一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法与流程

本发明属于水凝胶材料制备技术领域，具体涉及一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法。

背景技术：

高分子水凝胶是由化学或物理交联的亲水性高分子链形成的三维聚合物网络，因其类似细胞外基质结构，在组织工程支架方面具有潜在应用价值。水凝胶可由合成高分子、天然高分子以及生物分子等制备而成，比如聚乙二醇，聚甲基丙烯酸羟乙酯，壳聚糖，海藻酸钠，蛛丝蛋白等。然而，目前生物相容高分子水凝胶的力学强度普遍低，结构脆弱易碎，严重限制了其作为结构材料的应用于入骨软骨等负荷组织器官的修复与再生领域。为了克服水凝胶机械性能的缺陷，目前设计并合成了多种新型网络结构的水凝胶，包括双网络结构，以“活动交联点”代替共价交联点、以纳米颗粒为巨型多功能交联点或者引入“牺牲键”、非共价作用和超分子自组装等作用吸收能量、减少因共价键不均匀分布而导致的应力集中和网络结构破坏，从而提高凝胶的强度和韧性。其中，嵌段共聚物组装的纳米粒子是制备高强韧性可注射水凝胶的代表性交联剂。比如，中国专利《一种高强度可注射水凝胶及其制备方法》(申请号：201210097522.9)发明了一种以聚乙二醇与聚己内酯(peg-pcl-peg)的三嵌段共聚物组装的纳米粒子为增强剂的高强度可注射水凝胶。

pluronic是聚氧乙烯-聚氧丙烯醚-聚氧乙烯组成的三嵌段共聚物，无生理活性，无溶血性，对皮肤无刺激性，毒性小，是fda批准的体内应用生物材料。当高于临界胶束浓度和临界胶束温度时，pluronicf127在水溶液中自组装形成胶束，因此可作为纳米交联剂制备高强度水凝胶。比如，中国专利《一种高强度可生物降解超分子水凝胶的制备方法》(申请号：200810048066.2)以pluronic嵌段共聚物与辛酸亚锡为共引发剂引发ε-己内酯单体开环聚合，并以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯封端获得可光聚合的大分子单体。然后利用光引发大分子单体与α-环糊精形成高强度超分子水凝胶。上述胶束增强或交联体系均采用一步法将高分子原料混合均匀制备了可注射高强度水凝胶。这种交联方式胶束与胶束间的难以发生化学作用，体系交联密度较低，因而易于溶胀，且力学强度依然有待提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法，解决了现有水凝胶力学强度弱、结构稳定性差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，利用丙烯酰氯与pluronicf127羟基的亲核加成反应，制备丙烯酰化f127；

步骤2，利用自由基引发聚合交联丙烯酰化f127；

步骤3，制备含双键改性的多糖溶液，具体为：

步骤3.1，将多糖溶解于溶剂中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸酐，进行反应，得到甲基丙烯酰化的多糖溶液；

步骤3.2，将经步骤3.1后得到的甲基丙烯酰化的多糖溶液装入分子量为3000～8000的透析袋中透析7天～10天，之后在-55～-65℃的条件下冷冻干燥48h～72h，最后在-18℃～-25℃的条件下冷藏，备用；

步骤4、制备高强度胶束交联的多糖水凝胶，具体为：

将经步骤2后得到的交联丙烯酰化f127溶于水中，之后加入经步骤3后得到的多糖溶液中，得到混合液b，之后向混合液b中加入光引发剂，搅拌均匀，使用5～10w的405nm光引发交联制备水凝胶，即可得到高强度胶束交联的多糖水凝胶。

本发明的特点还在于，

步骤1中，制备丙烯酰化f127，具体为：

步骤1.1，将pluronicf127溶解于无水二氯甲烷中，并置于0℃～4℃的冰水浴中，加入三乙胺，通入氮气保护15～20min，得到混合液a；

pluronicf127、无水二氯甲烷和三乙胺的摩尔比为1：5：10～20；

步骤1.2，按每秒1滴～2滴的速度向经步骤1.1后得到的混合液a中滴加丙烯酰氯，之后置于0℃～4℃的冰水浴中反应48h～60h，得到反应混合液，再将反应混合液进行过滤，除去滤渣，得到反应液；

丙烯酰氯与混合液a的质量比为1：10～20；

步骤1.3，向经步骤1.2后得到的反应液中加入石油醚，沉淀15min～30min，之后将得到的固体物质置于真空干燥箱中干燥，得到丙烯酰化f127；

反应液与石油醚的体积比为1：10～15；干燥温度为25℃～35℃，干燥时间为12h～24h。

步骤2具体为：

步骤2.1，将丙烯酰化f127溶解于去离子水中，加入过硫酸铵，之后置于60℃～65℃的条件下反应12h～36h，得到聚合交联f127纳米胶束；

丙烯酰化f127、过硫酸铵和去离子水的摩尔比为0.005～0.02：0.001～0.003：100；

步骤2.2，将经步骤2.1后得到的交联f127胶束溶液装入分子量为3000～8000的透析袋中透析3天～5天，之后在-55～-65℃的条件下冷冻干燥24h～48h，最后在-18℃～-25℃的条件下冷藏，备用。

步骤3.1中，多糖、溶剂和甲基丙烯酸酐的质量比为1～2：100：1～2。

多糖为透明质酸、海藻酸钠、葡聚糖、壳聚糖中的任意一种；

当多糖为透明质酸、海藻酸钠或者葡聚糖时，溶剂为去离子水，反应温度为1℃～4℃，反应时间为24h～48h，同时，在反应过程中使用1～5mol/l氢氧化钠将溶液ph控制在7.5～8.5之间；

当多糖为壳聚糖时，溶剂为乙酸水溶液，乙酸与水的体积比为1：50～100；反应温度为60℃～65℃，反应时间为3h～5h。

步骤4中，交联丙烯酰化f127、水、多糖溶液和光引发剂的质量比为5～15：100：1～2：0.1～0.5。

步骤4中，405nm光的光强为10～15mw/cm²，光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂。

本发明的有益效果在于：

该方法通过预交联丙烯酰化f127，形成了结构稳定、化学交联度高的f127胶束，与天然多糖再交联，即可获得2～5mpa压缩强度的高弹性水凝胶，同时提高了水凝胶结构的稳定性。

附图说明

图1是本发明方法制备的多糖水凝胶的压缩性能图；

图2是本发明方法制备的壳聚糖水凝胶的压缩性能图；

图3是本发明方法制备的胶束交联透明质酸水凝胶浸泡在磷酸盐水溶液(pbs)中保持结构稳定性图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，利用丙烯酰氯与pluronicf127羟基的亲核加成反应，制备丙烯酰化f127(f127da)，具体为：

步骤1.1，将pluronicf127溶解于无水二氯甲烷中，并置于0℃～4℃的冰水浴中，加入三乙胺，通入氮气保护15～20min，得到混合液a；

pluronicf127、无水二氯甲烷和三乙胺的摩尔比为1：5：10～20；

步骤1.2，按每秒1滴～2滴的速度向经步骤1.1后得到的混合液a中滴加丙烯酰氯，之后置于0℃～4℃的冰水浴中反应48h～60h，得到反应混合液，再将反应混合液进行过滤，除去滤渣，得到反应液；

丙烯酰氯与混合液a的质量比为1：10～20；

步骤1.3，向经步骤1.2后得到的反应液中加入石油醚，沉淀15min～30min，之后将得到的固体物质置于真空干燥箱中干燥，得到丙烯酰化f127(f127da)；

反应液与石油醚的体积比为1：10～15；

干燥温度为25℃～35℃，干燥时间为12h～24h；

步骤2，利用自由基引发聚合交联丙烯酰化f127；具体为：

步骤2.1，将丙烯酰化f127溶解于去离子水中，加入过硫酸铵，之后置于60℃～65℃的条件下反应12h～36h，得到聚合交联f127纳米胶束；

丙烯酰化f127、过硫酸铵和去离子水的摩尔比为0.005～0.02：0.001～0.003：100；

步骤2.2，将经步骤2.1后得到的交联f127胶束溶液装入分子量为3000～8000的透析袋中透析3天～5天，之后在-55～-65℃的条件下冷冻干燥24h～48h，最后在-18℃～-25℃的条件下冷藏，备用；

步骤3，制备含双键改性的多糖溶液，具体为：

步骤3.1，将多糖溶解于溶剂中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸酐，进行反应，得到甲基丙烯酰化的多糖溶液；

多糖、溶剂和甲基丙烯酸酐的质量比为1～2：100：1～2；

多糖为透明质酸、海藻酸钠、葡聚糖、壳聚糖中的任意一种；

当多糖为透明质酸、海藻酸钠或者葡聚糖时，溶剂为去离子水，反应温度为1℃～4℃，反应时间为24h～48h，同时，在反应过程中使用1～5mol/l氢氧化钠将溶液ph控制在7.5～8.5之间；

当多糖为壳聚糖时，溶剂为乙酸水溶液，乙酸与水的体积比为1：50～100；反应温度为60℃～65℃，反应时间为3h～5h；

步骤3.2，将经步骤3.1后得到的甲基丙烯酰化的多糖溶液装入分子量为3000～8000的透析袋中透析7天～10天，之后在-55～-65℃的条件下冷冻干燥48h～72h，最后在-18℃～-25℃的条件下冷藏，备用；

步骤4，制备高强度胶束交联的多糖水凝胶，具体为：

将经步骤2后得到的交联丙烯酰化f127溶于水中，之后加入经步骤3后得到的多糖溶液中，得到混合液b，之后向混合液b中加入光引发剂，搅拌均匀，使用5～10w的405nm光引发交联制备水凝胶，即可得到高强度胶束交联的多糖水凝胶；

交联丙烯酰化f127、水、多糖溶液和光引发剂的质量比为5～15：100：1～2：0.1～0.5；

405nm光的光强为10～15mw/cm²，光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂(lap)；

当多糖为透明质酸、海藻酸钠或者葡聚糖时，光照时间为10～60s；

当多糖为壳聚糖时，光照时间为1～2min。

实施例1

一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，利用丙烯酰氯与pluronicf127羟基的亲核加成反应，制备丙烯酰化f127(f127da)，具体为：

步骤1.1，将pluronicf127溶解于无水二氯甲烷中，并置于0℃的冰水浴中，加入三乙胺，通入氮气保护15min，得到混合液a；

pluronicf127、无水二氯甲烷和三乙胺的摩尔比为1：5：10；

步骤1.2，按每秒1滴的速度向经步骤1.1后得到的混合液a中滴加丙烯酰氯，之后置于0℃的冰水浴中反应48h，得到反应混合液，再将反应混合液进行过滤，除去滤渣，得到反应液；

丙烯酰氯与混合液a的质量比为1：10；

步骤1.3，向经步骤1.2后得到的反应液中加入石油醚，沉淀15min，之后将得到的固体物质置于真空干燥箱中干燥，得到丙烯酰化f127(f127da)；

反应液与石油醚的体积比为1：10；

干燥温度为25℃，干燥时间为12h；

步骤2，利用自由基引发聚合交联丙烯酰化f127；具体为：

步骤2.1，将丙烯酰化f127溶解于去离子水中，加入过硫酸铵，之后置于60℃的条件下反应12h，得到聚合交联的f127纳米胶束；

丙烯酰化f127、过硫酸铵和去离子水的摩尔比为0.005：0.001：100

步骤2.2，将经步骤2.1后得到的交联f127胶束溶液装入分子量为3000的透析袋中透析3天，之后在-55℃的条件下冷冻干燥24h，最后在-18℃的条件下冷藏，备用；

步骤3，制备含双键改性的多糖溶液，具体为：

步骤3.1，将透明质酸溶解于去离子水中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸酐，之后置于4℃的条件下反应24h，同时，在反应过程中使用1mol/l氢氧化钠将溶液ph控制在7.5，得到甲基丙烯酰化的透明质酸溶液；

步骤3.2，将经步骤3.1后得到的甲基丙烯酰化的多糖溶液装入分子量为3000的透析袋中透析7天，之后在-55℃的条件下冷冻干燥48h，最后在-18℃的条件下冷藏，备用；

步骤4、制备高强度胶束交联的透明质酸水凝胶，具体为：

将经步骤2后得到的交联f127溶于水中，之后加入经步骤3后得到的多糖溶液中，得到混合液b，之后向混合液b中加入光引发剂，搅拌均匀，使用5w的405nm光引发交联制备水凝胶，即可得到高强度胶束交联的透明质酸水凝胶。

405nm光的光强为10mw/cm²，光照时间为10s；光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂(lap)；

交联f127、水、透明质酸溶液和光引发剂的质量比为5：100：1：0.1。

实施例2

一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，利用丙烯酰氯与pluronicf127羟基的亲核加成反应，制备丙烯酰化f127(f127da)，具体为：

步骤1.1，将pluronicf127溶解于无水二氯甲烷中，并置于4℃的冰水浴中，加入三乙胺，通入氮气保护20min，得到混合液a；

pluronicf127、无水二氯甲烷和三乙胺的摩尔比为1：5：10；

步骤1.2，按每秒1滴的速度向经步骤1.1后得到的混合液a中滴加丙烯酰氯，之后置于0℃的冰水浴中反应48h，得到反应混合液，再将反应混合液进行过滤，除去滤渣，得到反应液；

丙烯酰氯与混合液a的质量比为1：10；

步骤1.3，向经步骤1.2后得到的反应液中加入石油醚，沉淀15min，之后将得到的固体物质置于真空干燥箱中干燥，得到丙烯酰化f127(f127da)；

反应液与石油醚的体积比为1：10；

干燥温度为25℃，干燥时间为20h；

步骤2，利用自由基引发聚合交联丙烯酰化f127；具体为：

步骤2.1，将丙烯酰化f127溶解于去离子水中，加入过硫酸铵，之后置于60℃的条件下反应12h，得到聚合交联的f127纳米胶束；

丙烯酰化f127、过硫酸铵和水的摩尔比为：0.006：0.002：100

步骤2.2，将经步骤2.1后得到的交联f127胶束溶液装入分子量为3000的透析袋中透析3天，之后在-55℃的条件下冷冻干燥24h，最后在-18℃的条件下冷藏，备用；

步骤3，制备含双键改性的多糖溶液，具体为：

步骤3.1，将海藻酸钠溶解于去离子水中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸酐，之后置于3℃的条件下反应28h，同时，在反应过程中使用3mol/l氢氧化钠将溶液ph调节至8.0，得到甲基丙烯酰化的多糖溶液；

海藻酸钠、去离子水和甲基丙烯酸酐的质量比为1：100：2；

步骤3.2，将经步骤3.1后得到的甲基丙烯酰化的多糖溶液装入分子量为3000的透析袋中透析4天，之后在-65℃的条件下冷冻干燥60h，最后在-25℃的条件下冷藏，备用；

步骤4、制备高强度胶束交联的海藻酸钠水凝胶，具体为：

将经步骤2后得到的交联f127溶于水中，之后加入经步骤3后得到的多糖溶液中，得到混合液b，之后向混合液b中加入光引发剂，搅拌均匀，使用5w的405nm光引发交联制备水凝胶，即可得到高强度胶束交联的海藻酸钠水凝胶；

405nm光的光强为10mw/cm²，光照时间为15s。；光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂(lap)；

交联f127、水、海藻酸钠溶液和光引发剂的质量比为10：100：2：0.2。

实施例3

一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，利用丙烯酰氯与pluronicf127羟基的亲核加成反应，制备丙烯酰化f127(f127da)，具体为：

步骤1.1，将pluronicf127溶解于无水二氯甲烷中，并置于0℃的冰水浴中，加入三乙胺，通入氮气保护15min，得到混合液a；

pluronicf127、无水二氯甲烷和三乙胺的摩尔比为1：5：10；

步骤1.2，按每秒1滴的速度向经步骤1.1后得到的混合液a中滴加丙烯酰氯，之后置于0℃的冰水浴中反应48h，得到反应混合液，再将反应混合液进行过滤，除去滤渣，得到反应液；

丙烯酰氯与混合液a的质量比为1：10；

步骤1.3，向经步骤1.2后得到的反应液中加入石油醚，沉淀15min，之后将得到的固体物质置于真空干燥箱中干燥，得到丙烯酰化f127(f127da)；

反应液与石油醚的体积比为1：10；

干燥温度为25℃，干燥时间为12h；

步骤2，利用自由基引发聚合交联丙烯酰化f127；具体为：

步骤2.1，将丙烯酰化f127溶解于去离子水中，加入过硫酸铵，之后置于60℃的条件下反应24h，得到聚合交联的f127纳米胶束；

丙烯酰化f127、过硫酸铵和去离子水的摩尔比为：0.02：0.003：100；

步骤2.2，将经步骤2.1后得到的交联f127胶束溶液装入分子量为3000的透析袋中透析3天，之后在-55℃的条件下冷冻干燥24h，最后在-18℃的条件下冷藏，备用；

步骤3，制备含双键改性的多糖溶液，具体为：

步骤3.1，将葡聚糖溶解于去离子水中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸酐，之后置于4℃的条件下反应48h，同时，在反应过程中使用5mol/l氢氧化钠将溶液ph调节至8.5，得到甲基丙烯酰化的多糖溶液；

葡聚糖、去离子水和甲基丙烯酸酐的质量比为2：100：1；

步骤3.2，将经步骤3.1后得到的甲基丙烯酰化的多糖溶液装入分子量为8000的透析袋中透析5天，之后在-55℃的条件下冷冻干燥48h，最后在-18℃的条件下冷藏，备用；

步骤4、制备高强度胶束交联的葡聚糖水凝胶，具体为：

将经步骤2后得到的交联f127溶于水中，之后加入经步骤3后得到的多糖溶液中，得到混合液b，之后向混合液b中加入光引发剂，搅拌均匀，使用10w的405nm光引发交联制备水凝胶，即可得到高强度胶束交联的葡聚糖水凝胶；

405nm光的光强为10mw/cm²，光照时间为30s；光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂(lap)；

交联f127、水、葡聚糖溶液和光引发剂的质量比为15：100：2：0.5。

实施例4

一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，利用丙烯酰氯与pluronicf127羟基的亲核加成反应，制备丙烯酰化f127(f127da)，具体为：

步骤1.1，将pluronicf127溶解于无水二氯甲烷中，并置于0℃的冰水浴中，加入三乙胺，通入氮气保护15min，得到混合液a；

pluronicf127、无水二氯甲烷和三乙胺的摩尔比为1：5：10；

步骤1.2，按每秒1滴的速度向经步骤1.1后得到的混合液a中滴加丙烯酰氯，之后置于0℃的冰水浴中反应48h，得到反应混合液，再将反应混合液进行过滤，除去滤渣，得到反应液；

丙烯酰氯与混合液a的质量比为1：10；

步骤1.3，向经步骤1.2后得到的反应液中加入石油醚，沉淀15min，之后将得到的固体物质置于真空干燥箱中干燥，得到丙烯酰化f127(f127da)；

反应液与石油醚的体积比为1：10；

干燥温度为25℃，干燥时间为12h；

步骤2，利用自由基引发聚合交联丙烯酰化f127；具体为：

步骤2.1，将丙烯酰化f127溶解于去离子水中，加入过硫酸铵，之后置于60℃的条件下反应12h，得到聚合交联的f127纳米胶束；

丙烯酰化f127、过硫酸铵和去离子水的摩尔比为0.005：0.001：100；

步骤2.2，将经步骤2.1后得到的交联f127胶束溶液装入分子量为3000的透析袋中透析3天，之后在-55℃的条件下冷冻干燥24h，最后在-18℃的条件下冷藏，备用；

步骤3，制备含双键改性的壳聚糖溶液，具体为：

步骤3.1，将壳聚糖溶解于溶剂中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸酐，之后置于60℃的条件下反应3h，得到甲基丙烯酰化的壳聚糖溶液；

壳聚糖、溶剂和甲基丙烯酸酐的质量比为1：100：1；

溶剂为乙酸水溶液，乙酸与水的体积比为1：50；

步骤3.2，将经步骤3.1后得到的甲基丙烯酰化壳聚糖溶液装入分子量为3000的透析袋中透析7天，之后在-55℃的条件下冷冻干燥48h，最后在-18℃的条件下冷藏，备用；

步骤4、制备高强度胶束交联的壳聚糖水凝胶，具体为：

将经步骤2后得到的交联f127溶于水中，之后加入经步骤3后得到的甲基丙烯酰化壳聚糖溶液中，得到混合液b，之后向混合液b中加入光引发剂，搅拌均匀，使用5w的405nm光引发交联制备水凝胶，即可得到高强度胶束交联的壳聚糖水凝胶；

405nm光的光强为10mw/cm²，光照时间为1min；光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂(lap)；

交联f127、水、甲基丙烯酰化壳聚糖和光引发剂的质量比为5：100：1：0.1。

实施例5

一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，利用丙烯酰氯与pluronicf127羟基的亲核加成反应，制备丙烯酰化f127(f127da)，具体为：

步骤1.1，将pluronicf127溶解于无水二氯甲烷中，并置于0℃～4℃的冰水浴中，加入三乙胺，通入氮气保护20min，得到混合液a；

pluronicf127、无水二氯甲烷和三乙胺的摩尔比为1：5：20；

步骤1.2，按每秒1滴～2滴的速度向经步骤1.1后得到的混合液a中滴加丙烯酰氯，之后置于4℃的冰水浴中反应60h，得到反应混合液，再将反应混合液进行过滤，除去滤渣，得到反应液；

丙烯酰氯与混合液a的质量比为1：20；

步骤1.3，向经步骤1.2后得到的反应液中加入石油醚，沉淀30min，之后将得到的固体物质置于真空干燥箱中干燥，得到丙烯酰化f127(f127da)；

反应液与石油醚的体积比为1：15；

干燥温度为35℃，干燥时间为24h；

步骤2，利用自由基引发聚合交联丙烯酰化f127；具体为：

步骤2.1，将丙烯酰化f127溶解于去离子水中，加入过硫酸铵，之后置于65℃的条件下反应36h，得到聚合交联f127纳米胶束；

丙烯酰化f127、过硫酸铵和去离子水的摩尔比为0.02：0.003：100；

步骤2.2，将经步骤2.1后得到的交联f127胶束溶液装入分子量为8000的透析袋中透析5天，之后在-65℃的条件下冷冻干燥48h，最后在-25℃的条件下冷藏，备用；

步骤3，制备含双键改性的多糖溶液，具体为：

步骤3.1，将壳聚糖溶解于乙酸水溶液中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸酐，进行反应，得到甲基丙烯酰化的多糖溶液；

壳聚糖、乙酸水溶液和甲基丙烯酸酐的质量比为2：100：2；

乙酸与水的体积比为1：100；反应温度为65℃，反应时间为5h；

步骤3.2，将经步骤3.1后得到的甲基丙烯酰化的多糖溶液装入分子量为3000的透析袋中透析10天，之后在-65℃的条件下冷冻干燥72h，最后在-18℃的条件下冷藏，备用；

步骤4、制备高强度胶束交联的多糖水凝胶，具体为：

将经步骤2后得到的交联丙烯酰化f127溶于水中，之后加入经步骤3后得到的多糖溶液中，得到混合液b，之后向混合液b中加入光引发剂，搅拌均匀，使用10w的405nm光引发交联制备水凝胶，即可得到高强度胶束交联的多糖水凝胶；

交联丙烯酰化f127、水、多糖溶液和光引发剂的质量比为15：100：2：0.5；

405nm光的光强为15mw/cm²，光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂(lap)；光照时间为2min。

本发明方法制备了由预交联丙烯酰化f127胶束和甲基丙烯酰化的天然多糖交联反应的水凝胶，采用光引发聚合交联，水凝胶前驱体溶液具有可注射性，制备的水凝胶具有优异的压缩性，当多糖为透明质酸(hama)、海藻酸钠(algma)和葡聚糖(dexma)时，如图1所示，其压缩强度高达2～5mpa；当多糖为壳聚糖时，如图2所示，其压缩强度高达2～4mpa。

高弹性胶束交联的多糖水凝胶的机理是：利用预交联的pluronicf127的胶束为增强剂，由于胶束在力的作用下，易变形，当外力撤销后，能及时恢复或再次自发形成胶束，这为水凝胶提供了良好的能量耗散；预先通过亲水链段末端的双键将胶束共价交联，形成了胶束内与胶束间的共价联结，提高了胶束的结构稳定性和交联密度，再与甲基丙烯酰化的天然多糖交联反应，使得凝胶力学强度增大；此外，预交联的胶束稳定的化学结构，与多糖形成了稳定的三维网络，使该凝胶难以溶胀，保持水凝胶的整体性，如图3所示，该水凝胶放置90天后，其结构未发生变化，证明了其结构具有较高的稳定性。利用该方法同时解决了水凝胶体力学性能与易于溶胀造成结构破坏的关键问题。

本发明获得了压缩强度达到2～5mpa的高弹性水凝胶，该凝胶如关节软骨等负荷组织修复与再生领域具有潜在应用价值。