CN115232371A - 一种水凝胶、制备方法以及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及A61K9/06领域，尤其涉及一种水凝胶、制备方法以及应用，本发明公开的水凝胶制备原料为改性硫酸软骨素和氧化赛可，制备得到的水凝胶在不同酸碱环境的不同人体组织和病变中的适用强，可以在药物递送、细胞3D封装和细胞调节等领域应用。

Description

一种水凝胶、制备方法以及应用
技术领域
本发明涉及A61K9/06领域，尤其涉及一种水凝胶、制备方法以及应用。
背景技术
水凝胶是一类通过物理或化学交联的得到的亲水性高分子材料，具有三维空间网络结构，是一种具有生态智能控释功能的基础性新材料，水凝胶有良好的生物相容性、高吸水性、高保水性等特质，被广泛的应用于生物医药、石油化工、化妆品等行业，尤其是在生物医药材料方面，水凝胶作为一种高分子药物载体可以高效地将药物输送到靶向器官，很大程度上减小药物的毒副作用对人体的伤害。
CN113956507A公开了一种可注射水凝胶及其制备方法，使用氨基多糖与醛基多糖和无机化合物制得双重交联结构的水凝胶，该水凝胶凝胶时间可以控制，可迅速止血，并且携带方便。但是没有载药能力，使用途径单一。
CN109810265B公开了一种溶剂驱动体积变化的DNA-多糖杂化水凝胶及制备方法，采用DNA水溶液和多巴胺或葡聚糖、硫酸软骨素、透明质酸等多糖衍生物与水溶液混合得到DNA-多糖杂化水凝胶，该水凝胶成本低，制备简单，不同溶剂可以驱动水凝胶体积变化，实现对药物的可控缓慢释放。但是其在不同酸碱环境的不同人体组织和病变中的适用性差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明一方面公开了一种水凝胶，所述水凝胶的制备原料包括两种前体大分子：改性硫酸软骨素(Chs-ADH)和氧化赛来可(OS)。
按质量份计，所述前体大分子Chs-ADH至少包括以下制备原料：1-3份硫酸软骨素(Chondroitin sulfate,ChS)、0.3-1份N-羟基琥珀酰亚胺 (N-hydroxysuccinimide,NHS)、1-3份1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺 (N1-((ethylimino)methylene)-N3,N3-dimethylpropane-1,3-diamine,EDC)、3-5份己二酸二酰肼(Adipic dihydrazide,ADH)、60-110份去离子水。
按质量份计，所述前体大分子OS至少包括以下制备原料：0.1-0.6份赛来可(Salecan)、1-3份高碘酸钠、0.1-1份二甘醇、300-500份去离子水。
进一步，所述前体大分子Chs-ADH的制备方法至少包括以下步骤：
S1：按质量份计，将1-3份ChS溶解于30-60份去离子水中，溶解后加入 0.3-1份NHS，随后加入1-3份EDC；
S2：活化1-3h，pH稳定在4-5；
S3：3-5份ADH溶解于30-50份去离子水，滴入活化后的ChS溶液，体系pH 值稳定于5-6.5；
S4：在室温下搅拌8-16h。进行透析纯化，得到Chs-ADH。
进一步，所述S2步骤具体为：采用1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢，对体系pH进行调整，使体系pH稳定在4-5，活化1-3h。
进一步，所述S4步骤具体为：在室温下搅拌8-16h后，采用截流分子量为 3000Da的透析袋对反应***进行透析。透析纯化的溶液最终冻干形成白色样品， 0-5℃冷藏保存。
所述前体大分子OS的制备方法至少包括以下步骤：
S1：0.1-0.6份赛来可(Salecan)溶解于300-500份去离子水中；
S2：加入1-3份高碘酸钠，室温避光反应10-14h，滴入0.1-1份二甘醇终止反应；
S3：透析2-4天，纯化后得到OS。
进一步，所述S3步骤具体为：将反应液移入截流分子量为5000Da透析袋中去离子水透析2-4天，透析纯化的产品溶液最终冻干形成白色絮状样品，0-5℃冷藏保存。
本发明另一方面公开了所述水凝胶的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
S1：去离子水稀释Chs-ADH；
S2：去离子水稀释稀释OS；
S3：将稀释后的Chs-ADH与OS倒入模具内，涡旋均匀，室温下静置10-14h；
S4：灭菌、清洗。
本发明通过席夫碱反应制备得到水凝胶。申请人在制备过程中发现，两种前体大分子溶液混合得到均一体系为交联的原理可归为在交联过程中出现的新共价键：ChS-ADH的酰胺键和OS醛基通过动态交联形成共价腙键。水凝胶样品的胶凝时间通过倾斜法确定，所有比例的水胶凝时间在几秒到约1min之间。腙交联反应机理极大降低了该***水凝胶的凝胶时间。在材料方面，CS水凝胶将硫酸软骨素与赛来可结合使用，与细胞外基质的组成相似。
进一步，所述制备步骤S1去离子水稀释Chs-ADH质量百分比浓度为8-15％。
进一步，所述制备步骤S2去离子水稀释OS质量百分比浓度为2-7％。
进一步，所述制备步骤S3具体为：将稀释后的Chs-ADH与OS按体积比(1-5)： (0.5：2)倒入5mm高的圆柱型模具内，涡旋均匀，室温下静置10-14h，确保交联反应彻底完成。
进一步，所述S4步骤具体为：凝胶样品在75％乙醇中灭菌，然后用纯水清洗三次。
所述水凝胶可以在皮肤填充材料、药物递送载体和3D细胞培养等生物医学领域应用
有益效果：
1、本发明公开的水凝胶在不同酸碱环境的不同人体组织和病变中的适用强。
2、本发明公开的水凝胶抗压强度高，可以作为制药领域中的新型药物递送***，也可以在细胞3D封装和细胞调节中的应用。
3、本发明公开的水凝胶孔径分布宽，有利于药物递送和细胞包封等生物医学应用。
附图说明
图1水凝胶样品的扫描电镜图像。图A实施例1、图B实施例3、图C实施例2。
图2室温下水凝胶在三种PBS缓冲溶液(pH 5.0、7.4和10.0)中的平衡含水量。
图3室温下压缩率为20mm/min的水凝胶的压缩性能
图4水凝胶的细胞毒性图
图5水凝胶的降解和溶胀特性曲线。
图6 L-O2细胞在水凝胶中培养7天的荧光图像。
图7水凝胶pH5.0和7.4PBS中的体外药物释放曲线。图ABCD依次采用零阶，一阶，Higuchi和Ritger-Peppas模型拟合。
图8图A采用EDC/NHS方案合成ChS-ADH前体图，图B为ChS经ADH 接枝前后的核磁图谱对比。
图9图A为OS前体大分子图，图B为Salecan和OS的1H NMR的红外光谱图。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例1一方面公开了一种水凝胶，所述水凝胶的制备原料包括两种前体大分子：Chs-ADH和OS。
按质量份计，所述前体大分子Chs-ADH包括以下制备原料：1份ChS、0.3 份NHS、1份EDC、3份ADH、60份去离子水。
按质量份计，所述前体大分子OS包括以下制备原料：0.1份Salecan、1份高碘酸钠、0.1份二甘醇、300份去离子水。
所述前体大分子Chs-ADH的制备方法包括以下步骤：
S1：按质量份计，将1份ChS溶解于30份去离子水中，溶解后加入0.3份 NHS，随后加入1份EDC；
S2：采用1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢，对体系pH进行调整，使体系 pH稳定在4，活化1h；
S3：3份ADH溶解于30份去离子水，滴入活化后的ChS溶液，采用1mol/L 氢氧化钠和1mol/L氯化氢调节体系pH值稳定于5；
S4：在室温下搅拌8h。采用截流分子量为3000Da的透析袋对反应***进行透析。透析纯化的溶液最终冻干形成白色样品，0℃冷藏保存。
所述前体大分子OS的制备方法包括以下步骤：
S1：0.1份Salecan溶解于300份去离子水中；
S2：加入1份高碘酸钠，室温避光反应10h，滴入0.1份二甘醇终止反应；
S3：将反应液移入截流分子量为5000Da透析袋中去离子水透析2天，透析纯化的产品溶液最终冻干形成白色絮状样品，0℃冷藏保存。
本发明实施例1另一方面公开了所述水凝胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：去离子水稀释Chs-ADH质量百分比浓度为8％；
S2：去离子水稀释稀释OS质量百分比浓度为2％；
S3：将稀释后的Chs-ADH与OS按体积比1：1倒入5mm高的圆柱型模具内，涡旋均匀，室温下静置10h，确保交联反应彻底完成；
S4：凝胶样品在75％乙醇中灭菌，然后用纯水清洗三次，即得。
实施例2
本发明实施例2一方面公开了一种水凝胶，所述水凝胶的制备原料包括两种前体大分子：Chs-ADH和OS。
按质量份计，所述前体大分子Chs-ADH包括以下制备原料：3份ChS、1 份NHS、3份EDC、5份ADH、110份去离子水。
按质量份计，所述前体大分子OS包括以下制备原料：0.6份Salecan、3份高碘酸钠、1份二甘醇、500份去离子水。
所述前体大分子Chs-ADH的制备方法包括以下步骤：
S1：按质量份计，将3份ChS溶解于60份去离子水中，溶解后加入1份 NHS，随后加入3份EDC；
S2：采用1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢，对体系pH进行调整，使体系 pH稳定在5.5，活化3h；
S3：5份ADH溶解于50份去离子水，滴入活化后的ChS溶液，采用1mol/L 氢氧化钠和1mol/L氯化氢调节体系pH值稳定于6.5；
S4：在室温下搅拌16h。采用截流分子量为3000Da的透析袋对反应***进行透析。透析纯化的溶液最终冻干形成白色样品，5℃冷藏保存。
所述前体大分子OS的制备方法包括以下步骤：
S1：0.6份Salecan溶解于500份去离子水中；
S2：加入3份高碘酸钠，室温避光反应14h，滴入1份二甘醇终止反应；
S3：将反应液移入截流分子量为5000Da透析袋中去离子水透析4天，透析纯化的产品溶液最终冻干形成白色絮状样品，5℃冷藏保存。
本发明实施例2另一方面公开了所述水凝胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：去离子水稀释Chs-ADH质量百分比浓度为15％；
S2：去离子水稀释稀释OS质量百分比浓度为7％；
S3：将稀释后的Chs-ADH与OS按体积比3：1倒入5mm高的圆柱型模具内，涡旋均匀，室温下静置14h，确保交联反应彻底完成；
S4：凝胶样品在75％乙醇中灭菌，然后用纯水清洗三次，即得。
实施例3
本发明实施例3一方面公开了一种水凝胶，所述水凝胶的制备原料包括两种前体大分子：Chs-ADH和OS。
按质量份计，所述前体大分子Chs-ADH包括以下制备原料：2份ChS、0.72 份NHS、1.2份EDC、3.634份ADH、75份去离子水。
按质量份计，所述前体大分子OS包括以下制备原料：0.16份Salecan、2.2 份高碘酸钠、0.5份二甘醇、400份去离子水。
所述前体大分子Chs-ADH的制备方法包括以下步骤：
S1：按质量份计，将2份ChS溶解于40份去离子水中，溶解后加入0.72 份NHS，随后加入1.2份EDC；
S2：采用1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢，对体系pH进行调整，使体系 pH稳定在4.8，活化2h；
S3：3.634份ADH溶解于35份去离子水，滴入活化后的ChS溶液，采用 1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢调节体系pH值稳定于5.8；
S4：在室温下搅拌12h。采用截流分子量为3000Da的透析袋对反应***进行透析。透析纯化的溶液最终冻干形成白色样品，4℃冷藏保存。
所述前体大分子OS的制备方法包括以下步骤：
S1：0.16份Salecan溶解于400份去离子水中；
S2：加入2.2份高碘酸钠，室温避光反应12h，滴入0.5份二甘醇终止反应；
S3：将反应液移入截流分子量为5000Da透析袋中去离子水透析3天，透析纯化的产品溶液最终冻干形成白色絮状样品，4℃冷藏保存。
本发明实施例3另一方面公开了所述水凝胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：去离子水稀释Chs-ADH质量百分比浓度为11％；
S2：去离子水稀释稀释OS质量百分比浓度为5％；
S3：将稀释后的Chs-ADH与OS按体积比2：1倒入5mm高的圆柱型模具内，涡旋均匀，室温下静置12h，确保交联反应彻底完成；
S4：凝胶样品在75％乙醇中灭菌，然后用纯水清洗三次，即得。
实施例4
本发明实施例4一方面公开了一种水凝胶，所述水凝胶的制备原料包括两种前体大分子：Chs-ADH和OS。
按质量份计，所述前体大分子Chs-ADH包括以下制备原料：2份ChS、0.72 份NHS、1.2份EDC、3.634份ADH、75份去离子水。
按质量份计，所述前体大分子OS包括以下制备原料：0.16份Salecan、2.2 份高碘酸钠、0.5份二甘醇、400份去离子水。
所述前体大分子Chs-ADH的制备方法包括以下步骤：
S1：按质量份计，将2份ChS溶解于40份去离子水中，溶解后加入0.72 份NHS，随后加入1.2份EDC；
S2：采用1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢，对体系pH进行调整，使体系 pH稳定在4.8，活化2h；
S3：3.634份ADH溶解于35份去离子水，滴入活化后的ChS溶液，采用 1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢调节体系pH值稳定于5.8；
S4：在室温下搅拌12h。采用截流分子量为3000Da的透析袋对反应***进行透析。透析纯化的溶液最终冻干形成白色样品，4℃冷藏保存。
所述前体大分子OS的制备方法包括以下步骤：
S1：0.16份Salecan溶解于400份去离子水中；
S2：加入2.2份高碘酸钠，室温避光反应12h，滴入0.5份二甘醇终止反应；
S3：将反应液移入截流分子量为5000Da透析袋中去离子水透析3天，透析纯化的产品溶液最终冻干形成白色絮状样品，4℃冷藏保存。
本发明实施例4另一方面公开了所述水凝胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：去离子水稀释Chs-ADH质量百分比浓度为11％；
S2：去离子水稀释稀释OS质量百分比浓度为5％；
S3：将稀释后的Chs-ADH与OS按体积比4：1倒入5mm高的圆柱型模具内，涡旋均匀，室温下静置12h，确保交联反应彻底完成；
S4：凝胶样品在75％乙醇中灭菌，然后用纯水清洗三次，即得。
实施例5
本发明实施例5一方面公开了一种水凝胶，所述水凝胶的制备原料包括两种前体大分子：Chs-ADH和OS。
按质量份计，所述前体大分子Chs-ADH包括以下制备原料：2份ChS、0.72 份NHS、1.2份EDC、3.634份ADH、75份去离子水。
按质量份计，所述前体大分子OS包括以下制备原料：0.16份Salecan、2.2 份高碘酸钠、0.5份二甘醇、400份去离子水。
所述前体大分子Chs-ADH的制备方法包括以下步骤：
S1：按质量份计，将2份ChS溶解于40份去离子水中，溶解后加入0.72 份NHS，随后加入1.2份EDC；
S2：采用1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢，对体系pH进行调整，使体系 pH稳定在4.8，活化2h；
S3：3.634份ADH溶解于35份去离子水，滴入活化后的ChS溶液，采用 1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢调节体系pH值稳定于5.8；
S4：在室温下搅拌12h。采用截流分子量为3000Da的透析袋对反应***进行透析。透析纯化的溶液最终冻干形成白色样品，4℃冷藏保存。
所述前体大分子OS的制备方法包括以下步骤：
S1：0.16份Salecan溶解于400份去离子水中；
S2：加入2.2份高碘酸钠，室温避光反应12h，滴入0.5份二甘醇终止反应；
S3：将反应液移入截流分子量为5000Da透析袋中去离子水透析3天，透析纯化的产品溶液最终冻干形成白色絮状样品，4℃冷藏保存。
本发明实施例5另一方面公开了所述水凝胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：去离子水稀释Chs-ADH质量百分比浓度为11％；
S2：去离子水稀释稀释OS质量百分比浓度为5％；
S3：将稀释后的Chs-ADH与OS按体积比1：2倒入5mm高的圆柱型模具内，涡旋均匀，室温下静置12h，确保交联反应彻底完成；
S4：凝胶样品在75％乙醇中灭菌，然后用纯水清洗三次，即得。
对比例1
水凝胶步骤S3：将稀释后的Chs-ADH与OS按体积比1：3倒入5mm高的圆柱型模具内，涡旋均匀，室温下静置12h，确保交联反应彻底完成，其余同实施例3。
对比例2
水凝胶制备原料为2份ChS、3.634份ADH、75份去离子水，其余同实施例3。
对比例3
水凝胶制备原料为0.16份Salecan，其余同实施例3。
性能测试方法：
1、孔径分布：将实施例1-3、对比例1-3所得的水凝胶在-80℃冰箱冻结成固态时进行脆断，之后放入冻干机(台式Pro 31，Virtis)冻干得到SEM样品。在SEM(GeminiSEM 300，Zeiss)载物台表面，喷金1分钟，在5kV加速电压下测量样品孔径，结果记录下表，实施例1-3SEM图如下图1。
Figure RE-GDA0003745583860000091
2、耐酸碱性能：将实施例1-5、对比例1所得的的水凝胶在PBS缓冲溶液 (pH 5.0、7.4和10.0)中培养以达到溶胀状态。除去表面游离水后，记录每个样品的溶胀重量，将水凝胶在-20℃冻干以干燥样品，记录每个样品的干重，计算样品的平衡含水量(EWC)值，用来衡量水凝胶耐酸碱性能，结果如下图2。
pH 7.4介质中，水凝胶的EWC值通常低于pH 6.0和10.0介质中的EWC值，这归因于聚合物材料对不同酸碱性环境的敏感性，耐酸碱性能好，对比例1水凝胶在高的OS含量比下形成，交联位点少，导致结构相对松散，最高EWC值为 39.7，耐酸碱性能差。
3、机械性能测试：使用通用***(WDW-50，Hengle Xingke Instrument Co.，Ltd.，济南)对具有固定尺寸(直径10.7mm和高度5mm)的实施例1-5的样品进行测试，压缩率设为5mm min-1，载荷-位移曲线用于计算抗压强度，结果如图3。
水凝胶的机械性能(≈10kPa)也显示了在细胞3D封装和细胞调节中的潜在应用。
4、体外细胞毒性试验：根据ISO 10993-5标准，通过MTT测定实施例1-4 体外毒性，结果如下图4。
所有水凝胶样品均无体外毒性，不同比例ChS-ADH和OS的加入均促进细胞生长，这一点可归因于水凝胶基材良好的生物相容性和交联反应的温和性。计算得到的细胞存活率均大于100％。特别地，实施例2和实施例3的水凝胶对细胞生物生长促进作用最显著，证明了水凝胶良好生物相容性的本质，成为生物医用领域良好候选材料的重要保证。
5、胀和降解行为研究：将实施例3制备得到的水凝胶浸泡在37℃下含有 0.05mg/mL木瓜蛋白酶的PBS溶液中(0.01M，pH 7.4)，震荡箱设置为100rpm，恒定振荡条件下的降解和溶胀特性，结果如图5。
水凝胶的降解和溶胀性能通过测量37℃下PBS中的水凝胶重量变化来表示，如图5所示。水凝胶在2小时内质量减少24.6％。经过24小时降解后仍保留 59.01％，表现出较规律的降解曲线。在初始阶段，样品的快速降解可归于样品内部相对疏松的结构。在样品内部，自由水的流动性更强，酶溶液与高分子骨架相互接触的更加容易，因此样品的降解速度相对比较快。在接下来的几个小时，降解曲线趋于更规则和可控。降解过程中溶胀率的增加表明，虽然水凝胶降解过程中水凝胶聚合物的质量降低了，但水凝胶的总持水量可以长时间保持理想状态。天然衍生的聚合物的生物降解性与水凝胶的良好保水性相结合，本发明公开的水凝胶是药物释放和组织工程的理想材料。
6、细胞3D封装：为了进一步评估水凝胶有效充当细胞外基质模拟物的能力，实施例3制备得到的水凝胶中进行了L-O2细胞的封装和培养。用完全培养基(90％DMEM高糖培养基，10％胎牛血清，1％双抗(链霉素、青霉素))配制前体大分子溶液。在24孔板中加入一种前体大分子溶液和细胞悬液，混合均匀后再加入另一种前体大分子溶液，迅速混匀，于37℃CO2培养箱静置，即可得到3D细胞培养水凝胶支架。细胞密度为：40000/孔。在交联完全后每孔加入1mL 完全培养基，每2天更换一次培养基。在设定的时间，将包裹有L-O2细胞的水凝胶片浸入含有HoeChSt 33342(2μm)和碘化丙锭(PI，2μm)的PBS溶液中，在37℃下浸泡30分钟。用PBS溶液清洗染料后，在倒置荧光显微镜下拍摄染色细胞的图像，如图6。
图6显示了培养1、3、5和7天后用Hoechst33342/PI染色的实施例3制备得到的水凝胶中L-O2细胞的倒置荧光显微镜图像。从图像中可以观察到，在7 天培养期间细胞种群的密度显著增加，表明L-O2细胞能够在水凝胶的3D微环境中增殖。实施例3水凝胶中L-O2细胞的高存活率和高增殖率归因于聚合物良好的生物相容性和交联反应的温和性。与传统的永久性化学交联水凝胶相比，具有可逆连接的水凝胶能够提供更具仿生性的微环境，在3D细胞培养中表现出诸多优势。水凝胶通过可逆键的断裂和重组，既能促进细胞与外界环境之间营养物质和代谢产物的交换，又能使细胞发挥某些细胞功能(增殖和迁移等)。上述结果表明，水凝胶是一种可行的3D细胞培养基质，在细胞治疗和组织再生方面具有巨大潜力。
7、药物释放实验：在ChS-ADH溶液中加入万古霉素混匀后，再加入OS溶液，其余制备步骤同实施例3，得到的水凝胶中万古霉素的质量为10mg。
建立万古霉素在PBS(pH 7.4)溶液中的标准曲线用于药物释放定量分析。在药物释放实验中，将装有万古霉素的水凝胶包封在截流分子量为1000Da的透析袋中浸泡在50mLPBS(pH 7.4)中，并在37℃以100rpm的转速持续振摇。在预定的时间点，取出5ml上清液并加入等体积的新鲜PBS溶液补足溶液体积。使用UV分光光度计(S-3100，SCINCO)在280nm的波长下测量万古霉素的累积释放。采用多种动力学模型(零级、一级、Higuchi和Ritger-Peppas)分析了 CS水凝胶的药物释放行为。通过最佳拟合相关确定最佳模型，结果如图7。
如图7所示，万古霉素以持续的方式从水凝胶(实施例3)释放。水凝胶样品在pH5.0时表现出明显的突释，很快药物释放趋势趋于平缓。在240min时，水凝胶在pH 5.0和7.4分别释放5.64％和1.46％；在720min时，水凝胶在pH 5.0 和7.4分别释放22.29％和13.27％，表现出pH依赖性和较好的缓释行为。
8、前体分子性能测试
对实施例3合成的EDC/NHS方法在水相中合成ADH接枝ChS的前体大分子ChS-ADH与对比例2只经过ADH接枝的ChS进行核磁图谱对比，结果如图8。
ChS-ADH前体是采用EDC/NHS方案合成的，如图8所示。比较ChS-ADH 和ChS的1HNMR光谱，前者在1.40-1.60处的附加信号可以分别归因于ADH 亚甲基上的氢，表明酰胺化成功。ChS-ADH前体中的取代度(每100个ChS重复单元中ADH分子的数量)约为39.2％。
(2)实施例3合成的OS与对比例3的Salecan进行核磁图谱对比，结果如图 9。
如图9所示，水相合成了另一种前体OS。比较Salecan和OS的1H NMR光谱，后者在5.40ppm和5.60ppm处的信号可分别归因于由醛和相邻羟基形成的半缩醛质子。此外，红外光谱的比较也可以验证成功的氧化反应。1725cm-1处的峰与醛基相关，表明形成了OS。基于盐酸羟胺法，OS的氧化度(定义为每100 个糖单元中的醛基的数目)约为18％。

Claims (10)

1.一种水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的制备原料包括两种前体大分子：Chs-ADH和OS。
2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，按质量份计，所述前体大分子Chs-ADH至少包括以下制备原料：1-3份硫酸软骨素、0.3-1份N-羟基琥珀酰亚胺、1-3份1-3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亚胺、3-5份己二酸二酰肼、60-110份去离子水。
3.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，按质量份计，所述前体大分子OS至少包括以下制备原料：0.1-0.6份赛来可、1-3份高碘酸钠、0.1-1份二甘醇、300-500份去离子水。
4.根据权利要求2所述的水凝胶，其特征在于，所述前体大分子Chs-ADH的制备方法至少包括以下步骤：
S1：按质量份计，将1-3份硫酸软骨素溶解于30-60份去离子水中，溶解后加入0.3-1份份N-羟基琥珀酰亚胺，随后加入1-3份1-3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亚胺；
S2：活化1-3h，pH值稳定在4-5，得到活化后的硫酸软骨素溶液；
S3：3-5份己二酸二酰肼溶解于30-50份去离子水，滴入活化后的硫酸软骨素溶液，体系pH值稳定于5-6.5；
S4：在室温下搅拌8-16h，进行透析纯化，得到Chs-ADH。
5.根据权利要求3所述的水凝胶，其特征在于，所述前体大分子OS的制备方法至少包括以下步骤：
S1：0.1-0.6份赛来可溶解于300-500份去离子水中；
S2：加入1-3份高碘酸钠，室温避光反应10-14h，滴入0.1-1份二甘醇终止反应；
S3：透析2-4天，纯化后得到OS。
6.一种根据权利要求1所述的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：
S1：去离子水稀释Chs-ADH；
S2：去离子水稀释稀释OS；
S3：将稀释后的Chs-ADH与OS倒入模具内，涡旋均匀，室温下静置10-14h；
S4：灭菌、清洗。
7.根据权利要求6所述的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备步骤S1去离子水稀释Chs-ADH质量百分比浓度为8-15％。
8.根据权利要求6所述的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备步骤S2去离子水稀释OS质量百分比浓度为2-7％。
9.根据权利要求6所述的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备步骤S3稀释后的Chs-ADH与OS按体积比(1-5)：(0.5：2)倒入模具。
10.一种根据权利要求1～5所述的水凝胶的应用，其特征在于，所述水凝胶生物医学领域应用，用作皮肤填充材料、药物递送载体、3D细胞培养。
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