基于亚胺硼酸盐和硼酸酯键的可注射自修复水凝胶及其多重响应性能研究

摘要

报道了一种基于亚胺硼酸盐和硼酸酯键的动态共价交联水凝胶.该水凝胶是通过2-甲酰基苯基硼酸(2-FPBA)与超支化聚乙烯亚胺(PEI)末端的伯胺基团和海藻酸钠(SA)糖单元上的顺式二醇反应形成亚胺硼酸盐-硼酸酯交联结构制得.该水凝胶制备过程简单,所需高分子材料无需事先进行化学修饰;成胶条件温和,在室温下混合即可快速形成水凝胶.流变学实验表明,水凝胶力学强度随PEI、2-FPBA和SA中反应基团比例的变化而变化.同时,由于成胶所用化学键—亚胺硼酸盐和硼酸酯键—均为动态共价键,所得水凝胶还具有良好的自修复和可注射性能,可用作3D打印的水凝胶"墨水".体外降解实验结果表明,水凝胶对pH值、H_2O_2以及多种生物分子(如半胱氨酸、谷胱甘肽以及果糖等)都具有响应性,可用作蛋白药物响应性释放的载体.进一步体外细胞毒性实验表明,水凝胶对细胞没有明显的毒性,具有良好的生物相容性.