动态席夫碱交联的壳聚糖基水凝胶的合成与性能研究

摘要：壳聚糖基水凝胶机械性能往往较差，为提高其机械性能通常进行戊二醛交联，但是戊二醛会对水凝胶的生物安全性造成影响。为在提高壳聚糖基水凝胶的机械性能时充分保障其生物安全性，本研究制备了一款完全基于壳聚糖及其衍生物的水凝胶。羧甲基壳聚糖(CMC)与双醛壳聚糖(DACS)通过席夫碱键共价交联，形成壳聚糖基水凝胶(CBH),通过流变学实验、拉伸实验、黏附实验对CBH的自愈合性能、机械性能进行评价。通过抗菌实验、活/死细胞实验、细胞毒性、溶血实验、抗炎实验对CBH的抗菌性能、生物相容性以及抗炎性能进行了全面评估。研究发现，CBH可拉伸至原长的2倍，在4 h后的愈合效率可达72%,这证明席夫碱键交联赋予了CBH良好的自愈合性能并提高了其机械性能。CBH的平衡溶胀率可达4 500%,且具有pH响应性。CBH对大肠杆菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的抑制效率分别为80.95%和79.79%。与CBH共用培养的细胞可随时间正常增殖，无明显细胞死亡，且溶血率仅为3%,这证明CBH具有优异的生物相容性。同时，CBH还可以抑制一氧化氮和TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子的分泌，增加IL-10等抗炎因子的分泌，具有良好的抗炎活性。研究结果表明，利用CMC和DACS制备的CBH,具有良好的自愈合性能、机械性能、抗菌、抗炎性能以及高度生物相容性，其在生物医学领域有广阔的应用潜力。

关键词：壳聚糖;水凝胶;席夫碱键;自愈合;机械性能;