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海藻酸钠和明胶均是天然生物材料,因其价格低廉、安全可靠及生物相容性良好被广泛应用于组织工程及相关领域。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。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。而明胶常温下易凝胶的性质为其水凝胶制备过程中的操作带来很大的不便。本文利用部分氧化海藻酸钠和改性明胶发生的Schiff碱反应制备出可注射性共价交联水凝胶。首先以高碘酸钠为氧化剂对海藻酸钠进行了氧化改性。氧化体系采用水-乙醇体系。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;相同条件下水-乙醇体系的分子量要高于纯水体系分子量,同时可利用较少溶剂得到较高产率的氧化产物。模拟生理条件下(37℃、pH 7.4)氧化海藻酸钠具备良好的水解降解性能。在水溶性碳二亚胺(EDC)的催化作用下利用乙二胺对明胶进行改性,使原始明胶中的部分羧基转变为氨基。采用TNBS法测试明胶的氨基含量。结果表明增加乙二胺的用量,可以获得改性度较高的改性明胶。氨基的增加使得明胶溶液粘度降低,室温下可保持较好的流动性。上述两种改性聚合物可共价交联形成水凝胶。红外光谱测试结果表明:水凝胶的分子结构中出现了Schiff碱特征峰;流变性能测试表明,通过调整氧化海藻酸钠的氧化度、改性明胶的改性度及反应物的浓度,可把此类水凝胶的凝胶时间控制在30～250s之内,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。在模拟生理条件下,水凝胶的降解速率与氧化海藻酸钠的降解趋势相吻合,说明此类水凝胶的降解主要依赖于氧化海藻酸钠的水解。细胞毒性试验结果表明选择合适的氧化海藻酸钠和改性明胶的配比,可保证凝胶膜细胞毒性为0级水平,细胞相容性良好。