化学交联海藻酸盐—明胶水凝胶的研究

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1、摘要作为一种天然线性多糖，海藻酸盐以其良好的生物相容性广泛应用于组织工程及其相关领域。然而，海藻酸盐本身的降解速率缓慢，其水凝胶降解方式不可控。降解产物因分子量过高难于从体内排除。同时，离子交联水凝胶由于离子交换反应，力学性能与降解行为不可控制。这些缺陷在一定程度上限制了海藻酸盐在组织工程中的应用。本文利用部分氧化海藻酸钠与明胶发生Schiff碱反应制备了化学交联水凝胶。首先以高碘酸钠为氧化剂对高古洛糖醛酸(G)含量的海藻酸钠进行了氧化改性。红外光谱(FTIR)测试结果表明氧化产物的分子结构中出现了醛基结构。采用盐酸羟胺滴定法测定了氧化产物的氧化度，以粘度法表征了相对分子质量。结果

2、证实氧化温度上升时，氧化产物的相对分子质量显著降低；增加氧化剂量可获得较高氧化度的氧化海藻酸钠，但同时也降低了氧化产物的相对分子质量。模拟生理条件下(37℃、pH7．4)氧化海藻酸钠具备良好的水解降解性能。以四硼酸钠为交联促进剂，利用氧化海藻酸钠与明胶发生Schiff碱反应制备了化学交联水凝胶。红外光谱(FTIR)测试结果证实水凝胶的分子结构中出现了Schiff碱特征峰。流变性能检测表明，通过调整氧化度、氧化海藻酸钠浓度、明胶浓度与四硼酸钠浓度，可把此类水凝胶的凝胶时间在600s至60s之间进行调节。强度和流变学测试结果揭示水凝胶的力学性能可在一定范围内调控，使其适用于相关组织工程

3、领域。以体外细胞培养法评价了化学交联海藻酸钠．明胶水凝胶的生物相容性。浸提液实验证实选择适宜的氧化海藻酸盐和明胶的配比，可保证化学交联海藻酸盐．明胶水凝胶膜几乎无细胞毒性。直接观测与荧光观测结果表明L929细胞在水凝胶膜表面生长形态良好。MTT实验亦证实L929细胞在水凝胶表面和细胞培养板上的活性无显著性差异。以上实验结果表明化学交联海藻酸钠．明胶水凝胶具有良好的生物相容性。关键词：氧化海藻酸钠，明胶，化学交联水凝胶，细胞相容性ABSTRACTAsanaturallinearpolysaccharide，alginatehasbeenwidelyusedintissueengine

4、eringandotherrelativefields．However,alginateitselfhasaveryslowdegradationrate，anditsgelsdegradedinanuncontrollablemanner,releasinghigllmolecularweightstrandsthatmayhavedifficultybeingclearedfromthebody．Simultaneously,ionicallycross-linkedalginatehydrogelshaveuncontrollablemechanicalpropertiesa

5、nddisintegrationbehavior．Thesedrawbackshavelimiteditsuseintissueengineering．Inthispaper,partiallyoxidizedsodiumalginatewaseovalentlyCROSS·linkedwithgelatinviaSchiff'sbaseformationtoprepareanovelinjectablehydrogel．Guluronicacid·richhighmolecularweightsodiumalginateWaSoxidizedusingsodiumperiodat

6、e．IRanalysisconfirmedthecharacteristicpeakofaldehydegroupintheoxidizedalginate．Additionally,thedegreeofoxidation(oD)orthealdehydecontentsweremeasuredbyusingtitrationmethods．n塘ODofsodiumalginateenhancedalongwiththeincreasingamountsofaddedsodiumperiodates．Themolecularweightsofsodiumalginatewerea

7、lsodeclinedasreactiontemperaturerising．Oxidizedsodiumalginatehadacontrollablebiodegradabilityatphysiologicalcondition．‘OxidizedsodiumalgiBatewagmadetoreactwithgelatinAinthepresenceofsodiumtetraboratesolutiontoformcovalentlycross-linkedh