水凝胶是一种特殊的"软"材料,它具有溶胀率高、机械强度大、生物相容性好和生物可降解等优点,在工业、农业、生物医学等领域均有广泛的应用。纤维素及其衍生物,因其来源丰富、可用性强等优点,常常被用来制备水凝胶。但传统方法制备的水凝胶存在一些缺点:机械性能差,溶胀率低等。本论文首先选取羟乙基纤维素(HEC),合成了半互穿网络结构的水凝胶,证实了其具有良好的机械性能。而后选取了羟丙基纤维素(HPC),合成了一种可注射水凝胶,证实了其具有生物相容性和生物可降解性。具体内容如下:1、首先我们针对传统水凝胶机械强度弱的问题,选用丙烯酸(AA)、木质素磺酸盐、羟乙基纤维素(HEC),通过原位聚合方法合成了一种半互穿网络结构的水凝胶(LS-A/H),并对水凝胶的机械性能、表面形貌、溶胀率等进行了研究。结果表明LS-A/H水凝胶是一种三维多孔网状结构高分子聚合物,内孔大小均一。LS-A/H水凝胶在不同pH环境下和不同的盐溶液中溶胀率有较大差异,可将其用来吸附有机染料或者重金属离子。同时LS-A/H水凝胶呈现了较好的机械性能,有望应用于组织工程领域。这种半互穿网络结构的水凝胶可操作性强,有较好的发展前景。同时也为木质素磺酸盐的使用找寻了新的方向,达到了我们设计的初衷。2、针对化学方法制备水凝胶存在部分毒性这一问题,我们选用羟丙基纤维素(HPC)、松香酸(AA)和牛血清蛋白(BSA)作为原料,合成了一种可注射型水凝胶(HPC-AA/BSA)。这种可注射型水凝胶初始状态为溶液,当调节环境的pH和温度,溶液内分子会以氢键方式结合形成三维网络交联结构。通过对水凝胶形成时间的测定,可得快速成凝胶的实验条件。通过对水凝胶形貌、流变性能、药物释放、细胞毒性等研究,发现此水凝胶具有安全性高、生物相容性好和生物可降解性好等特点。通过对水凝胶失水率测定,发现此水凝胶具有良好的保湿性能,可应用于面膜、眼膜等化妆品行业。本设计方案为合成可注射水凝胶提供了一个新思路,同时也拓展了可注射水凝胶在临床方面的应用。