海藻酸动态共价交联水凝胶的制备及其自愈合性能_张鸿鑫
钙离子交联的海藻酸钠水凝胶拉伸强度
钙离子交联的海藻酸钠水凝胶拉伸强度
海藻酸钠是一种天然高分子化合物，具有生物相容性和生物降解性，因此被广泛应用于药物控释、医用敷料、组织修复等领域。构建海藻酸钠水凝胶是目前应用最广泛的一种方式。海藻酸钠水凝胶具有良好的生物相容性、柔软度和吸水性，并且能够通过调节海藻酸钠/钙离子比例制备出具有不同机械性能的水凝胶。
海藻酸钠水凝胶的拉伸强度是评价其力学性能的重要指标，也是应用中的重要考虑因素之一。目前，研究表明，钙离子交联处理可显著提高海藻酸钠水凝胶的力学性能，如拉伸强度和弹性模量等。
钙离子交联的海藻酸钠水凝胶的制备主要分为以下几个步骤：
1. 海藻酸钠的溶液制备
首先，将适量的海藻酸钠粉末加入去离子水中，并在室温下搅拌1至2小时直至完全溶解。此外，还可以通过调整溶液pH值、温度等条件来调节海藻酸钠的溶液性质。
2. 钙离子的加入
将适量的钙离子加入到海藻酸钠溶液中，使其发生交联反应，从而形成一个三维网状结构。添加钙离子的量、添加时间和温度等条件会对水凝胶的力学性能产生重要影响。
3. 水凝胶制备
将钙离子交联后的海藻酸钠溶液加入模具中并等待其自然凝胶，就可以得到具有不同机械性能的水凝胶。通过调节交联时间、溶液浓度等条件可控制水凝胶的力学性能。
4. 测试拉伸强度
将制备好的水凝胶放入拉伸仪中，通过不断拉伸水凝胶并记录其受力程度，可得出其拉伸强度等力学性能数据。此外，还可以通过原子力显微镜（AFM）等手段观察水凝胶内部结构，进一步评价其力学性能。
综上所述，钙离子交联是影响海藻酸钠水凝胶拉伸强度的重要因素之一。通过调节交联条件和制备工艺，可以获得不同机械性能的水凝胶，为其在医学、生物材料等领域的应用提供了重要的技术基础和支持。
海藻酸盐和聚赖氨酸水凝胶
海藻酸盐和聚赖氨酸水凝胶
首先，让我们来谈谈海藻酸盐水凝胶。海藻酸盐是一种来源于海藻的天然多糖类物质，具有优良的生物相容性和生物降解性。海藻酸盐水凝胶具有良好的水溶性和可吸水性，能够在水中形成稳定的凝胶结构。这使得海藻酸盐水凝胶在医药领域被广泛应用，例如用作药物缓释载体、伤口敷料、组织工程支架等。此外，海藻酸盐水凝胶还被用于食品工业中，作为增稠剂、凝胶剂和稳定剂，用于制备各种食品，如冻品、糕点和果冻等。在化妆品领域，海藻酸盐水凝胶也常用于制备护肤品和化妆品的基质，具有保湿、抗氧化等功效。
接下来，我们来看看聚赖氨酸水凝胶。聚赖氨酸是一种由赖氨酸单体组成的天然生物高分子材料，具有良好的生物相容性和生物降解性。聚赖氨酸水凝胶具有优异的生物相容性和生物可降解性，因此在组织工程、药物缓释和再生医学等领域具有广泛的应用前景。聚赖氨酸水凝胶可以用作细胞载体材料，用于细胞培养和组织工程；同时也可以作为药物缓释的载体，用于控制释放药物；此外，在再生医学领域，聚赖氨酸水凝胶也被用于修复组织缺损和促进组织再生。
总的来说，海藻酸盐和聚赖氨酸水凝胶作为生物可降解材料，在医药、食品、化妆品和环境保护等领域具有广泛的应用前景，为人类的生活和健康保障提供了重要的支持。希望以上内容能够全面回答你的问题。
温度响应型酰腙可逆共价键水凝胶的制备及性能
文章编号： 1008-9357(2022)01-0093-08DOI: 10.14133/ki.1008-9357.20210322002
温度响应型酰腙可逆共价键水凝胶的制备及性能
何 元1， 罗媛媛2， 刘 通1， 张银山1， 郭赞如1， 章家立1
（1. 华东交通大学材料科学与工程学院，高分子材料与工程系，南昌 330013；2. 重庆市计量质量检测研究院，重庆 401120）
摘 要： 首先，通过可逆加成-断裂转移（RAFT）聚合制备了丙烯酰胺（AM）、双丙酮丙烯酰胺
（DAAM）和N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）的共聚物（PAM-co-PDAAM-co-PNIPAM）；然后，使
PAM-co-PDAAM-co-PNIPAM与己二酸二酰肼（ADH）反应后，得到了具有温度和pH双重响应
性的水凝胶。通过核磁共振氢谱（1H-NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）、流变仪、扫描电镜（SEM）以
及傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对共聚物和水凝胶的结构和组成，以及水凝胶的温度和pH双重
响应行为进行了研究。研究表明，该水凝胶具有温度调控的自愈合性，对药物阿霉素（Dox）表现
出pH和温度双重响应的可控释放行为。
关键词： 智能水凝胶；酰腙可逆共价键；自愈合；温度响应
中图分类号： O633 文献标志码： A
Preparation and Properties of Temperature-Responsive Hydrogels
Based on Acylhydrazone Reversible Covalent Bonds
HE Yuan1, LUO Yuanyuan2, LIU Tong1, ZHANG Yinshan1, GUO Zanru1, ZHANG Jiali1
（1. Department of Polymer Materials and Engineering, School of Materials Science and Engineering, East China Jiaotong
海藻酸钠水凝胶交联的原理
海藻酸钠水凝胶交联的原理
海藻酸钠是一种天然多糖，具有高分子链的特性。在水中，海藻酸钠分子呈现出亦离子性，水分子中的氢氧离子会与海藻酸钠分子中的钠离子形成电解质键，使其具有一定的溶解性和粘稠性。
当海藻酸钠水溶液中添加交联剂时，交联剂中的离子可与海藻酸钠分子中的钠离子或呈离子性的羧基发生化学反应，形成交联键。这些交联键将不同的海藻酸钠分子连接在一起，形成一个三维的网络结构。这种网络结构可以吸收和储存大量的水分子，导致水凝胶的形成。
水凝胶的形成过程中，交联剂的添加量和交联时间可以调控凝胶的质地和强度。较高的交联剂浓度或较长的交联时间会导致凝胶的交联程度增加，凝胶更为坚固。
总的来说，海藻酸钠水凝胶的形成是通过海藻酸钠分子与交联剂之间的化学反应，形成交联结构从而形成海藻酸钠的三维网状结构。这种结构具有较高的吸水性和稳定性，可以在药物传递、创面愈合等领域发挥重要作用。
【CN109575269A】一种具有双重动态网络的自愈性水凝胶及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910107215.6(22)申请日 2019.02.02(71)申请人 清华大学地址 100084 北京市海淀区北京市100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人 陶磊 李永三 危岩 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245代理人 王春霞(51)Int.Cl.C08G 65/331(2006.01)C08G 65/332(2006.01)C08G 65/333(2006.01)C08G 65/337(2006.01)C08J 3/075(2006.01)C08L 71/02(2006.01)C08L 5/08(2006.01)C08L 29/04(2006.01)
(54)发明名称一种具有双重动态网络的自愈性水凝胶及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种具有双重动态网络的自愈性水凝胶及其制备方法。所述自愈性水凝胶由所述PEG衍生物、聚乙烯醇和水溶性壳聚糖制备得到；所述PEG衍生物按照包括如下步骤的方法制备：PEG-COOH、含有氨基的硼酸化合物、含有醛基的缩醛化合物和异腈进行Ugi反应；Ugi反应后的产物经水解反应即得；PEG-COOH为两端羧基封端的聚乙二醇。本发明采用简便的合成方法，高效制备同时带有醛基和硼酸基团的高分子交联剂，将其与PVA和水溶性壳聚糖混合，同步形成硼酸酯和席夫碱动态化学键，从而构建由两种动态网络交联而成的自愈性水凝胶，可用于制备生物医用材料，如用于药物递送、细胞治疗、组织工程
等高附加值领域。
权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 109575269 A2019.04.05
CN 109575269
A1.一种PEG衍生物的制备方法，包括如下步骤：PEG-COOH、含有氨基的硼酸化合物、含有醛基的缩醛化合物和异腈进行Ugi反应；所述Ugi反应后的产物经水解反应即得到所述PEG衍生物；所述PEG-COOH为两端羧基封端的聚乙二醇。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述PEG-COOH由酸酐与聚乙二醇反应得到。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述酸酐为邻苯二甲酸酐、丁二酸酐或马来酸酐。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述含有氨基的硼酸化合物为含有氨基的苯硼酸。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述含有醛基的缩醛化合物为含有醛基的芳香族缩醛；所述异腈为异氰环己烷或特丁基异腈。6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述Ugi反应的温度为25～60℃，时间为6～24小时。7.权利要求1-6中任一项所述方法制备的PEG衍生物。8.权利要求7所述PEG衍生物在制备具有双重动态网络的自愈性水凝胶中的应用。9.一种具有双重动态网络的自愈性水凝胶，由权利要求7所述PEG衍生物、聚乙烯醇和水溶性壳聚糖制备得到。10.根据权利要求9所述的自愈性水凝胶，其特征在于：所述PEG衍生物的溶液、所述聚乙烯醇的溶液和所述水溶性壳聚糖的溶液混合，经震荡后即得到所述自愈性水凝胶。11.根据权利要求10所述的自愈性水凝胶，其特征在于：采用PBS溶液配制所述PEG衍生物的溶液、所述聚乙烯醇的溶液和所述水溶性壳聚糖的溶液；所述PEG衍生物的溶液的质量浓度为2.5～25％；所述聚乙烯醇的溶液的质量浓度为2.5～10％；所述水溶性壳聚糖的溶液的质量浓度为2.5～5％；所述PEG衍生物的溶液、所述聚乙烯醇的溶液与所述水溶性壳聚糖的溶液的体积比为5：1～4：1～4。12.权利要求7所述PEG衍生物或权利要求9-11中任一项所述自愈性水凝胶在制备生物
【CN109912850A】包载外泌体的自愈合水凝胶及其制备方法和应用【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日
(21)申请号 201910181850.9
(22)申请日 2019.03.11
(71)申请人 同济大学地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号
(72)发明人 袁伟忠 王春堯 汪芮 谢晓云 刘阳
(74)专利代理机构 上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙) 31290代理人 叶凤
(51)Int.Cl.C08L 1/28(2006.01)C08L 5/08(2006.01)C08J 3/075(2006.01)C08B 11/20(2006.01)C08G 65/332(2006.01)C08B 37/08(2006.01)C08G 81/00(2006.01)A61L 26/00(2006.01)
(54)发明名称包载外泌体的自愈合水凝胶及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种包载外泌体的自愈合水凝胶及其制备方法和应用，制备方法为：将甲基纤维素与对醛基苯甲酸反应修饰为醛基化甲基纤维素；壳聚糖与甲基聚乙二醇通过酰胺化反应得到中性条件下可溶解的聚乙二醇化的壳聚糖；通过离心的方法从胎盘间充质干细胞上清液中分离得到外泌体，将外泌体、醛基化甲基纤维素和聚乙二醇化的壳聚糖混合后即可通过醛基化甲基纤维素上的醛基与聚乙二醇化的壳聚糖分子中的氨基形成动态可逆希弗碱的交联网络结构即可；该自愈合水凝胶在运动处皮肤创伤修复中可以应用；由于凝胶具有抗菌性和外泌体在凝胶中表现出的缓释作用，使得本发明的包载外泌体的自愈合水凝胶具有良好的生物相容性、良好
的自愈合性能和降解率。
权利要求书2页 说明书10页 附图4页CN 109912850 A2019.06.21
CN 109912850
A1.一种包载外泌体的自愈合水凝胶的制备方法，其特征在于：其包括步骤：
将醛基化甲基纤维素的磷酸盐缓冲液和聚乙二醇化的壳聚糖的磷酸盐缓冲液混合，得
【CN110054784A】一种自愈合水凝胶的制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日
(21)申请号 201910238165.5
(22)申请日 2019.03.27
(71)申请人 福建师范大学
地址 350108 福建省福州市闽侯县上街镇
大学城福建师大科技处
(72)发明人 陈钦慧 陈佳文 刘海清 郭莹
戎宇鑫 刘清泉 王锦明
(74)专利代理机构 福州君诚知识产权代理有限
公司 35211
代理人 戴雨君
(51)Int.Cl.C08J 3/075(2006.01)C08F 283/00(2006.01)C08F 222/38(2006.01)C08F 220/06(2006.01)C08G 73/06(2006.01)C08L 51/08(2006.01)
(54)发明名称
一种自愈合水凝胶的制备方法
(57)摘要
本发明涉及一种自愈合水凝胶的制备方法，
属于生物医用高分子材料技术领域。该制备方法
是将多巴胺加入到碱性溶液中使多巴胺自聚合
形成多巴胺预聚体。然后，将N,N'-亚甲基双丙烯
酰胺、过硫酸铵、丙烯酸、N,N,N',N'-四甲基乙二
胺加入其中，使其自由基聚合形成水凝胶。与现
有技术相比，本发明制备的自愈合水凝胶，操作
简单、条件易于控制、可工业化生产、反应条件温
和、低成本。可根据实际情况需要，制备出具有不
同粘附特性及拉伸性能的水凝胶。
权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 110054784 A2019.07.26
CN 110054784
A1.一种自愈合水凝胶的制备方法，其特征是，包括如下步骤：1)反应物组份配比：
2)制备方法
首先，将多巴胺加入到碱性溶液中，在室温下搅拌溶解，并使多巴胺自聚合形成多巴胺
预聚体，然后将N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、丙烯酸、N,N,N',N'-四甲基乙二胺加入
其中，使其自由基聚合形成水凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种自愈合水凝胶的制备方法，其特征是所述的多巴胺自聚
自修复水凝胶
1 编号
功能高分子设计（论文）
题目： 自修复水凝胶
化学与材料工程学高分子材料与工程专业
学 号 1050212219
学生姓名 范玉丽
指导教师 袁妍
刘敬成
二〇一五年四月功能高分子设计论文
2 自修复水凝胶
高分子材料1202 范玉丽 1050212219
摘要：自修复材料近几年以其优异的损伤管理性能备受关注,而在这些自修复材料中自愈性水凝胶由其良好的亲水性等而在医用方面尤为突出.这种软物质由具有动态特性的交联网络构建形成.这种材料具有本征性的自愈性,一方面可对外界破坏造成的损伤,进行自我修复.另一方面动态化学键对多种环境刺激具有响应性,能自我调节以适应环境变化,为将自愈性水凝胶开发为自适性多功能智能新材料奠定了基础.水凝胶具有优越的生物相容性以及和生物组织的相似性,在生物医用材料中如药物控制释放、组织工程修复、生物仿生等领域发挥着越来越大的作用,而开发具有自愈性的多功能智能水凝胶,将进一步拓展其应用.综述了近来基于动态化学的自愈性水凝胶的制备及其在生物医用材料领域中的应用研究.[1]
关键词：自修复、水凝胶、物理型、化学型
引文：材料的力学强度来自于结构的稳定性,而其实现自愈则需要本身产生流动相,二者是相互矛盾与相互协同的关系.水凝胶软而脆,结构内缺少分子链间相互作用,交联结构不具有动态特性,体系中仍然缺乏流动相,难以实现自愈.自20世纪80年代末,美国军方首先提出了智能材料和结构的概念,科学家一直在探索材料“自愈能力”的方法至今已有很多，如右图[2].据美国媒体3月5日报道,美国加州大学圣迭戈分校的生物工程学家加州大学圣迭戈分校的科学家们通过机械学原理创建一条“侧悬高分子链”,由水凝胶主体结构垂悬下来,给受损水凝胶部分一个可以攀附上来并重新粘合的机会,从而制出了自愈水凝胶早期的自愈性高分子材料主要集中于功能高分子设计论文
海藻酸钠 粘结剂 溶胀
1 海藻酸钠 粘结剂 溶胀
海藻酸钠是一种天然来源的多糖类物质，通常从海藻中提取得到。它具有优良的胶凝性能和水溶性，在食品工业、药品制剂、化妆品、纺织品等领域有广泛的应用。海藻酸钠作为粘结剂在以下几个方面具有溶胀性：
水溶性： 海藻酸钠具有良好的水溶性，可以在水中迅速溶解形成胶体溶液。在水溶液中，海藻酸钠分子会与水分子发生作用，形成水合物，并使得分子链解开，从而表现出溶胀性。
凝胶形成： 当海藻酸钠溶液中的浓度较高时，其分子之间会发生交联作用，形成凝胶结构。这种凝胶结构具有一定的弹性和稳定性，并且具有一定的溶胀性，能够吸收周围的水分。
离子交换： 海藻酸钠分子中的羧基和羟基可以与周围的离子或水分子发生交换作用，从而使得海藻酸钠具有一定的离子交换能力。这种离子交换作用也会导致海藻酸钠分子的溶胀。
生物相容性： 海藻酸钠作为一种天然来源的多糖类物质，具有良好的生物相容性，可以与生物体内的水分或体液发生作用，表现出一定的溶胀性。
综上所述，海藻酸钠作为粘结剂具有一定的溶胀性，这主要体现在其水溶性、凝胶形成、离子交换和生物相容性等方面。这种溶胀性使得海藻酸钠在多个领域中具有重要的应用价值。
壳聚糖纤维壳聚糖海藻酸钠水凝胶溶胀性能与抑菌性能
广 东 化 工 2021年 第2期
· 6 · 第48卷 总第436期
壳聚糖纤维/壳聚糖/海藻酸钠
水凝胶溶胀性能与抑菌性能
王浩然，邓言权，李濠镜，姚浩然，邵宗磊，李阳雪，张大伟*
(材料科学与工程学院 东北林业大学，黑龙江 哈尔滨 150000)
[摘 要]制备了壳聚糖(CS)/海藻酸钠(SA)复合水凝胶，并通过加入吸水性壳聚糖长纤维、45 %壳聚糖水刺无纺布、80 %壳聚糖水刺无纺布、
100 %壳聚糖水刺无纺布、100 %壳聚糖针刺无纺布这五种纤维，增强复合水凝胶的力学性能，探究了复合水凝胶的吸水溶胀性能与抑菌性能。
结果表明，加入纤维后水凝胶在蒸馏水中的溶胀比明显降低，在碱性环境中，水凝胶的溶胀比显著上升，在偏中性环境中，水凝胶的溶胀比最
低；加入纤维后，复合水凝胶仍具有一定的抑菌性，无纤维添加的水凝胶呈现出的抑菌能力一般，而加入了吸水性壳聚糖长纤维的具有最佳的
抑菌性能。
[关键词]壳聚糖；海藻酸钠；壳聚糖纤维；水凝胶
[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)02-0006-02
Preparation and Preperties of Chitosan Fiber/Chitosan/Alginate Hydrogel
Wang Haoran, Deng Yanquan, Li Haojing, Yao Haoran, Shao Zonglei, Li Xueyang, Zhang Dawei*
(College of Materials Science and Engineering, Northeast Forestry University, Harbin 150000, China)
Abstract: Pick to adopt chemical crosslinked chitosan (CS)/sodium alginate (SA) composite hydrogels, and by adding water imbibition of chitosan long fiber,