為2.85 %的海藻酸鈉(SA)溶液;將4.4g瓊脂(Agar)粉末加入80mL 去離子水中，在95°C水浴中攪拌30分鐘，使之充分溶解于去離子水，得到質量分數為5.21 % 的瓊脂(Agar)溶液；
[0039] 2)將步驟1)的瓊脂(Agar)溶液加入海藻酸鈉(SA)溶液中，在65°C水浴中攪拌15分 鐘，得到混合溶液；
[0040] 所述混合溶液中瓊脂(Agar)的質量分數為3.82%，所述混合溶液中海藻酸鈉(SA) 與瓊脂(Agar)的質量比為1 · 0:5 · 0;
[0041] 3)使用一次性注射器抽取5mL步驟2)的混合溶液，離心除去氣泡得到透明均勻的 混合溶液；
[0042] 4)將步驟3)經過離心除泡處理的混合溶液冷卻至室溫，在降溫過程中，瓊脂 (Agar)分子鏈通過氫鍵交聯為第一重網絡，同時混合溶液在一次性注射器中形成預成型凝 膠；
[0043] 5)切開一次性注射器，從注射器管中取出預成型凝膠，將預成型凝膠在30mLlmol/ L CaCl2水溶液中浸泡4小時，Ca2+擴散到預成型水凝膠內部使海藻酸鈉(SA)交聯為第二重 網絡，得到海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠。
[0044] 實驗測得本實施例所得的海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠的 拉伸斷裂強度為120KPa，壓縮破壞應力為450KPa。
[0045] 實施例2,同實施例1，不同的是，
[0046] 1)將5.80g瓊脂(Agar)粉末加入80mL去離子水中，在95°C水浴中攪拌30分鐘，使之 充分溶解于去離子水，得到質量分數為6.76 %的瓊脂(Agar)溶液；
[0047] 2)將步驟1)的瓊脂(Agar)溶液加入海藻酸鈉(SA)溶液中，在65°C水浴中攪拌15分 鐘，得到混合溶液；
[0048]所述混合溶液中瓊脂(Agar)的質量分數為4.97%，所述混合溶液中海藻酸鈉(SA) 與瓊脂(Agar)的質量比為1.0:6.6;
[0049] 5)切開一次性注射器，從注射器管中取出預成型凝膠，將預成型凝膠在 30mL0.75mol/L CaClfK溶液中浸泡5小時，Ca2+擴散到預成型水凝膠內部使海藻酸鈉（SA) 交聯為第二重網絡，得到海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠。
[0050] 實驗測得本實施例所得的海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠的 拉伸斷裂強度為160KPa，壓縮破壞應力為500KPa。
[00511實施例3,同實施例1，不同的是，
[0052] 1)將8.80g瓊脂(Agar)粉末加入80mL去離子水中，在95°C水浴中攪拌30分鐘，使之 充分溶解于去離子水，得到質量分數為9.91 %的瓊脂(Agar)溶液；
[0053] 2)將步驟1)的瓊脂(Agar)溶液加入海藻酸鈉(SA)溶液中，在65°C水浴中攪拌15分 鐘，得到混合溶液；
[0054]所述混合溶液中瓊脂(Agar)的質量分數為7.35%，所述混合溶液中海藻酸鈉(SA) 與瓊脂(Agar)的質量比為1 ·0:10.0;
[0055] 5)切開一次性注射器，從注射器管中取出預成型凝膠，將預成型凝膠在 30mL0.5mol/L CaCl2水溶液中浸泡6小時，Ca2+擴散到預成型水凝膠內部使海藻酸鈉 (SA)交 聯為第二重網絡，得到海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠。
[0056] 實驗測得本實施例所得的海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠的 拉伸斷裂強度為240KPa，壓縮破壞應力為530KPa。
[0057] 實施例4,同實施例1，不同的是，
[0058] 1)將13.6g瓊脂(Agar)粉末加入80mL去離子水中，在95°C水浴中攪拌30分鐘，使之 充分溶解于去離子水，得到質量分數為14.53%的瓊脂(Agar)溶液；
[0059] 2)將步驟1)的瓊脂(Agar)溶液加入海藻酸鈉(SA)溶液中，在65°C水浴中攪拌15分 鐘，得到混合溶液；
[0060] 所述混合溶液中瓊脂（Agar)的質量分數為10.93%，所述混合溶液中海藻酸鈉 (SA)與瓊脂(Agar)的質量比為1.0:15.5;
[0061] 5)切開一次性注射器，從注射器管中取出預成型凝膠，將預成型凝膠在 30mL0.5mol/L CaCl2水溶液中浸泡6小時，Ca2+擴散到預成型水凝膠內部使海藻酸鈉 (SA)交 聯為第二重網絡，得到海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠。
[0062] 實驗測得本實施例所得的海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠的 拉伸斷裂強度為310KPa，壓縮破壞應力為600KPa。
[0063] 為證實雙組份的效果，本申請人用單組份作了對比實驗，具體實驗如下：
[0064] 對比例1
[0065] l)0.88g海藻酸鈉(SA)粉末加入110mL去離子水中，在65°C水浴中攪拌30分鐘使之 充分溶解，得到質量分數為〇. 79 %的海藻酸鈉(SA)溶液；
[0066] 2)使用一次性注射器抽取5mL步驟1)的海藻酸鈉（SA)溶液，離心除去氣泡得到透 明均勻的海藻酸鈉(SA)溶液；
[0067] 3)將步驟2)-次性注射器中的經過離心除泡處理的海藻酸鈉 (SA)溶液冷卻至室 溫，在降溫過程中，海藻酸鈉 (SA)溶液通過氫鍵交聯在一次性注射器中形成預成型凝膠； [0068] 4)切開一次性注射器，從注射器管中取出預成型凝膠，將預成型凝膠在30mLlmol/ L CaCl2水溶液中浸泡4小時，Ca2+擴散到預成型水凝膠內部使海藻酸鈉 (SA)形成高交聯網 絡，得到物理交聯單網絡天然水凝膠。
[0069]實驗測得本比較例所得單網絡天然水凝膠的拉伸斷裂強度低于20KPa，壓縮破壞 應力低于50KPa。
[0070] 對比例2
[0071] 1)將13.6g瓊脂(Agar)粉末加入110mL去離子水中，在95 °C水浴中攪拌30分鐘，使 之充分溶解于去離子水，得到質量分數為10.93%的瓊脂(Agar)溶液；
[0072] 2)使用一次性注射器抽取5mL步驟1)的瓊脂(Agar)溶液，離心除去氣泡得到透明 均勻的瓊脂(Agar)溶液；
[0073] 3)將步驟2) -次性注射器中的經過離心除泡處理的瓊脂(Agar)溶液冷卻至室溫， 在降溫過程中，瓊脂(Agar)溶液通過氫鍵交聯在一次性注射器中形成凝膠；
[0074] 4)切開一次性注射器，從注射器管中取出預成型凝膠，將預成型凝膠在30mLlmol/ L CaCl2水溶液中浸泡4小時，Ca2+擴散到預成型水凝膠內部使瓊脂(Agar)交聯形成高交聯 網絡，得到物理交聯單網絡天然水凝膠。
[0075] 實驗測得本比較例所得單網絡天然水凝膠的拉伸斷裂強度為lOOKPa，壓縮破壞應 力為 5〇OKPa。
[0076] 上述實施例、對比例的水凝膠的拉伸斷裂強度與壓縮破壞應力如下表1:
[0077]表1:瓊脂(Agar)水凝膠、海藻酸鈉(SA)水凝膠與海藻酸鈉瓊脂水凝膠的拉伸斷裂 強度與壓縮破壞應力的對比見下表。
[0078]
[0079]通過表格中的數據可以看出：
[0080]三種海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠的拉伸斷裂強度均高于 單組分的物理交聯單網絡天然水凝膠。比較例2與實施例3具有相同的瓊脂(Agar)質量分 數，實施例3通過加入少量海藻酸鈉(SA)得到的海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天 然水凝膠顯著提高了水凝膠的壓縮破壞應力(提高了 lOOKPa)。當海藻酸鈉瓊脂全物理交聯 高強度雙網絡天然水凝膠中瓊脂(Agar)的質量分數由3.82%、4.97. %、7.35%、10.93 %逐 漸增大且海藻酸鈉瓊脂質量比由1:5、1:6.6、1:10、1:15.5.逐漸減小時，其拉伸斷裂強度與 壓縮破壞應力逐漸增大，力學性能顯著提高。
[0081]其它未詳細說明的部分均屬于現有技術。
【主權項】
1. 一種海藻酸鈉瓊脂雙網絡高強天然水凝膠材料的制備方法，其特征在于:具體步驟 如下： 1) 海藻酸鈉加入去離子水中，在65°C水浴中攪拌30分鐘使之充分溶解，得到海藻酸鈉 溶液;將瓊脂加入去離子水中，在95°C水浴中攪拌30分鐘，使之充分溶解于去離子水，得到 瓊脂溶液； 所述海藻酸鈉溶液的質量分數為2.85%，瓊脂溶液的質量分數為5.21~14.53% ; 2) 將步驟1)的瓊脂溶液加入到海藻酸鈉溶液中，在65°C水浴中攪拌15分鐘，得到混合 溶液； 所述混合溶液中瓊脂的質量分數為3.82~10.93%，海藻酸鈉與瓊脂的質量比為1.0: (5.0~15.5); 3) 使用一次性注射器抽取5mL步驟2)的混合溶液，離心除去氣泡得到透明均勻的混合 溶液； 4) 將經步驟3)經離心除泡處理的混合溶液冷卻至室溫，在降溫過程中，瓊脂分子鏈通 過氫鍵交聯為第一重網絡，同時混合溶液在一次性注射器中形成預成型凝膠； 5) 切開一次性注射器，從注射器管中取出步驟4)的預成型凝膠，將預成型凝膠在30mL CaCl2水溶液中浸泡4~6小時，Ca 2+擴散到預成型水凝膠內部使海藻酸鈉交聯為第二重網 絡，得到海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠； 所述CaCl2溶液摩爾濃度為0 · 5mol/L~1 · 0mol/L〇2. 根據權利要求1所述的一種海藻酸鈉瓊脂高強雙網絡天然水凝膠材料的制備方法， 其特征在于:步驟3)所述離心除去氣泡是將一次性注射器固定于離心管中，在離心管中加 入10mL去離子水，去離子水的溫度為95°C，在轉速為lOOOOrpm條件下離心15分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海藻酸鈉瓊脂雙網絡高強天然水凝膠材料的制備方法，65℃下配制海藻酸鈉溶液，95℃下配制瓊脂溶液，將瓊脂溶液加到海藻酸鈉中，得到混合溶液；混合溶液冷卻至室溫，在降溫過程中，瓊脂分子鏈通過氫鍵交聯為第一重網絡，混合溶液轉變?yōu)轭A成型水凝膠；將預成型水凝膠浸沒入CaCl2水溶液中4～6小時，Ca2+擴散到預成型水凝膠內使海藻酸鈉交聯為第二重網絡，得到海藻酸鈉瓊脂全物理交聯高強度雙網絡天然水凝膠。本發(fā)明采用兩種生物相容性好，可降解的天然植物性提取物為原料制備天然水凝膠材料，操作簡便、產品強度高、具有生物降解性，可用做生物軟組織替代品。
【IPC分類】C08L5/04, C08J3/24, C08J3/075, C08L5/12
【公開號】CN105601950
【申請?zhí)枴緾N201510746499
【發(fā)明人】李學鋒, 楊倩, 龍世軍, 袁亞, 趙友姣, 陳明敏, 徐恒
【申請人】湖北工業(yè)大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月5日