醛-亞胺-殼聚糖水凝膠的構(gòu)筑及性能研究進(jìn)展

殼聚糖是自然界中唯一的堿性多糖，分子鏈上豐富的氨基可以被進(jìn)行各種各樣的化學(xué)修飾。其中，殼聚糖氨基與羰基化合物縮合反應(yīng)制備的席夫堿，在生物、催化、傳感、水處理等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。動(dòng)態(tài)亞胺鍵（又稱席夫堿鍵）具有pH響應(yīng)性、可逆性和生物活性等，因此，亞胺鍵交聯(lián)構(gòu)筑的水凝膠可能被賦予許多新的功能。近幾年來，醛-亞胺-殼聚糖（CSB）水凝膠的構(gòu)筑、性能及應(yīng)用研究受到廣泛關(guān)注?！度?亞胺-殼聚糖水凝膠的構(gòu)筑及其性能研究進(jìn)展》對(duì)CSB水凝膠的構(gòu)筑方法、機(jī)理以及自愈合性能、藥物緩釋性能、抗菌性能、熒光性能和導(dǎo)電性能等進(jìn)行了綜述。摘要：動(dòng)態(tài)亞胺鍵（又稱席夫堿鍵）具有pH響應(yīng)性、可逆性和生物活性等，因此，亞胺鍵交聯(lián)構(gòu)筑的水凝膠可能被賦予許多新的功能。殼聚糖是自然界中唯一的堿性多糖，分子鏈上豐富的氨基為醛-亞胺-殼聚糖（CSB）水凝膠的構(gòu)筑提供了可能。近年來，CSB水凝膠的構(gòu)筑和應(yīng)用受到關(guān)注，其中，醛類交聯(lián)分子的結(jié)構(gòu)和交聯(lián)點(diǎn)的設(shè)計(jì)成為研究熱點(diǎn)之一。該文按照醛類交聯(lián)分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)CSB水凝膠的構(gòu)筑方法、機(jī)理以及自愈合性能、藥物緩釋性能、抗菌性能、熒光性能和導(dǎo)電性能等進(jìn)行了綜述。指出設(shè)計(jì)合成生物相容性好、多功能醛類交聯(lián)劑及提高CSB水凝膠的力學(xué)性能、自愈合性能和刺激響應(yīng)性能是CSB水凝膠的重要研究方向。結(jié)論動(dòng)態(tài)亞胺鍵交聯(lián)制備的CSB水凝膠，不僅具有良好的力學(xué)性能、溶脹性能、pH響應(yīng)性能、熒光性能而且具有自愈合性能、抗菌性能、藥物緩釋性能等，在藥物緩釋、生物熒光材料、3D打印等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。各種醛交聯(lián)殼聚糖構(gòu)筑CSB水凝膠展現(xiàn)出各種優(yōu)勢(shì)，也存在著許多不足。單醛CSB水凝膠制備方法簡(jiǎn)單，構(gòu)筑機(jī)理明確，產(chǎn)品質(zhì)量容易控制。凝膠具有良好的自愈合性能、抗菌性能、藥物緩釋性能和熒光性能等。然而，該凝膠機(jī)械強(qiáng)度較低、自愈合速度慢。小分子多元醛CSB水凝膠力學(xué)性能好、自愈合速度快和具有多重響應(yīng)性，但是分子合成比較麻煩。氧化聚糖DAP構(gòu)筑的CSB水凝膠生物相容性好，凝膠速度快，在藥物緩釋、局部治療、3D打印等方面具有潛在的應(yīng)用。問題在于，聚糖被高碘酸鈉氧化的過程中，其分子鏈被氧化斷裂，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。盡管CSB水凝膠的研究受到較多關(guān)注，但是仍有許多問題需要解決：（1）CSB水凝膠的溶脹性能、自愈合性能和藥物緩釋性能與凝膠力學(xué)性能密切相關(guān)。殼聚糖的相對(duì)分子質(zhì)量和脫乙酰度等性質(zhì)可能會(huì)直接影響其交聯(lián)度和力學(xué)性能，因此，殼聚糖分子性質(zhì)對(duì)CSB水凝膠功能性質(zhì)的影響需要進(jìn)行研究，目前未查到相關(guān)報(bào)道。（2）目前市面上的殼聚糖抑菌或修復(fù)水凝膠多是純的殼聚糖或羧甲基殼聚糖凝膠，該凝膠機(jī)械強(qiáng)度較差而且沒有自愈合性能。CSB水凝膠具有強(qiáng)的抑菌性能、良好的自愈合性能和藥物緩釋性能等；CSB水凝膠制備方法簡(jiǎn)單，容易產(chǎn)業(yè)化。加快CSB水凝膠的生物相容性和毒性研究有望在生物醫(yī)藥方面進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。（3）醛類交聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)和交聯(lián)位點(diǎn)的設(shè)計(jì)直接影響著殼聚糖水凝膠的凝膠速度、機(jī)械性能和響應(yīng)性能，開發(fā)電、磁、pH等多重響應(yīng)的自愈合CSB水凝膠在局部治療、靶向釋藥、人造電子皮膚以及神經(jīng)修復(fù)等方面有很好的應(yīng)用前景。（4）