本發(fā)明屬于生物醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種低溶脹可降解溫敏水凝膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，智能型水凝膠作為一類生物醫(yī)用高分子材料已成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)之一。在智能型水凝膠中，溫敏性高分子材料又是一類由外部溫度變化而引起刺激響應(yīng)的溫度敏感性水凝膠，即在人體溫度附近為不能自由流動(dòng)的凝膠狀態(tài)、室溫下為可自由流動(dòng)的溶液狀態(tài)。這類溫敏性高分子材料具有的由溫度變化引起的溶液—凝膠的轉(zhuǎn)變性能賦予了其優(yōu)良的可注射性，材料的注射植入方式無(wú)需手術(shù)，對(duì)人體創(chuàng)傷小。這種可注射的溫敏性的水凝膠在室溫時(shí)，以溶液狀態(tài)(溶膠)存在，有很好的流動(dòng)性，在此形態(tài)下可以包覆各種藥物、多肽、基因、蛋白質(zhì)、細(xì)胞等生物活性物質(zhì)；當(dāng)注射于皮下組織或肌肉組織后，因溫度的變化，包覆各種活性物質(zhì)的溶膠迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀態(tài)，固定于注射位點(diǎn)?；钚晕镔|(zhì)在其擴(kuò)散作用與凝膠自身降解作用的雙重推動(dòng)下，從凝膠內(nèi)部緩慢釋放，達(dá)到平穩(wěn)釋放的效果。由于活性物質(zhì)在包覆過(guò)程中不涉及任何有毒的有機(jī)試劑，不會(huì)使包覆的活性物質(zhì)失活，這是一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。溫敏性聚合物水凝膠要求在低溫下為液態(tài)，高溫時(shí)轉(zhuǎn)變成固態(tài)或半固態(tài)的凝膠，在藥物緩控釋領(lǐng)域有著誘人的應(yīng)用前景。聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)是具有溫敏性的一類共聚物，其水溶液具有熱熔性凝膠的性質(zhì)。然而，該聚合物在體內(nèi)不能降解，而且形成的凝膠在較短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)被體液溶解，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間對(duì)藥物進(jìn)行控釋。根據(jù)中國(guó)專利200810038574.2，目前，具有溫度敏感性的聚乳酸可注射水凝膠主要有：(1)聚(乳酸-羥基乙酸)-聚乙二醇-聚(乳酸-羥基乙酸)(PLGA-PEG-PLGA)，其凝膠化起始溫度過(guò)低，在注射時(shí)容易堵塞針頭(美國(guó)專利P6004573)。(2)將聚L-乳酸-聚乙二醇-聚L-乳酸(PLLA-PEG-PLLA)與聚D-乳酸-聚乙二醇-聚D-乳酸(PDLA-PEG-PDLA)共混物得到可注射水凝膠，其凝膠形成的時(shí)間較長(zhǎng)，且凝膠中分子量過(guò)大的PEG會(huì)在體內(nèi)聚集難以排出。中國(guó)專利CN101502676A公開(kāi)了一種注射用聚甲基丙烯酸甲酯和交聯(lián)透明質(zhì)酸混合凝膠及其制備方法。該混合凝膠可用于制備美容或醫(yī)療用途的注射劑，是一種高效，持久的塑形材料，具有副作用少、過(guò)敏反應(yīng)發(fā)生率低的優(yōu)點(diǎn)，但是PMMA屬于肌體不可吸收的合成材料，可能使肌體產(chǎn)生排異反應(yīng)。中國(guó)專利CN101502678A公開(kāi)了一種注射用混合凝膠及其制備方法。該混合凝膠有聚天冬氨酸類化合物凝膠顆粒、交聯(lián)透明質(zhì)酸凝膠顆粒和透明質(zhì)酸或其鹽溶液組成。該混合凝膠可用于局部注射治療關(guān)節(jié)炎，三者的混合物成為一種有效的隔離、潤(rùn)滑墊，可長(zhǎng)時(shí)間的存在于關(guān)節(jié)腔，使損傷的軟骨獲得充分的修復(fù)，消除炎癥產(chǎn)生的根源，但是該混合高分子材料生物降解性相對(duì)較差，待軟骨修復(fù)完成后，如何取出該材料會(huì)是一個(gè)難題。中國(guó)專利CN201210179021.5采用將兩種不同分子量大小的可生物降解性星形四臂聚乙丙交酯-聚乙二醇單甲醚共聚物以不同比例混合而成的水凝膠。將兩者不具備溫敏性的共聚物混合制備溫敏性水凝膠的工藝較復(fù)雜，操作步驟過(guò)多，不適合于工業(yè)化生產(chǎn)。中國(guó)專利CN201510673127.4公開(kāi)了一種可生物降解溫敏水凝膠的方法。該水凝膠由3-arm-PEG-PLGA嵌段共聚物組成，具有良好的溫敏性，可用于藥物傳輸體系，但由于使用的是親水性的三臂聚乙二醇，其中疏水的聚酯在聚合物外圍，其產(chǎn)物的水溶液形成的溫敏凝膠中氫鍵的交聯(lián)點(diǎn)較少，凝膠的破裂強(qiáng)度較低、溶脹率較高，應(yīng)用受到較大的限制。中國(guó)專利200710058430.9《端胺基星型聚乙丙交酯/聚乙二醇嵌段共聚物、制備方法、載藥納米膠束及應(yīng)用》公開(kāi)了端胺基星型聚乙丙交酯/聚乙二醇嵌段共聚物制備方法及其在制作靶向控釋藥物的應(yīng)用。但其采用多羥基引發(fā)劑直接合成星型聚乙丙交酯，然后進(jìn)行端基的羧基化，再與端胺基聚乙二醇反應(yīng)得星型兩親共聚物，其在水溶液中可以形成膠束，但無(wú)法形成致密交聯(lián)的三重網(wǎng)絡(luò)型互穿結(jié)構(gòu)，因此難以形成結(jié)構(gòu)致密的凝膠結(jié)構(gòu)，其形成的膠束的溶脹率較高。另外，該星型聚合物的制備使用了價(jià)格昂貴的雙端胺基聚乙二醇，成本較高，難以商品化生產(chǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服上述不足，本發(fā)明提供一種新的兩親多臂共聚物，其中親水的聚乙二醇鏈段位于多臂聚合物的外圍，易形成凝膠，且凝膠中氫鍵交聯(lián)點(diǎn)較多，凝膠的溶脹率較低、破裂強(qiáng)度高，可用于生物體特殊部位，同時(shí)該凝膠具有良好的生物相容性和可生物降解性能，可用作藥物緩釋系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種低溶脹可生物降解溫敏水凝膠的制備方法，包括：將多臂聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C溶于水，升溫使所述共聚物C的水溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，即得。為了克服多羥基引發(fā)劑直接合成星型聚乙丙交酯，導(dǎo)致后續(xù)凝膠溶脹率高的問(wèn)題，本發(fā)明首先合成線性多臂聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物，再通過(guò)和多羧基化合物反應(yīng)完成羧基化和星型結(jié)構(gòu)的構(gòu)建；再利用聚合物末端聚乙二醇鏈段的親水締合作用和內(nèi)部聚酯鏈段的疏水締合作用使聚合物間形成三重網(wǎng)絡(luò)型互穿結(jié)構(gòu)，使水凝膠表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗破裂能力，同時(shí)由于氫鍵交聯(lián)密度較大，形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使液體分子特別是水分子很難進(jìn)入凝膠內(nèi)部，保證了凝膠的低溶脹率。優(yōu)選的，所述聚合物C的水溶液的濃度為15wt％～60wt％。優(yōu)選的，所述聚合物C采用如下方法制備：以聚乙二醇聚乙丙交酯二嵌段共聚物(聚合物A)與末端羧基化的多羧基化合物(化合物B)為原料，在縮合劑及催化劑Ⅰ存在的條件下反應(yīng)、提純，即得多臂聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C。更優(yōu)選的，所述聚合物A、與化合物B中羧基的摩爾比為1:1。更優(yōu)選的，所述縮合劑為N,N'-二環(huán)己基碳酰亞胺。更優(yōu)選的，所述催化劑Ⅰ為二甲氨基吡啶。優(yōu)選的，所述聚合物A的制備方法如下：以丙交酯、乙交酯為原料，在聚乙二醇單甲醚引發(fā)劑、催化劑Ⅱ存在條件下，開(kāi)環(huán)真空聚合，得聚乙二醇聚乙丙交酯二嵌段共聚物。優(yōu)選的，所述化合物B的制備方法如下：將多羥基醇、環(huán)狀二酸酐溶于1,4-二氧六環(huán)中，在有機(jī)堿催化劑存在下反應(yīng)，得末端羧基化的多羧基化合物B。本發(fā)明還提供了一種較優(yōu)的低溶脹可生物降解溫敏水凝膠的制備方法，包括如下步驟：(1)以聚乙二醇單甲醚為引發(fā)劑，在催化劑作用下，120～150℃引發(fā)丙交酯、乙交酯開(kāi)環(huán)真空聚合24～36h制備聚乙二醇聚乙丙交酯二嵌段共聚物A；(2)多羥基醇、環(huán)狀二酸酐溶于1,4-二氧六環(huán)中，在有機(jī)堿催化劑存在下，30-50℃反應(yīng)16～24h，制備末端羧基化的多羧基化合物B；(3)將聚合物A與化合物B溶于良性溶劑中，在縮合劑及催化劑作用下反應(yīng)，常溫反應(yīng)36～48h，經(jīng)提純得多臂聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C；(4)聚合物C溶于水得一定濃度的溶液，該溶液隨溫度的升高轉(zhuǎn)變?yōu)槟zG。優(yōu)選的，所述步驟(1)中，催化劑選自乳酸鋅、氧化鋅、辛酸亞錫。優(yōu)選的，所述步驟(1)中，丙交酯為L(zhǎng)-丙交酯、D，L-丙交酯。優(yōu)選的，所述步驟(1)中，聚乙二醇單甲醚分子量為350～3000。優(yōu)選的，所述步驟(1)中，交酯與聚乙二醇單甲醚質(zhì)量比為1.5:1～9:1。優(yōu)選的，所述步驟(1)中，丙交酯與乙交酯質(zhì)量比為2:1～10:1。優(yōu)選的，所述步驟(1)中，共聚物A的純化方式為：反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，抽濾，常溫常壓真空干燥24h。優(yōu)選的，所述步驟(2)中，有機(jī)堿和堿性催化劑選自三乙胺、吡啶、二甲胺基吡啶。優(yōu)選的，所述步驟(2)中，羥基多元醇為木糖醇、山梨糖醇，該多羥基醇均可被人的胃腸所吸收，可作為食品或甜味劑食用，對(duì)人體健康有益無(wú)害。優(yōu)選的，所述步驟(2)中，環(huán)狀二酸酐優(yōu)選丁二酸酐、戊二酸酐。優(yōu)選的，所述步驟(2)中，環(huán)狀二酸酐與羥基摩爾比為1.25:1。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，聚合物A中羥基與化合物B中羧基的摩爾比為1:1。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，縮合劑為N,N'-二環(huán)己基碳酰亞胺。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，催化劑為二甲氨基吡啶。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，良性溶劑為無(wú)水二氯甲烷。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，反應(yīng)過(guò)程中需要使用干燥的惰性氣體(氮?dú)?進(jìn)行保護(hù)。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，提純方法為：抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。反復(fù)重復(fù)上述操作一次，所得粗產(chǎn)物冷凍干燥。優(yōu)選的，所述步驟(4)中，聚合物C水溶液濃度為15wt％～60wt％。優(yōu)選的，所述溫敏水凝膠的溶脹度小于20％。優(yōu)選的，所述溫敏水凝膠的破裂強(qiáng)度大于65mmHg。優(yōu)選的，所述溫敏水凝膠對(duì)溫度極為敏感，由液態(tài)轉(zhuǎn)化為凝膠狀的溫度T液-膠范圍為22～35℃。本發(fā)明還提供了任一項(xiàng)上述的方法制備的低溶脹可生物降解溫敏水凝膠。本發(fā)明還提供了上述的低溶脹可生物降解溫敏水凝膠在制備醫(yī)藥緩釋材料中的應(yīng)用。本發(fā)明還公開(kāi)了一種溫敏水凝膠制備用于醫(yī)藥緩釋材料的用途。在所述聚合物水溶液中加入0.001～3％的抗菌藥、消炎止痛藥物或促進(jìn)創(chuàng)面愈合藥物，通過(guò)水凝膠的溫敏可控性以及可降解性，用于作為藥物緩釋材料應(yīng)用于常規(guī)傷口。通過(guò)本發(fā)明制備多臂兩親聚合物的水溶液粘度相對(duì)于直鏈或低臂數(shù)的聚合物的粘度要低，在水中更易溶解，使用更加方便。本發(fā)明制備的聚合物的親水基團(tuán)聚乙二醇位于星型多臂的末端，更易于在水溶液中形成交聯(lián)氫鍵，也就是對(duì)溫度更敏感，更易形成凝膠。本發(fā)明制備的多臂兩親聚合物通過(guò)末端聚乙二醇的能形成三重網(wǎng)絡(luò)型互穿結(jié)構(gòu)，通過(guò)疏水締合作用，使得聚合物在受到破裂壓力時(shí)，第一重網(wǎng)絡(luò)先發(fā)生破裂，形成的小碎塊，而小碎塊又構(gòu)成第二重網(wǎng)絡(luò)的物理交聯(lián)劑，使聚合物在形變過(guò)程中通過(guò)小碎塊的滑動(dòng)來(lái)調(diào)整交聯(lián)點(diǎn)間的分子量而表現(xiàn)出較大的形變，而凝膠受到的不均勻性應(yīng)力則可以通過(guò)第三重網(wǎng)絡(luò)來(lái)矯正，從而使水凝膠表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗破裂能力，同時(shí)由于氫鍵交聯(lián)密度較大，形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，液體分子特別是水分子很難進(jìn)入凝膠內(nèi)部，從而保證了凝膠的低溶脹率。本發(fā)明的水凝膠的膨脹率低于30％，從而使該凝膠廣泛應(yīng)用在生物體狹小的空腔上。本發(fā)明制備的多臂兩親聚合物形成的水凝膠的降解機(jī)理在于酯基的水解，而酯基水解的前提是水與酯基發(fā)生有效接觸。由于聚酯基團(tuán)位于該星型聚合物的內(nèi)部，外圍是氫鍵形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，水分子較難與酯基發(fā)生有效接觸，從而導(dǎo)致降解時(shí)間延長(zhǎng)。但酯鍵含量的增加還是會(huì)導(dǎo)致提高其降解速率，因此可以通過(guò)調(diào)整聚酯的含量，從而控制共聚物的降解時(shí)間。本發(fā)明的有益效果(1)本發(fā)明提出的共聚物為星型結(jié)構(gòu)，其水溶液與相應(yīng)的線性共聚物溶液相比具有較小的流體力學(xué)體積與回轉(zhuǎn)半徑，賦予其水溶液更低的粘度及更加致密的分子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。(2)本發(fā)明提出的水凝膠不帶電荷，其降解行為主要為酯鍵的水解，產(chǎn)物為小分子乳酸、乙醇酸及聚乙二醇單甲醚，前兩者可代謝生成CO2及H2O排出，后者經(jīng)腎臟由尿液排出，對(duì)人體安全無(wú)毒。且所選用的羥基多元醇為木糖醇、山梨糖醇，均可被人的胃腸所吸收，可作為食品或甜味劑食用，對(duì)人體健康有益無(wú)害，避免在體內(nèi)藥物釋放時(shí)單體殘留對(duì)人體健康的影響。(3)本發(fā)明提出的水凝膠可通過(guò)控制原料投料比、原料類型及水凝膠中共聚物濃度，靈活調(diào)節(jié)水凝膠的降解時(shí)間、凝膠轉(zhuǎn)變溫度和破裂強(qiáng)度，使產(chǎn)物的凝膠溫度范圍既能夠符合人體生理溫度，又能夠具有較強(qiáng)的抗破裂能力，簡(jiǎn)單可控。(4)本發(fā)明提出的水凝膠中星形嵌段共聚物對(duì)疏水性藥物有更加明顯的增溶作用，提高了藥物在共聚物溶液中的溶解性。同時(shí)，由于聚酯基團(tuán)位于該星型聚合物的內(nèi)部，外圍是氫鍵形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，水分子較難與酯基發(fā)生有效接觸，從而使降解時(shí)間延長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物的長(zhǎng)時(shí)間控釋，達(dá)到平穩(wěn)釋放的效果。(5)本發(fā)明提出的水凝膠溶脹度低于20％，且破裂強(qiáng)度大于65mmHg，使其應(yīng)用更加廣泛。且溶液-凝膠的過(guò)程隨溫度的改變具有可逆性，生物可降解，可應(yīng)用于不同部位的生物體環(huán)境。制備過(guò)程工藝簡(jiǎn)單，原料易得，生產(chǎn)成本較低，產(chǎn)率高，平均產(chǎn)率可達(dá)89％，可包含藥物，作為緩控釋材料應(yīng)用于醫(yī)用藥物控制釋放領(lǐng)域。(6)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣。附圖說(shuō)明圖1為木糖醇的分子結(jié)構(gòu)圖；圖2為山梨糖醇的分子結(jié)構(gòu)圖；圖3為聚乙二醇聚乙丙交酯二嵌段共聚物A的分子結(jié)構(gòu)圖；圖4為木糖醇末端羧基化的五羥基化合物B的分子結(jié)構(gòu)圖；圖5為山梨糖醇末端羧基化的六羥基化合物B的分子結(jié)構(gòu)圖；圖6為五臂星形共聚物C的分子結(jié)構(gòu)圖；圖7為六臂星形共聚物C的分子結(jié)構(gòu)圖；圖8為不同濃度的水凝膠藥物釋放量與時(shí)間的關(guān)系。具體實(shí)施方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：實(shí)施例1稱取10gmPEG(Mn＝550)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)。然后加入58gD,L-丙交酯和5.19g乙交酯，加入0.03％的辛酸亞錫，用干燥的氮?dú)獬鹾?，減壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至150℃，反應(yīng)36h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A1，真空干燥24h備用。將稍過(guò)量的2.59g戊二酸酐溶于200毫升無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.49g4-二甲基吡啶及2.27g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.552g木糖醇于室溫下反應(yīng)32h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取2次，得到化合物B1，室溫下真空干燥24h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200mL無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molN,N’-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)48h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀1,3-二環(huán)己基脲(DCU)，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。反復(fù)重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到五臂星形聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C1。將嵌段共聚物C1分別配成濃度為15wt％，20wt％，30wt％的水溶液，在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG1-I,G1-II,G1-III。實(shí)施例2稱取18.18gmPEG(Mn＝1000)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)，以除去mPEG中殘余的水分。然后加入35gD,L-丙交酯和9.40g乙交酯，加入0.03％的辛酸亞錫，用干燥的氮?dú)獬鹾?，減壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至150℃，反應(yīng)32h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A2，真空干燥24h備用。將2.27g丁二酸酐溶于200毫升無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.50g4-二甲基吡啶及2.43g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.552g木糖醇于室溫下反應(yīng)24h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取2次，得到化合物B2，室溫下真空干燥24h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200mL無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molDCC與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)42h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀DCU，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。反復(fù)重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到五臂星形聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C2。將嵌段共聚物C2配成濃度為20wt％的水溶液，并在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG2。實(shí)施例3稱取18.18gmPEG(Mn＝1000)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)，以除去mPEG中殘余的水分。然后加入40gL-丙交酯和3.58g乙交酯，加入0.03％的辛酸亞錫，用干燥的氮?dú)獬鹾螅瑴p壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至130℃，反應(yīng)48h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A3，真空干燥24h備用。將2.27g丁二酸酐溶于200毫升無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.50g4-二甲基吡啶及2.27g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.552g木糖醇于室溫下反應(yīng)36h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取2次，得到化合物B3，室溫下真空干燥24h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200mL無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molDCC與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)48h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀DCU，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到五臂星形聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C3。將嵌段共聚物C3配成濃度為20wt％的水溶液，并在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG3。實(shí)施例4稱取18.18gmPEG(Mn＝1000)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)，以除去mPEG中殘余的水分。然后加入110gD,L-丙交酯和9.85g乙交酯，加入0.03％的辛酸亞錫，用干燥的氮?dú)獬鹾?，減壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至150℃，反應(yīng)24h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A4，真空干燥24h備用。將2.43g丁二酸酐溶于200mL無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.50g4-二甲基吡啶及2.43g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.56g山梨糖醇于室溫下反應(yīng)36h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取2次，得到化合物B4,室溫下真空干燥24h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200mL無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molDCC與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)48h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀DCU，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。反復(fù)重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到六臂聚乙丙交酯聚乙二醇星形嵌段共聚物C4。將嵌段共聚物C4配成濃度為20wt％的水溶液，并在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG4。實(shí)施例5稱取10gmPEG(Mn＝550)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)，以除去mPEG中殘余的水分。然后加入17.75gD,L-丙交酯和4.70g乙交酯，加入0.03％的乳酸鋅，用干燥的氮?dú)獬鹾?，減壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至130℃，反應(yīng)48h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A5，真空干燥24h備用。將2.76g戊二酸酐溶于200mL無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.49g4-二甲基吡啶及2.42g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.55g山梨糖醇于室溫下反應(yīng)40h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取2次，得到化合物B5，室溫下真空干燥48h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200mL無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molDCC與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)40h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀DCU，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。反復(fù)重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到六臂星形聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C5。將嵌段共聚物C5配成濃度為20wt％的水溶液，并在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG5。實(shí)施例6稱取10gmPEG(Mn＝550)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)，以除去mPEG中殘余的水分。然后加入22gL-丙交酯和1.97g乙交酯，加入0.03％的辛酸亞錫，用干燥的氮?dú)獬鹾?，減壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至150℃，反應(yīng)36h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A6，真空干燥24h備用。將2.42g丁二酸酐溶于200mL無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.49g4-二甲基吡啶及2.42g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.55g山梨糖醇于40℃下反應(yīng)24h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取3次，得到化合物B6，室溫下真空干燥24h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200mL無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molDCC與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)48h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀DCU，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到六臂星形聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C6。將嵌段共聚物C6配成濃度為20wt％的水溶液，并在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG6。實(shí)施例7稱取10gmPEG(Mn＝550)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)，以除去mPEG中殘余的水分。然后加入22gL-丙交酯和1.97g乙交酯，加入0.03％的乳酸鋅，用干燥的氮?dú)獬鹾螅瑴p壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至130℃，反應(yīng)36h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A7，真空干燥24h備用。將2.76g戊二酸酐溶于200mL：無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.49g4-二甲基吡啶及2.42g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.55g山梨糖醇于室溫下反應(yīng)36h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取2-3次，得到化合物B7，室溫下真空干燥24h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200ml無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molDCC與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)48h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀DCU，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到六臂星形聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C7。將嵌段共聚物C7配成濃度為20wt％的水溶液，并在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG7。實(shí)施例8稱取18.18gmPEG(Mn＝1000)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)，以除去mPEG中殘余的水分。然后加入40gL-丙交酯和3.58g乙交酯，加入0.03％的辛酸亞錫，用干燥的氮?dú)獬鹾?，減壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至150℃，反應(yīng)36h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A8，真空干燥24h備用。將2.43g丁二酸酐溶于200mL無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.50g4-二甲基吡啶及2.43g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.56g山梨糖醇于室溫下反應(yīng)36h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取3次，得到化合物B8，室溫下真空干燥24h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200ml無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molDCC與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)48h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀DCU，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到六臂星形聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C8。將嵌段共聚物C8配成濃度為20wt％的水溶液，并在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG8。實(shí)施例9稱取10gmPEG(Mn＝550)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)，以除去mPEG中殘余的水分。然后加入22gL-丙交酯和1.97g乙交酯，加入0.03％的氧化鋅，用干燥的氮?dú)獬鹾螅瑴p壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至150℃，反應(yīng)48h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A9，真空干燥24h備用。將2.27g丁二酸酐溶于200毫升無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.49g4-二甲基吡啶及2.27g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.552g木糖醇于室溫下反應(yīng)36h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取2-3次，得到化合物B9,室溫下真空干燥24h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200mL無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molDCC與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)48h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀DCU，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到五臂星形聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C9。將嵌段共聚物C9配成濃度為20wt％的水溶液，并在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG9。實(shí)施例10稱取10gmPEG(Mn＝550)于真空瓶中，油浴加熱到120℃，攪拌下真空除水1h(真空度為100Pa)，以除去mPEG中殘余的水分。然后加入22gD,L-丙交酯和1.97g乙交酯，加入0.03％的氧化鋅，用干燥的氮?dú)獬鹾?，減壓至真空度為15Pa，封閉，油浴升溫至150℃，反應(yīng)36h。反應(yīng)完畢后將粗產(chǎn)物溶解于少量二氯甲烷，然后用過(guò)量冰乙醚沉淀，倒掉上層溶劑，得到共聚物A10，真空干燥24h備用。將2.59g戊二酸酐溶于200毫升無(wú)水1,4-二氧六環(huán)中，加入1.49g4-二甲基吡啶及2.27g三乙胺于室溫下反應(yīng)1h，然后加入0.552g木糖醇于室溫下反應(yīng)36h，產(chǎn)物減壓蒸餾除去1,4-二氧六環(huán)，蒸餾產(chǎn)物分別用稀鹽酸及二次蒸餾水萃取3次，得到化合物B10，室溫下真空干燥24h以備用。將前兩個(gè)步驟的產(chǎn)物溶于200mL無(wú)水二氯甲烷，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的三口燒瓶?jī)?nèi)，分別加入0.006molDCC與0.003mol4-二甲基吡啶，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)48h，殘余的DCC經(jīng)過(guò)加入2-3滴水生成乳白色粉末沉淀DCU，反應(yīng)產(chǎn)物于布氏漏斗中抽濾除去DCU，濾液于60℃下常壓蒸餾除去二氯甲烷，產(chǎn)物溶于2-4℃水，然后加熱至80℃，倒掉上層液。重復(fù)上述操作一次，提純產(chǎn)物低溫冷凍干燥48h，得到五臂星形聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物C10。將嵌段共聚物C10配成濃度為20wt％的水溶液，并在一定溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗zG10。分析與說(shuō)明溫敏性能：采用倒置試管法確定相變，將實(shí)施例1中純化的嵌段共聚物C配制成不同質(zhì)量濃度的樣品溶液，將5mL共聚物溶液放入內(nèi)徑為11mm的試管中，在4℃下靜置24h達(dá)到平衡。把試管浸在水浴中，每3分鐘使水浴升高1℃，待溶液膠凝后，將試管取出，若倒置試管凝膠不流動(dòng)，且能保持10s以上，則發(fā)生了由液態(tài)到凝膠態(tài)的轉(zhuǎn)變，判定對(duì)應(yīng)的水浴溫度為樣品的轉(zhuǎn)變溫度T液-膠。每一樣品平行測(cè)定4次，取其平均值為材料的轉(zhuǎn)變溫度T液-膠。破裂強(qiáng)度測(cè)試：取新鮮的豬腸衣上打一個(gè)直徑約0.15cm(±0.02cm)的洞，將實(shí)施例中制備的嵌段共聚物C在去離子水中溶解，制備成質(zhì)量分?jǐn)?shù)不等的聚合物水溶液，將水溶液涂抹于此洞，然后升溫至30℃形成規(guī)定厚度的水凝膠，在腸衣下方加壓至凝膠破損，記錄與傳感器連接的數(shù)字讀出器記錄的最大壓力數(shù)。溶脹度測(cè)試：取體積約1cm3(±0.02cm3)的正方體狀水凝膠準(zhǔn)確稱重，然后迅速將凝膠放入30℃的去離子水中。每隔一定時(shí)間將凝膠取出，用吸水紙吸干表面水份，稱重。直至水凝膠質(zhì)量不再增加，達(dá)到溶脹平衡，通過(guò)增加的質(zhì)量計(jì)算出溶脹度。降解性能分析：將質(zhì)量比為20wt％聚合物水溶液噴入一內(nèi)徑為固定值的硅膠管中，然后升溫至37℃使其在硅膠管中形成直徑為0.75cm、長(zhǎng)度為0.5cm的圓柱形凝膠，取出凝膠樣品并轉(zhuǎn)移至磨口三角瓶中，加入已預(yù)熱至37℃的生理鹽水緩沖溶液當(dāng)中，每日觀察直至肉眼看不見(jiàn)為止，記為凝膠降解時(shí)間。藥物緩釋性能：將頭孢布烯溶于20wt％聚合物水溶液(頭孢布烯濃度：0.2mg/mL),按降解性能分析中的方法制備水凝膠，將水凝膠放置10mL已預(yù)熱至37℃的生理鹽水，一定時(shí)間取澄清的生理食鹽水測(cè)紫外吸收，觀察最大吸收峰強(qiáng)度的變化。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)紫外-濃度曲線計(jì)算出釋放的頭孢布烯的質(zhì)量。測(cè)定實(shí)施例1中不同濃度的共聚物C水溶液由液態(tài)轉(zhuǎn)化為凝膠態(tài)的溫度T液-膠和水凝膠G1-I，G1-II，G1-III的破裂強(qiáng)度。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。通過(guò)本發(fā)明制備的溫敏水凝膠的凝膠溫度范圍符合人體生理溫度，且具有較強(qiáng)的抗破裂能力，抗破裂強(qiáng)度達(dá)到65mmHg以上。表1不同濃度共聚物水溶液形成凝膠的性能水凝膠濃度(wt％)T液～膠(℃)破裂強(qiáng)度(mmHg)G1-Ⅰ152767G1-Ⅱ202669G1-Ⅲ302471由表1可以看出，隨著共聚物C水溶液濃度的提高，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z態(tài)所需的溫度T液～膠越低，破裂強(qiáng)度越大。測(cè)定實(shí)施例1～10中制備的20wt％共聚物C水溶液由液態(tài)轉(zhuǎn)化為凝膠態(tài)的溫度T液-膠，同時(shí)測(cè)定實(shí)施例1中水凝膠G1-Ⅱ及實(shí)施例2～9中制備的水凝膠的破裂強(qiáng)度、降解時(shí)間和溶脹度。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。本發(fā)明的溫敏水凝膠其降解時(shí)間、凝膠溫度和破裂強(qiáng)度可根據(jù)原料投料比、原料類型及水凝膠中共聚物濃度靈活調(diào)節(jié)，且通過(guò)實(shí)施例1-10的結(jié)果看出，使用五臂、六臂聚乙丙交酯聚乙二醇嵌段共聚物制備的水凝膠具有較高的破裂強(qiáng)度、較長(zhǎng)的降解時(shí)間和較低的溶脹度。表2不同原料類型或投料比的水凝膠的性能測(cè)定由表2可看出，隨著共聚物C臂數(shù)的增加，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z態(tài)的溫度T液-膠降低，破裂強(qiáng)度增大，溶脹度降低；丙交酯與乙交酯的比例越大，破裂強(qiáng)度越小，溶脹率越大，轉(zhuǎn)變溫度T液-膠越高，所需降解時(shí)間越短；隨著mPEG所占嵌段比例的增大，轉(zhuǎn)變溫度T液-膠降低，溶脹度降低，破裂強(qiáng)度增大；同時(shí)，反應(yīng)時(shí)間、催化劑種類、反應(yīng)溫度的合理變化及丙交酯的種類對(duì)凝膠的性能影響不大。對(duì)實(shí)施例1～10中制備的純化嵌段共聚物G1-G10凝膠根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生物學(xué)評(píng)價(jià)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。本發(fā)明公開(kāi)的溫敏水凝膠制備過(guò)程，所選用的原料均具有良好的生物相容性，對(duì)人體無(wú)害，制備的溫敏水凝膠無(wú)菌、無(wú)毒、無(wú)刺激性、無(wú)致敏性，能夠作為藥物緩釋材料應(yīng)用于常規(guī)傷口。表3凝膠的生物學(xué)評(píng)價(jià)測(cè)試細(xì)菌測(cè)試無(wú)菌GB/T14233.2～2005第二章細(xì)胞毒性<I級(jí)GB/T14233.2～2005皮內(nèi)刺激性無(wú)皮內(nèi)刺激GB/T14233.10～2005致敏性無(wú)致敏性GB/T14233.10～2005急性全身毒性無(wú)明顯差異GB/T14233.11～2011將實(shí)施例1中制備的不同濃度的水凝膠進(jìn)行藥物緩釋的體外模擬，藥物釋放量與時(shí)間的關(guān)系如圖8，其中G1-I，G1-II，G1-III分別表示濃度為15wt％、20wt％、30wt％時(shí)的藥物緩釋曲線。由圖可知，在前5天，藥物緩釋的較快，隨后緩釋速率變得平緩，在20天緩釋基本完全，也就是緩釋效果可達(dá)近17天。最后應(yīng)該說(shuō)明的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3