为：PNIPAM‑b‑PEG‑g‑IKVAV前驱体:PNIPAM:小分子交联剂:Ac‑PEG‑Ac:AIBN＝1:280～700:3000～5000:100～300:200～500，抽真空密封后于60～80℃反应6～24h，所得凝胶用去离子水清洗后得到具有生物活性的温敏性水凝胶。