**软骨素-苯硼酸水凝胶(ChS-PBA)是将苯硼酸(Phenylboronic Acid, PBA)基团通过化学修饰引入**软骨素(Chondroitin Sulfate, ChS)分子链上,进而利用硼酸酯键的动态可逆特性构建的水凝胶体系。
一、产品基本信息
中文名称:苯硼酸修饰**软骨素水凝胶
英文名称:Phenylboronic Acid Modified Chondroitin Sulfate Hydrogel / ChS-PBA Hydrogel
别称:**软骨素-苯硼酸可注射凝胶、Chondroitin Sulfate-PBA Injectable Hydrogel
性状:冻干粉或半透明至乳白色凝胶状固体,成胶后呈柔软弹性体
储存条件:-20°C干燥、避光保存;配制成溶液后建议分装冻存,避免反复冻融,短期可于4°C冷藏
纯度:生物技术级,通常≥95%
供应商:西安瑞禧生物科技有限公司
温馨提示:本产品仅供科学研究使用,不得用于食品、药品、化妆品或人体实验。
制备与表征研究步骤
1 合成路线
ChS-PBA水凝胶的制备通常包括以下步骤:
(1)**软骨素活化:将**软骨素钠盐溶解于去离子水或磷酸盐缓冲液(PBS, pH 7.4)中,配制成一定浓度的溶液。由于**软骨素分子链上含有羧基,可直接作为反应位点,或通过1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)体系活化羧基,提高后续偶联效率。
(2)苯硼酸基团引入:将含氨基的苯硼酸衍生物(如3-氨基苯硼酸、4-羧基-3-氟苯硼酸等)加入到活化后的**软骨素溶液中,在室温或温和加热条件下反应数小时。氨基与羧基在EDC/NHS催化下形成酰胺键,实现PBA基团与ChS的共价连接。反应结束后,通过透析除去未反应的小分子,冷冻干燥得到ChS-PBA偶联物。
(3)水凝胶成型:将ChS-PBA冻干粉溶解于PBS中,调节溶液pH至弱碱性(约pH 7.4–8.5),分子链上的PBA基团与邻近ChS分子中的邻二醇结构发生交联,形成水凝胶。凝胶化时间可通过调节ChS-PBA的浓度、PBA取代度及pH值进行调控。
2 结构表征方法
红外光谱(FTIR):用于确认PBA基团的成功引入,观察硼酸酯键的特征吸收峰(约1340–1350 cm⁻¹处B-O伸缩振动峰)及酰胺键的形成(约1650 cm⁻¹处C=O伸缩振动峰)。
核磁共振(¹H NMR):通过比较修饰前后**软骨素的氢谱变化,计算PBA的取代度(Degree of Substitution, DS),评估修饰效率。
流变学测试:采用旋转流变仪测定水凝胶的储能模量(G')和损耗模量(G''),判断凝胶化转变点及机械强度。ChS-PBA水凝胶通常表现出剪切变稀行为,即在高剪切速率下黏度下降,便于注射;剪切停止后黏度恢复,体现自愈合特性。
扫描电镜(SEM):观察冻干水凝胶的微观孔隙结构,评估孔径大小及连通性,为细胞培养或药物负载提供结构参考。
溶胀性能测试:将冻干凝胶置于PBS中,定时称重计算溶胀率(SR = (Wt - W0)/W0),考察其吸水能力及稳定性。溶胀率与交联密度呈负相关,可通过调节配方优化。
3 功能验证实验
pH/糖响应性测试:将成型的ChS-PBA水凝胶分别置于不同pH缓冲液(如pH 5.0、7.4、9.0)及含不同浓度葡萄糖的PBS中,观察凝胶体积变化或药物释放行为,验证其环境响应能力。
细胞相容性评价:采用MTT或CCK-8法,将凝胶浸提液与L929成纤维细胞或软骨细胞共培养,检测细胞存活率,评估材料的生物相容性。
西安瑞禧生物相关衍生产品
**软骨素衍生物 **软骨素-荧光素(ChS-FITC)、**软骨素-罗丹明(ChS-Rhodamine)
功能化糖胺聚糖 醛基化**软骨素(Oxidized ChS)、甲基丙烯酰化**软骨素(ChS-MA)
苯硼酸修饰高分子 苯硼酸-聚乙二醇(PBA-PEG)、苯硼酸-壳聚糖(CS-PBA)
复合水凝胶原料 透明质酸-苯硼酸(HA-PBA)、明胶-苯硼酸(Gelatin-PBA)
检测与表征试剂 异硫氰酸荧光素(FITC)、罗丹明B、Cy系列染料
纳米载体材料 **软骨素-聚乳酸(ChS-PLA)、**软骨素-聚己内酯(ChS-PCL)

