Page 120 - 《精细化工》2023年第8期

第 40 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.40, No.8
20 23 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2023

功能材料
羟丙基壳聚糖/氧化甲基纤维素自愈合

水凝胶的制备及其载药性能

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曲萌菲 ，王艺璇 ，张 杭 ，李征征 1,2*
（1. 天津科技大学 化工与材料学院，天津 300457；2. 复旦大学 聚合物分子工程国家重点实验室，上
海 200433）

摘要：采用高碘酸钠对甲基纤维素（MC）进行氧化制备了氧化甲基纤维素（DAMC），通过羟丙基壳聚糖（HPC）
的氨基与 DAMC 的醛基发生希夫碱反应制备了 HPC/DAMC 自愈合水凝胶。通过调节 HPC 和 DAMC 含量探究
水凝胶的微观形态、溶胀性能、力学性能、自愈合性能、体外降解以及药物缓释性能。结果表明，HPC/DAMC
自愈合水凝胶具有相互连通的孔隙，且孔径处于 80~375 μm 范围内，在室温无刺激条件下能够在 20 min 内实现
自愈合且具有良好的拉伸性能。此外，HPC/DAMC 自愈合水凝胶具有良好的保水性，其溶胀比为 14.0~17.4。
在溶菌酶的作用下，HPC/DAMC 自愈合水凝胶在 60 h 时质量损失率可达 84.2%~99.6%。HPC/DAMC 自愈合水
凝胶对抗肿瘤药物吉西他滨具有缓释效果，缓释作用长达 96 h，药物累积释放率达到 83.2%~92.7%。
关键词：羟丙基壳聚糖；自愈合；亚胺键；水凝胶；药物释放；功能材料
中图分类号：TQ427.26；TQ460.4 文献标识码：A
文章编号：1003-5214 (2023) 08-1734-08 开放科学 (资源服务) 标识码 (OSID)：

Preparation and drug loading properties of hydroxypropyl chitosan/oxidized

methyl cellulose self-healing hydrogel

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QU Mengfei , WANG Yixuan , ZHANG Hang , LI Zhengzheng 1,2*
（1. College of Chemical Engineering and Materials Science, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457,
China; 2. State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Fudan University, Shanghai 200433, China）

Abstract: Hydroxypropyl chitosan/oxidized methyl cellulose (HPC/DAMC) hydrogel with self-healing
properties was synthesized by chemical cross-linking Schiff base reaction between the amino group in HPC
and the aldehyde group in DAMC, which was obtained from oxidization of methyl cellulose with sodium
periodate. The micromorphology, swelling properties, mechanical properties, self-healing properties, in
vitro degradation properties and sustained-release properties of the hydrogels prepared were investigated by
adjusting the content of HPC to DAMC. The results showed that HPC/DAMC self-healing hydrogel had
interconnected pores with size ranging from 80 to 375 μm. The hydrogel, with good ensile property, could
achieve self-healing in 20 min at room temperature without external stimulation. Meanwhile, the hydrogels
exhibited good water retention with swelling ratios of 14.0~17.4. The hydrogels displayed mass loss rates of
84.2%~99.6% at 60 h with lysozyme. Furthermore, HPC/DAMC hydrogels showed a sustained release effect
on anticancer drug gemcitabine up to 96 h, with cumulative drug release rates of 83.2%~92.7%.
Key words: hydroxypropyl chitosan; self-healing; imine bonds; hydrogels; drug release; functional materials

[6]
水凝胶是由大分子单体通过物理或化学交联固 凝胶受到破坏时会失去原有的力学性能 。近年来，
化，短时间内通过共价或非共价作用形成三维网络 自愈合水凝胶因其具有的自我修复能力而得到广泛
结构，进而形成具有柔性性能的水凝胶 [1-5] 。传统水 关注 [7-9] 。自愈合水凝胶在被注射到靶点位置时，能

收稿日期：2022-10-26; 定用日期：2023-01-06; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220979
基金项目：2021 年天津市研究生科研创新项目（2021YJSS048）；2018 年度天津市教委科研计划项目（2018KJ110）
作者简介：曲萌菲（1997—），女，硕士生，E-mail：qmf0908@163.com。联系人：李征征（1986—），女，副研究员，E-mail：li.z.z@
tust.edu.cn。