纤维素基水凝胶的制备及其应用研究进展

赵 媛，段立磊，桑亚男，高 洁，胡国文，陈 涛

（1.湖北科技学院核技术与化学生物学院，湖北 咸宁437100；2.湖北科技学院辐射化学与功能材料湖北省重点实验室，湖北 咸宁437100）

水凝胶是能吸收、溶胀和释放大量水和生物流体的三维亲水性聚合物网络，除了在食品工业、农业和水净化中有应用，还在生物医学领域中用于修复和协助各种软组织和硬组织的再生，如软骨、骨和血管组织等[1]。纤维素作为地球储量最丰富的天然聚合物，具有可生物降解、再生和回收等特性，对其进行开发利用，能满足人类对环境友好和生物相容性产品的需求[2]。纤维素或纤维素衍生物的亲水性表面，使其可以通过氢键、共价键或离子相互作用，交联成具有大量不同金属、有机物和聚合物的三维网络水凝胶，其可以保留大量的水或水溶液如生理溶液，而不会溶解或失去其结构完整性。除了在食品工业、农业和水净化中有应用以外，水凝胶还是生物医学用途的重要材料，可用于组织工程、药物递送，以及用作生物黏合剂和伤口敷料[3]。

1 纤维素基水凝胶的制备方法

纤维素基水凝胶的制备方法大致可分为物理交联法、化学交联法和互穿聚合物网络结构法（IPN）[4]。

1.1 物理交联

纤维素分子结构中具有大量羟基，可通过氢键的形式连接成网络，通过物理交联的方式形成纤维素基水凝胶。用物理交联法制备水凝胶时，纤维素分子链可通过氢键、离子相互作用、分子缠结或疏水相互作用等形成网络结构，从而构成不被溶解的物理水凝胶。……