纖維素基水凝膠的制備及其應用研究進展

趙 媛，段立磊，桑亞男，高 潔，胡國文，陳 濤

（1.湖北科技學院核技術與化學生物學院，湖北 咸寧437100；2.湖北科技學院輻射化學與功能材料湖北省重點實驗室，湖北 咸寧437100）

水凝膠是能吸收、溶脹和釋放大量水和生物流體的三維親水性聚合物網絡，除了在食品工業、農業和水凈化中有應用，還在生物醫學領域中用于修復和協助各種軟組織和硬組織的再生，如軟骨、骨和血管組織等[1]。纖維素作為地球儲量最豐富的天然聚合物，具有可生物降解、再生和回收等特性，對其進行開發利用，能滿足人類對環境友好和生物相容性產品的需求[2]。纖維素或纖維素衍生物的親水性表面，使其可以通過氫鍵、共價鍵或離子相互作用，交聯成具有大量不同金屬、有機物和聚合物的三維網絡水凝膠，其可以保留大量的水或水溶液如生理溶液，而不會溶解或失去其結構完整性。除了在食品工業、農業和水凈化中有應用以外，水凝膠還是生物醫學用途的重要材料，可用于組織工程、藥物遞送，以及用作生物黏合劑和傷口敷料[3]。

1 纖維素基水凝膠的制備方法

纖維素基水凝膠的制備方法大致可分為物理交聯法、化學交聯法和互穿聚合物網絡結構法（IPN）[4]。

1.1 物理交聯

纖維素分子結構中具有大量羥基，可通過氫鍵的形式連接成網絡，通過物理交聯的方式形成纖維素基水凝膠。用物理交聯法制備水凝膠時，纖維素分子鏈可通過氫鍵、離子相互作用、分子纏結或疏水相互作用等形成網絡結構，從而構成不被溶解的物理水凝膠。……