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水凝胶是一种具有三维网络结构的高分子聚合物,能在水中溶胀并保持大量水分,同时还具有良好的生物相容性,因此水凝胶在伤口敷料方面的研究受到了人们的广泛关注,大多数水凝胶虽然能为伤口提供湿润的环境,然而在防止感染方面的效果较差。壳聚糖(CS)以其良好的生物相容性、可生物降解性、绿色环保等性质常被用于水凝胶的研发之中,然而壳聚糖只能溶于弱酸中,且其抗菌性有限,很大程度的限制了其在水凝胶方面的应用,因此开发一些水溶性和生物相容性更好的壳聚糖衍生物是非常有必要的。本文通过对壳聚糖的化学改性制备得到衍生物,并通过引入林可霉素、聚酰胺-胺树形分子这些具有优良抗菌性能的材料,交联制备得到水凝胶,使水凝胶作为优越伤口敷料满足了其在抗菌方面的实际需要。本课题主要研究内容与结论如下:(1)首先通过壳聚糖和氯乙酸反应合成了O-羧甲基壳聚糖(O-CMCS),然后以O-CMCS为原料,通过引入林可霉素,并以EDC/NHS为交联剂,制备得到水凝胶,通过FTIR、SEM来表征产物和水凝胶的结构与形貌。结果表明O-CMCS和水凝胶均成功制备,同时从SEM图中可以看出水凝胶内部具有紧密有序的孔洞结构,不同条件下的水凝胶的孔洞结构也各不相同。水凝胶在不同pH缓冲溶液中的溶胀表明其具有良好的pH敏感性。溶胀实验表明水凝胶在3h左右基本达到溶胀平衡,其溶胀随着交联剂用量的增加而先增加后逐渐减小,随着O-CMCS浓度的增加而逐渐减小,且在pH 1.0缓冲溶液中的溶胀明显高于pH 7.4。抗菌实验表明纯O-CMCS水凝胶没有抑菌性,而随着林可霉素浓度的增加,水凝胶对金黄色葡萄球菌(S菌)和大肠杆菌(E菌)的抑菌率均逐渐升高,抑菌效果逐渐变好,最后达到100%,表现为杀菌作用;随着交联剂用量和O-CMCS浓度的增加,水凝胶对S菌和E菌的抑菌率均逐渐减小。(2)首先以乙二胺和丙烯酸甲酯为原料通过迈克尔加成反应和酰胺化反应逐步制备了聚酰胺-胺树形分子(PAMAM-2.0G),然后以N-羧丙酰壳聚糖(N-CS)和PAMAM为原料,通过PAMAM对N-CS的交联改性,制备得到水凝胶。通过FTIR、SEM来表征产物的结构与形貌,结果表明PAMAM与水凝胶均成功制备,同时水凝胶内部具有大小各异的孔洞结构。力学实验表明水凝胶具有良好的力学性能,溶胀实验说明水凝胶在2h左右基本达到溶胀平衡,随着树形分子共混比或N-CS浓度的增加,凝胶的溶胀均逐渐减小;随着EDC/NHS用量的增加,溶胀先增加后减小,且在pH 1.0缓冲溶液中的溶胀性高于pH 7.4中,这表明水凝胶具有一定的pH敏感性。抗菌实验表明水凝胶具有显著的抗菌性能,随着树形分子共混比的增加,水凝胶对S菌和E菌的抑菌率均逐渐升高,抑菌效果逐渐变好,最后达到100%,表现为杀菌作用,随着EDC/NHS用量或N-CS浓度的增加,水凝胶对S菌和E菌抑菌率均逐渐减小。(3)首先通过壳聚糖与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应制备了不同取代度的壳聚糖季铵盐(HACC),然后以戊二醛为交联剂,交联制备得到水凝胶。通过FTIR、SEM来表征产物和水凝胶的结构与形貌。结果表明HACC和水凝胶均成功制备,同时水凝胶内部具有疏松、整齐的孔洞结构。溶胀实验表明随着HACC取代度或交联剂用量的增加,凝胶的溶胀先增加后减小,随着HACC浓度的增加,溶胀逐渐下降,同时在pH 1.0缓冲溶液中的溶胀性明显高于pH 7.4中,这表明水凝胶具有一定的pH敏感性。抗菌实验表明水凝胶具有显著的抗菌性能,随着HACC取代度的增加,水凝胶对S菌和E菌的抑菌率均逐渐升高,最后达到100%,表现为杀菌作用;随着交联剂用量增加,对S菌和E菌的抑菌率先升高后减小;随着HACC浓度的增加,抑菌率均逐渐升高。