基于天然高分子材料制备的水凝胶由于其结构和组成与细胞外基质相似,生物相容性优异,已广泛应用于生物医学领域。然而在药物递送领域中,传统水凝胶难以解决由细菌感染引起pH变化的可控药物释放问题。刺激响应型智能水凝胶可根据外界环境变化调整性状及性能,具有可控药物释放的性能。因此,开发天然材料组成的pH响应型水凝胶在药物递送领域极具前景。本文以Ⅰ型胶原为水凝胶基本骨架,分别基于氧化葡聚糖交联及氧化葡聚糖与Zn~(2+)的协同交联作用,构建不同体系的胶原基载药水凝胶。先根据氧化葡聚糖氧化度和用量对改性胶原水凝胶溶胀性能、抗酶解性能、力学性能和微观结构的影响确定载药水凝胶的配方,再通过水凝胶的释药差异来评估其pH响应性能。本文的主要研究工作和结果如下:(1)采用紫外动力学、同步荧光测试和光学微流变测试考察葡聚糖分子量和用量对胶原聚集态结构的影响。结果表明:与葡聚糖共混使胶原聚Pexidartinib体内集程度下降,成熟胶原纤维总量减少,即胶原自组装程度受到抑制,抑制效果随葡聚糖分子量及用量的增大而增强;共混后胶原自组装速度加快,导致凝胶时间缩短,改善程度与葡聚糖分子量及用量正相关。(2)利用氧化葡聚糖与胶原间的席夫碱反应和胶原的自组装性能制备pH响应性能的载药水凝胶(COD)。通过紫外动力学、同步荧光测试结合二维荧光分析、圆二色光谱、光学微流变测试、溶胀率测试、抗酶降解测试、SEM和AFM考察氧化葡聚糖用量和氧化度对胶原聚集态结构和COD机械性能的影响。以阿米卡星为药物模型,通过考察pH 5.0和pH 7.4时的药物释放量来反映COD的pH响应性。结果表明:与纯胶原相比,氧化葡聚hepatic endothelium糖交联会部分抑制胶原的自组装行为,且抑制作用随着氧化葡聚糖的用量及氧化度增加而增大;协同氧化葡聚糖的交联作用和胶原的自组装行为,COD的凝胶时间逐渐缩短;但化学交联后的胶原分子依然能够保留完整的三股螺旋结构。此外,COD的溶胀率下降,抗酶降解性提高,网状结构变得更加致密且纤维变粗,表明机械性能的提升同样随交联作用的增加而增强。COD在两种pH下药物释放差值较纯胶原水凝胶明显扩大,初步具备释放阿米卡星的pH型智能响应特性。(3)利用氧化葡聚糖与葡萄糖酸锌对胶原的协同交联作用和胶原的自组装性能制备可pH响应释药的载药水凝胶(CODZn G)。通过溶胀率测试、抗酶降解测试、机械流变、抗压缩测试和SEM研究氧化葡聚糖与葡萄糖酸锌的协同交联对CODZn G机械性能和结构的影响,并以pH 5.0和pH 7.4时阿米卡星释放量来反映CODZn G的pH响应性。结果表明:和纯胶原水凝胶及COD相比,CODZn G的力学性能显著提升,溶胀率大幅下降且抗酶解能力增加。此外,CODZn G的网状结构孔径变大、纤维变粗,与机械性能对应。CODZn G的pH响应释药性能较COD更强,且其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均能产生一定的抑制效果。(4)利用氧化葡聚糖与甘氨酸锌对胶原的协同交联作用和胶原的自组装性能制备pH响应型双网络载药水凝胶(CODGZn)。双网络中一重网络指氧化葡聚糖可与胶原分子的自由氨基及甘氨酸锌的氨基发生席夫碱反应,另一重网络指Zn~(2+)与胶原侧链羧基间的配位作用。通过溶胀率测试、抗酶降解测试、机械流变、抗压缩测试和SEM研究氧化葡聚糖与甘氨酸锌的双网络交联对CODGZn机械性能和结构的影响,并通过考察pH 5.0和pH 7.4时的阿米卡星释放量来反映CODGZn的pH响应性。结果表明:与CODZn G相比,CODGZn的机械性能进一步加强,溶胀率变低且抗酶解性更高,同时凝胶网状结构的孔径更大、纤维更粗。此外,CODDecitabine供应商GZn同样具备pH响应释药性能,且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用也更明显。