本發(fā)明涉及一種雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，具體涉及一種基于PEG和多糖的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

水凝膠是一種可以吸收大量水分且具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的軟物質(zhì)。水凝膠因其高吸水性以及良好的生物相容性因而廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)用、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。在生物醫(yī)用方面，水凝膠已經(jīng)應(yīng)用于藥物載體、細(xì)胞載體、敷料、面膜以及人造眼角膜等。然而對(duì)于承重的軟骨，肌腱和韌帶類軟組織來(lái)講，傳統(tǒng)的水凝膠不能滿足要求。

近年來(lái)，具有較高機(jī)械性能的雙網(wǎng)絡(luò)凝膠受到了廣泛的關(guān)注，并成為水凝膠中研究的熱點(diǎn)之一。所謂雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠(Double-Network Hydrogel)是指凝膠內(nèi)部包含著兩個(gè)相互穿插的網(wǎng)絡(luò)，其中一個(gè)是交聯(lián)度很高的剛性聚合物網(wǎng)絡(luò)，而另一個(gè)是交聯(lián)度較低的柔性聚合物網(wǎng)絡(luò)，由于第二網(wǎng)絡(luò)的低交聯(lián)度使得網(wǎng)絡(luò)具有一定的流動(dòng)性能，通過(guò)高分子鏈段物理交纏點(diǎn)的滑移或者整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的變形而有效的吸收斷裂能，這樣就阻止了裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展，從而體現(xiàn)出優(yōu)良的力學(xué)性能。

最常見的雙網(wǎng)絡(luò)凝膠制備通常采用兩步聚合法：將第一網(wǎng)絡(luò)單體、交聯(lián)劑、分散介質(zhì)、引發(fā)劑溶解于水中，將溶液在模具中于強(qiáng)紫外輻射下，得到高交聯(lián)度的強(qiáng)聚電解質(zhì)水凝膠。然后將水凝膠從模具中取出，放入含有第二網(wǎng)絡(luò)單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑的第二網(wǎng)絡(luò)預(yù)反應(yīng)溶液中充分溶脹；最后，光引發(fā)聚合形成松散交聯(lián)的第二網(wǎng)絡(luò)即得到雙化學(xué)網(wǎng)絡(luò)凝膠。這種方法復(fù)雜，且用時(shí)需要2～5天，制備得到的凝膠因每次溶脹性的不同而存在差異性，無(wú)法保證其同樣的力學(xué)性能。由于操作步驟的復(fù)雜性，很難構(gòu)建具有復(fù)雜形狀的水凝膠。不僅如此，自由基聚合通常涉及到有毒的引發(fā)劑和聚丙烯酰胺材料，限制了雙網(wǎng)絡(luò)凝膠在生物醫(yī)用方面的應(yīng)用。這些缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了雙化學(xué)網(wǎng)絡(luò)在生物工程中的應(yīng)用。

中國(guó)專利申請(qǐng)(201410375076.2)公開了一種殼聚糖基雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，該水凝膠為雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中第一網(wǎng)絡(luò)為殼聚糖接枝水凝膠，所述殼聚糖接枝水凝膠由殼聚糖溶液、引發(fā)劑、第一單體以及交聯(lián)劑進(jìn)行接枝反應(yīng)而成，第二網(wǎng)絡(luò)穿插在第一網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部，第二網(wǎng)絡(luò)為由第二單體、交聯(lián)劑和光引發(fā)劑在紫外光照射下聚合而成的水凝膠。該雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠在制備過(guò)程中仍然涉及到多步反應(yīng)，不能制備出各種復(fù)雜的形狀，而且自由基聚合會(huì)引入有毒的物質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于PEG和多糖的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法，本發(fā)明提供的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠具有自恢復(fù)能力且生物相容性良好。

本發(fā)明所提供的化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，其由第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)與第二物理/化學(xué)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)氫鍵相互作用形成；

所述第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)由聚乙二醇衍生物1和聚乙二醇衍生物2經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成；

所述第二物理/化學(xué)網(wǎng)絡(luò)為下述1)或2)：

1)由多糖或其衍生物經(jīng)交聯(lián)形成；

2)由多糖或其衍生物與交聯(lián)劑相互作用形成。

所述化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠中，所述第二物理/化學(xué)網(wǎng)絡(luò)與所述第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)之間的質(zhì)量比可為1：1～50，具體可為1：1～20、1：1～10、1：1～8、1：4或1：8。

所述化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠中，所述聚乙二醇衍生物1和所述聚乙二醇衍生物2均為式I、式II、式III和式IV中任一種：

各式中，n為2～10000之間的數(shù)，具體可為21～56、21、23、43、45或56；

R₁為醚鍵、乙酰基、酯鍵、氨酯鍵、酰胺鍵或碳原子數(shù)為1～30的直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀的亞烷基，優(yōu)選為醚鍵、酯鍵或酰胺鍵；

R₂為氨基、羧基、琥珀酰亞胺酯、醛基、巰基、烯基、炔基、丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、疊氮基團(tuán)、環(huán)氧基、馬來(lái)酰胺基團(tuán)、鄰苯二酚基團(tuán)、酚羥基、環(huán)糊精、金剛烷和偶氮苯中任一種，優(yōu)選為氨基、琥珀酰亞胺酯、巰基、炔基或疊氮基團(tuán)；

所述聚乙二醇衍生物1與所述聚乙二醇衍生物2經(jīng)R₂中的任兩種基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成所述第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)。

所述化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠中，所述多糖或其衍生物可為瓊脂、瓊脂糖、海藻酸鈉、纖維素、淀粉、透明質(zhì)酸或它們的衍生物；

所述瓊脂糖具體可為常規(guī)瓊脂糖、低電滲瓊脂糖、高強(qiáng)度瓊脂糖、低熔點(diǎn)瓊脂糖或高電滲瓊脂糖，優(yōu)選高強(qiáng)度瓊脂糖；

所述纖維素具體可為乙基纖維素、乙酸纖維素、羥丙甲纖維素、纖維素丙酸或鄰苯二甲酸醋酸纖維素，優(yōu)選乙酸纖維素。

所述化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠中，2)中，所述相互作用可為靜電作用、結(jié)晶作用、分子聚集作用、離子作用、氫鍵作用、鏈的纏繞作用、自由基聚合、酰胺化反應(yīng)或者席夫堿反應(yīng)。

所述化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠中，所述交聯(lián)劑可為堿、單價(jià)的陰離子、多價(jià)的陰離子、金屬陰離子、自由基引發(fā)劑或者醛類化合物中至少一種，即能與所述多糖或其衍生物相互作用。

所述堿可為有機(jī)堿或無(wú)機(jī)堿；

所述有機(jī)堿具體可為三乙胺和/或氨水；

所述無(wú)機(jī)堿具體可為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化銅和氫氧化亞銅中至少一種；

所述單價(jià)的陰離子可為氯離子、氟離子、溴離子、碘離子、碳酸氫根、亞硫酸氫根、硝酸根、亞硝酸根、硫氫根、高錳酸根、次氯酸根、氯酸根、偏磷酸根和偏鋁酸根中至少一種；

所述氯離子可來(lái)自于如下鹽中至少一種：氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化銅和氯化亞銅；

所述硝酸根可來(lái)自于如下鹽中至少一種：硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鈣、硝酸鎂、硝酸鐵、硝酸亞鐵、硝酸銅和硝酸亞銅；

所述亞硝酸根可來(lái)自于如下鹽中至少一種：亞硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈣、亞硝酸鎂、亞硝酸鐵、亞硝酸亞鐵、亞硝酸銅和亞硝酸亞銅；

所述高錳酸根來(lái)自于如下鹽中至少一種：高錳酸鉀和高錳酸鈉。

所述多價(jià)的陰離子為硫酸根、亞硫酸根、過(guò)硫酸根、磷酸根、亞磷酸根、硼酸根、檸檬酸根、雙氧根和錳酸根離子中至少一種；

所述硫酸根可來(lái)自于如下鹽中至少一種：硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸亞銅；

所述磷酸根來(lái)可自于如下鹽中至少一種：磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈣、磷酸鎂、磷酸鐵、磷酸亞鐵、磷酸銅、磷酸亞銅、三聚磷酸酯和甘油磷酸鈉；

所述亞磷酸根可來(lái)自于如下鹽中至少一種：亞磷酸鈉、亞磷酸鉀、亞磷酸鈣、亞磷酸鎂、亞磷酸鐵、亞磷酸亞鐵、亞磷酸銅和亞磷酸亞銅；

所述硼酸根可來(lái)自于硼砂；

所述檸檬酸根可來(lái)自于如下鹽中至少一種：檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、檸檬酸鈣、檸檬酸鎂、檸檬酸鐵、檸檬酸亞鐵、檸檬酸銅和檸檬酸亞銅。

所述金屬陰離子可為Pt(II)、Pd(II)和Mo(VI)中至少一種；

所述自由基引發(fā)劑可為如下引發(fā)劑中至少一種：安息香醚衍生物、水性苯乙酮衍生物、二苯乙二酮類衍生物、蒽醌類、硫雜蒽酮類、二苯甲酮類、水性二苯乙二酮類衍生物、水溶性蒽醌、水性硫雜蒽酮類、過(guò)硫酸鹽、偶氮類的一種或多種，其中常見的引發(fā)劑為2-羥基-4-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羥基-1,2-二苯基乙酮、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、異丙基硫雜蒽醌、4-苯甲?；?4’-甲基-二苯硫醚、2-甲基—1-[4-甲硫基苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、4-二甲氨基-苯甲酸乙酯、二苯甲酮、二苯乙二酮或4,4’-二甲胺基二苯甲酮、α-酮戊二酸、蒽醌-2-磺酸鈉鹽、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、偶氮二異丁脒鹽酸鹽(AIBA)、偶氮二異丁脒唑啉鹽酸鹽(AIBI)和偶氮二異丁腈；

所述醛類化合物可為戊二醛。

本發(fā)明進(jìn)一步提供了所述化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備方法，包括如下(1)或(2)的步驟：

(1)

1)配制所述多糖或其衍生物、所述聚乙二醇衍生物1與所述聚乙二醇衍生物2的混合溶液；

2)將所述混合溶液注入至模具中，經(jīng)冷卻即得；

(2)

1)配制所述多糖或其衍生物與所述聚乙二醇衍生物1的混合溶液1；

2)配制所述多糖或其衍生物與所述聚乙二醇衍生物2的混合溶液2；

3)經(jīng)下述步驟a)或b)即得所述化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠：

a)將所述混合溶液1和所述混合溶液2注入至模具中，經(jīng)冷卻即得；

b)將所述混合溶液1和所述混合溶液2注入至模具中，經(jīng)冷卻得到第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠；將所述第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠浸泡于所述交聯(lián)劑的水溶液中即得。

上述的制備方法中，步驟(2)1)中，所述混合溶液1中，所述多糖或其衍生物的質(zhì)量-體積濃度可為0.01～1000mg/ml，具體可為10～20mg/ml、10mg/ml或20mg/ml，所述聚乙二醇衍生物1的質(zhì)量-體積濃度可為0.01～1000mg/ml，具體可為80mg/ml，所述多糖或其衍生物與所述聚乙二醇衍生物1的質(zhì)量比可為1：0.01～100，具體可為1：4～8、1：4或1：8；

步驟(2)2)中，所述混合溶液2中，所述多糖或其衍生物的質(zhì)量-體積濃度可為0.01～1000mg/ml，具體可為10～20mg/ml、10mg/ml或20mg/ml，所述聚乙二醇衍生物2的質(zhì)量-體積濃度可為0.01～1000mg/ml，，具體可為80mg/ml，所述多糖或其衍生物與所述聚乙二醇衍生物2的質(zhì)量比可為1：0.01～100，具體可為1：4～8、1：4或1：8。

步驟(2)3)b)中，所述交聯(lián)劑的水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可為0.0005％～90％，具體可為17％。

上述的制備方法中，步驟(2)3)a)中，所述冷卻的時(shí)間可為1s～72h，具體可為1h～5h、1h、2h、3h、4h或5h；

步驟(2)3)b)中，所述冷卻的時(shí)間可為1s～72h，具體可為1h～4h、1h、2h或4h；所述浸泡的時(shí)間可為1min～72h，具體可為2h。

本發(fā)明提供的具有自恢復(fù)能力生物相容性良好的高強(qiáng)化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠在以下領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用：

(1)藥物緩釋材料；

(2)組織工程支架；

(3)醫(yī)用海綿；

(4)醫(yī)用內(nèi)置物；

(5)醫(yī)用內(nèi)置物的表面涂層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)凝膠制備過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，用時(shí)短，力學(xué)性能優(yōu)異。

(2)本發(fā)明化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)凝膠能夠通過(guò)原位形成，可以在任何磨具中被制備成為任意形狀。

(3)本發(fā)明化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)凝膠中物理網(wǎng)絡(luò)具有可逆性，自恢復(fù)性和抗疲勞性；當(dāng)施加在凝膠上的載荷去除后，物理網(wǎng)絡(luò)能夠快速的恢復(fù)并重組，從而恢復(fù)其機(jī)械性能。

(4)本發(fā)明化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)凝膠具有非常優(yōu)秀的生物相容性。

(5)本發(fā)明化學(xué)-物理/化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)凝膠能夠支持細(xì)胞的生長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠在玻璃全力按壓下的圖片。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例制備的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠可以制備成為各種形狀的圖片。

具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。

下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。

實(shí)施例1、

(1)稱取高強(qiáng)度瓊脂糖200mg溶于10mLPBS緩沖溶液中，加熱到120℃后冷卻到50℃，分別取5mL向其中加入400mg四臂聚乙二醇氨基(如式II所示，其中，n為56，R₁為醚鍵，R₂為氨基)和400mg四臂聚乙二醇琥珀酰亞胺酯(如式II所示，其中，n為56，R₁為酯鍵，R₂為琥珀酰亞胺酯)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入玻璃模具中，待冷卻3小時(shí)到室溫，得到化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為28MPa，壓縮形變率為97％以上。

本實(shí)施例制備的凝膠壓縮后，在加熱到100℃下2小時(shí)可恢復(fù)至原壓縮強(qiáng)度，如圖1所示將得到的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠在玻璃全力按壓下的情況，撤銷玻璃后凝膠立刻恢復(fù)到其原來(lái)的高度。

實(shí)施例2、

稱取常規(guī)瓊脂糖200mg溶于10mLPBS緩沖溶液中，加熱到100℃后冷卻到50℃，分別取5mL向其中加入400mg四臂聚乙二醇炔基(如式II所示，其中，n為56，R₁為醚鍵，R₂為炔基)和400mg四臂羧基疊氮(如式II所示，其中，n為56，R₁為醚鍵，R₂為疊氮)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻2小時(shí)到室溫，得到化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

采用不同的模具可以得到不同形狀的水凝膠，如圖2所示，可以制備三葉草形狀和雪花形狀的水凝膠。

實(shí)施例3、

稱取低熔點(diǎn)瓊脂糖200mg溶于10mLPBS緩沖溶液中，加熱到80℃后冷卻到50℃，分別取5mL向其中加入400mg四臂聚乙二醇巰基(如式II所示，其中，n為56，R₁為醚鍵，R₂為巰基)和400mg四臂聚乙二醇琥珀酰亞胺酯(如式II所示，其中，n為56，R₁為酯鍵，R₂為琥珀酰亞胺酯)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻4小時(shí)到室溫，得到化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為38MPa，壓縮形變率為98％以上。凝膠壓縮后，在加熱到60℃下2小時(shí)可恢復(fù)至原壓縮強(qiáng)度。

實(shí)施例4、

稱取高強(qiáng)度瓊脂糖200mg溶于10mLPBS緩沖溶液中，加熱到120℃后冷卻到50℃，分別取5mL向其中加入400mg六臂聚乙二醇巰基(如式III所示，其中，n為43，R₁為醚鍵，R₂為巰基)和400mg六臂聚乙二醇琥珀酰亞胺酯(如式III所示，其中，n為43，R₁為醚鍵，R₂為琥珀酰亞胺酯)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻1小時(shí)到室溫，得到化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為43MPa，壓縮形變率為98％以上。凝膠壓縮后，在加熱到100℃下2小時(shí)可恢復(fù)至原壓縮強(qiáng)度。

實(shí)施例5、

稱取常規(guī)瓊脂糖200mg溶于10mL PBS緩沖溶液中，加熱到100℃后冷卻到50℃，分別取5mL向其中加入400mg六臂聚乙二醇炔基(如式III所示，其中，n為23，R₁為酯鍵，R₂為炔基)和400mg六臂羧基疊氮(如式III所示，其中，n為23，R₁為醚鍵，R₂為疊氮)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻2小時(shí)到室溫，得到化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為45MPa，壓縮形變率為99％以上。凝膠壓縮后，在加熱到80℃下2小時(shí)可恢復(fù)至原壓縮強(qiáng)度。

實(shí)施例6、

稱取低熔點(diǎn)瓊脂糖200mg溶于10mL PBS緩沖溶液中，加熱到80℃后冷卻到50℃，分別取5mL向其中加入400mg六臂聚乙二醇巰基(如式III所示，其中，n為23，R₁為醚鍵，R₂為巰基)和400mg六臂聚乙二醇琥珀酰亞胺酯(如式III所示，其中，n為23，R₁為酯鍵，R₂為琥珀酰亞胺酯)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻2小時(shí)到室溫，得到化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為56MPa，壓縮形變率為96％以上。凝膠壓縮后，在加熱到60℃下2小時(shí)可恢復(fù)至原壓縮強(qiáng)度。

實(shí)施例7、

稱取高強(qiáng)度瓊脂糖200mg溶于10mL PBS緩沖溶液中，加熱到120℃后冷卻到50℃，分別取5mL向其中加入400mg八臂聚乙二醇巰基(如式IV所示，其中，n為45，R₁為醚鍵，R₂為巰基)和400mg八臂聚乙二醇琥珀酰亞胺酯(如式IV所示，其中，n為45，R₁為酰胺鍵，R₂為琥珀酰亞胺酯)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻5小時(shí)到室溫，得到化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為43MPa，壓縮形變率為98％以上。凝膠壓縮后，在加熱到100℃下2小時(shí)可恢復(fù)至原壓縮強(qiáng)度。

實(shí)施例8、

稱取常規(guī)瓊脂糖200mg溶于10mL PBS緩沖溶液中，加熱到100℃后冷卻到50℃，分別取5mL向其中加入400mg八臂聚乙二醇炔基(如式IV所示，其中，n為21，R₁為醚鍵，R₂為炔基)和400mg八臂羧基疊氮(如式IV所示，其中，n為21，R₁為醚鍵，R₂為疊氮)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻5小時(shí)到室溫，得到化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為35MPa，壓縮形變率為99％以上。凝膠壓縮后，在加熱到80℃下2小時(shí)可恢復(fù)至原壓縮強(qiáng)度。

實(shí)施例9、

稱取低熔點(diǎn)瓊脂糖200mg溶于10mL PBS緩沖溶液中，加熱到80℃后冷卻到50℃，分別取5mL向其中加入400mg八臂聚乙二醇巰基(如式IV所示，其中，n為21，R₁為醚鍵，R₂為巰基)和400mg八臂聚乙二醇琥珀酰亞胺酯(如式IV所示，其中，n為21，R₁為碳酸酯鍵，R₂為琥珀酰亞胺酯)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻4小時(shí)到室溫，得到化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為46MPa，壓縮形變率為97％以上。凝膠壓縮后，在加熱到60℃下2小時(shí)可恢復(fù)至原壓縮強(qiáng)度。

實(shí)施例10、

(1)稱取高強(qiáng)度海藻酸鈉100mg溶于10mLPBS緩沖溶液中，分別取5mL向其中加入400mg四臂聚乙二醇巰基(如式II所示，其中，n為21，R₁為醚鍵，R₂為巰基)和400mg四臂聚乙二醇琥珀酰亞胺酯(如式II所示，其中，n為21，R₁為酯鍵，R₂為琥珀酰亞胺酯)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻4小時(shí)到室溫，得到第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

(2)然后將20g氯化鈣溶解于100mL的水中，配置成交聯(lián)劑溶液。將第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠浸泡在氯化鈣溶液中2小時(shí)，凝膠由透明轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌该鞯幕瘜W(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為53MPa，壓縮形變率為98％以上。凝膠壓縮后，放置2小時(shí)可恢復(fù)至原拉伸強(qiáng)度，且凝膠在完全疲勞后放置6小時(shí)可完全恢復(fù)形狀和力學(xué)強(qiáng)度。

實(shí)施例11、

(1)稱取海藻酸鈉100mg溶于10mL PBS緩沖溶液中，分別取5mL向其中加入400mg六臂聚乙二醇炔基(如式III所示，其中，n為21，R₁為醚鍵，R₂為炔基)和400mg六臂聚乙二醇疊氮(如式III所示，其中，n為21，R₁為醚鍵，R₂為疊氮)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻2小時(shí)到室溫，得到第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

(2)然后將20g氯化鈣溶解于100mL的水中，配置成交聯(lián)劑溶液。將第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠浸泡在氯化鈣溶液中2小時(shí)，凝膠由透明轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌该鞯幕瘜W(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為65MPa，壓縮形變率為99％以上。凝膠壓縮后，放置5小時(shí)可恢復(fù)至原拉伸強(qiáng)度，且凝膠在完全疲勞后放置10小時(shí)可完全恢復(fù)形狀和力學(xué)強(qiáng)度。

實(shí)施例12、

(1)稱取海藻酸鈉100mg溶于10mLPBS緩沖溶液中，分別取5mL向其中加入400mg八臂聚乙二醇巰基(如式IV所示，其中，n為21，R₁為醚鍵，R₂為巰基)和400mg八臂聚乙二醇琥珀酰亞胺酯(如式IV所示，其中，n為21，R₁為酯鍵，R₂為琥珀酰亞胺酯)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻1小時(shí)到室溫，得到第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

(2)然后將20g氯化鈣溶解于100mL的水中，配置成交聯(lián)劑溶液。將第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠浸泡在氯化鈣溶液中2小時(shí)，凝膠由透明轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌该鞯幕瘜W(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-物理雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為46MPa，壓縮形變率為98％以上。凝膠壓縮后，放置1小時(shí)可恢復(fù)至原拉伸強(qiáng)度，且凝膠在完全疲勞后放置6小時(shí)可完全恢復(fù)形狀和力學(xué)強(qiáng)度。

實(shí)施例13、

(1)稱取殼聚糖100mg溶于10mLPBS緩沖溶液中，分別取5mL向其中加入400mg八臂聚乙二醇炔基(如式IV所示，其中，n為21，R₁為醚鍵，R₂為炔基)和400mg八臂聚乙二醇疊氮(如式IV所示，其中，n為21，R₁為酯鍵，R₂為疊氮)得到混合溶液1和混合溶液2；分別用雙管注射器的一只吸取一種混合溶液，然后注入模具中，待冷卻1小時(shí)到室溫，得到第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

(2)然后將20g戊二醛溶解于100mL的水中，配置成交聯(lián)劑溶液。將第一化學(xué)網(wǎng)絡(luò)水凝膠浸泡在戊二醛溶液中2小時(shí)，凝膠由透明轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌该鞯幕瘜W(xué)-化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。

將得到的化學(xué)-化學(xué)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠進(jìn)行測(cè)試，壓縮強(qiáng)度為66MPa，壓縮形變率為98％以上。凝膠壓縮后，放置2小時(shí)可恢復(fù)至原拉伸強(qiáng)度，且凝膠在完全疲勞后放置4小時(shí)可完全恢復(fù)形狀和力學(xué)強(qiáng)度。