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202605008.pdf
文章编号：1672-6987（2026）05-0064-09；DOI：10. 16351/j. 1672-6987. 2026. 05. 008
吴佳慧 1a ，王松林 1a*，宋晓明 1b ，刘 阳 2 （1. 青岛科技大学 a. 生物工程学院；b. 化工学院，山东 青岛 266042；2. 青岛祥泽化学科技有限公司，山东 青岛 266717）
摘 要：针对传统物理交联水凝胶力学性能不足以及缺乏环境响应性等问题，提出一种基于 动态共价键的物理-化学双网络水凝胶设计策略。将透明质酸氧化为含醛基的氧化透明质酸 （OHA），将羧甲基纤维素酰肼化修饰为酰肼化羧甲基纤维素（HCMC），与聚乙烯醇（PVA）共 混后经冻融形成氢键物理网络，同时 OHA 与 HCMC 通过酰腙键形成化学网络，构建双网络水 凝胶，并通过调控 HCMC 含量优化其综合性能。实验结果表明，HCMC 的引入使水凝胶内部 形成高度均匀且相互连通的孔道结构，储能模量处于 103 ~104 Pa 范围，表现出优异的力学性能 与结构稳定性，水蒸气透过率为 400 g ·（m2 ·d）-1 ，处于理想透气范围，溶胀行为均匀可控；体 外降解实验表明，HCMC 引入加速了降解过程，1. 0%（质量分数）样品 300 h 降解率达 65%，并 且还赋予水凝胶 pH 响应性，1. 0%（质量分数）HCMC 样品在酸/碱环境中表现出最快的溶胀/ 收缩响应行为。
关键词：透明质酸；羧甲基纤维素；双网络水凝胶； pH 响应性
中图分类号：O 648. 17 文献标志码：A
引用格式：吴佳慧，王松林，宋晓明，等 . 改性透明质酸/羧甲基纤维素双网络水凝胶的制备 及性能［J］. 青岛科技大学学报（自然科学版），2026，47（5）：64-72.
WU Jiahui， WANG Songlin， SONG Xiaoming， et al. Preparation and properties of a modified hyaluronic acid/carboxymethyl cellulose binary network hydrogel［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition），2026，47（5）：64-72.
Preparation and Properties of a Modified Hyaluronic Acid/Carboxymethyl Cellulose Binary Network Hydrogel
WU Jiahui1a ，WANG Songlin1a ，SONG Xiaoming1b ，LIU Yang2 （1. a. College of Bioengineering； b. College of Chemical Engineering， Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266042， China；2. Qingdao Xiangze Chemical Technology Co. ， Ltd. ， Qingdao 266717， China）
Abstract：This study addresses the issues of insufficient mechanical properties and lack of environmental responsiveness in traditional physically crosslinked hydrogels by proposing a design strategy for physicochemical dual-network hydrogels based on dynamic covalent bonds. By oxidizing hyaluronic acid into oxidized hyaluronic acid （OHA） and modifying carboxymethyl cellulose with hydrazide to obtain hydrazide-modified carboxymethyl cellulose （HCMC）， and then blending with polyvinyl alcohol （PVA） followed by freeze-thaw cycles to form a hydrogen-bonded physical network， while OHA and HCMC form a chemical network through hydrazone bonds， a double-network hydrogel is constructed， and its overall properties are optimized by adjusting the HCMC content. Experimental results indicate that the introduction of HCMC creates a highly uniform and interconnected pore structure within the hydrogel， with an energy storage modulus in the range of 10³ —10 ⁴ Pa， exhibiting excellent mechanical properties and structural stability. The water vapor transmission rate is 400 g ·（m2 ·d）-1 ， within the ideal vapor permeability range， and the swelling behavior is uniform and controllable. In vitro degradation experiments showed that the incorporation of HCMC accelerated the degradation process， with the 1. 0% sample achieving a degradation rate of 65% after 300 h. Furthermore， it endowed the hydrogel with pH responsiveness， and the 1. 0% HCMC sample exhibited the fastest swelling/shrinking response behavior in acidic/ alkaline environments.
Key words：hyaluronic acid； carboxymethyl cellulose； dual-network hydrogel； pH-responsive
收稿日期：2025-10-11
基金项目：国家自然科学基金项目（22678324）.
作者简介：吴佳慧（1997—），女，硕士研究生 . * 通信联系人 .
