CN116253905B - 一种稳定、智能的抗感染水凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，其步骤包括：制备带有羧基基团的2‑乙酰基苯基硼酸频哪醇酯，并通过酯化反应将其接枝在八臂聚乙二醇上，得到(pin)‑APAPEG，将(pin)‑APAPEG配制成水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷的水溶液，制备成稳定、智能的抗感染水凝胶。本发明的合成路线可行，稳定、智能的抗感染水凝胶具有良好的交联能力和快速反应能力，具有良好的可注射、塑性和自修复能力，且具有快速的杀菌能力和良好的生物相容性。

Description

一种稳定、智能的抗感染水凝胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明提供一种稳定、智能的抗感染水凝胶及其制备方法和应用，属于抗感染水凝胶技术领域。
背景技术
作为一类典型的生物正交化学，亚胺连接被广泛用于生物医学研究。不可逆的共价连接在生物应用时往往会出现意外的免疫反应，相比而言，酸敏感的亚胺连接在这方面已经取得了令人瞩目的进步。但是，亚胺化学在生理条件下缓慢的动力学和较低的稳定性使它的进一步发展受到了限制。基于对苯甲醛衍生物与蛋白质靶标的结合亲和力研究发现，羰基的邻位修饰基团可以不同程度地影响所形成亚胺键的热力学稳定性，使得亚胺键在水解和生成的平衡中更加倾向后者。其中，在羰基的邻位修饰硼酸所得到的2-甲酰基和2-乙酰基苯基硼酸被大量的报道，与典型的亚胺化学相反的是，人们发现亚胺硼酸键通过氮原子的孤对电子与邻位的硼原子的空轨道进行配位来极大改善自身的热力学稳定性，且在生理条件下，亚胺硼酸键的形成是快速可逆的，解离常数在低毫摩尔范围内。
得益于上述优势，基于亚胺硼酸键所构筑的材料在众多研究领域(如蛋白修饰、环肽制备、动态弹性体构筑等)受到强烈的关注。利用亚胺硼酸键这一有力的模块工具，通过有限步的模块组装来制备材料是一条合理的设计思路。但是，亚胺硼酸键在水中稀释后会快速降解，表现出在水中的动力学不稳定性。这是由于邻位硼酸与水分子的相互作用同时加速了脱水和水解两个过程，这限制了其在水环境中应用的广阔前景。另一方面，亚胺硼酸酯在有机质子溶剂(如甲醇)中会表现出溶剂插空的两性离子状态，而在水中的相互作用尚不清楚。为了设计适用于生命医药领域的材料，以上问题亟需解决，但鲜有相关策略报道。目前，研究者们正寻求新的缀合物来替代这种结构，但是这会带来额外且繁杂的合成过程，且其应用对象受限，所以采用某种简便的方案来直接改善亚胺硼酸键的水稳定性尤为重要。
发明内容
本发明通过频哪醇修饰的2-乙酰基苯基硼酸来降低硼原子的Lewis酸度以及增大位阻来实现亚胺硼酸键的水稳定性提高，并将其修饰在八臂聚乙二醇末端来得到可以水溶的结构单元从而被用于材料构筑。同时，选用拥有多个氨基的功能分子氨基糖苷类抗生素与其进行交联来形成稳定、智能的抗感染水凝胶，其中氨基糖苷被充分利用，在水凝胶中不仅作为结构单元来得到交联结构而且作为功能单元赋予了水凝胶抗菌性能。频哪醇修饰的亚胺硼酸键所拥有的独特动态行为和水稳定性为稳定、智能的抗感染水凝胶带来了多重响应性和可控释放能力。
一方面，本发明提供一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，其步骤包括：制备带有羧基基团的2-乙酰基苯基硼酸频哪醇酯，并通过酯化反应将其接枝在八臂聚乙二醇上，得到(pin)-APAPEG，将(pin)-APAPEG配制成水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷的水溶液混合，制备成稳定、智能的抗感染水凝胶。
进一步的，本发明的一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，制备(pin)-APAPEG的化学步骤如下：
进一步的，本发明的一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，具体步骤为，
S1化合物2的合成：
将烯丙基溴和碘化钠加入的圆底烧瓶中，并加入丙酮加热至56℃回流1小时；
然后加入2,4-二羟基苯乙酮、碳酸钾和丙酮加热回流24小时，期间通过薄层色谱法(TLC)监测反应的进程；反应纯化后得到浅黄色液体目标产物。
S2化合物3的合成：
将的上一步产物和的三乙胺加入到圆底烧瓶中，并用无水二氯甲烷溶解，冷却至78℃并搅拌10min，通过注射器在5min左右缓慢加入三氟甲磺酸酐。
室温下，在氮气氛围下反应40min后加入饱和碳酸钠溶液来淬灭反应，并搅拌5min。反应纯化后得到橙色液体目标产物。
S3化合物4的合成：
将前一步的的含双键的产物分子、巯基乙酸叔丁酯和的光引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮加入到烧杯中，并四氢呋喃溶解，使用紫外灯反应器活化光引发剂来发生“巯基-双键”的高效点击化学反应，在照射30min后，补加2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮并再照射10min以充分反应；反应纯化后得到淡黄色固体产物。S4化合物5的合成：
将已活化的3A分子筛烘烤除去水，然后加入上一步产物、反应物联硼酸频那醇酯、催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、配体1,1'-双(二苯基膦)二茂铁和乙酸钾并用超干1，4-二氧六环溶解，在液氮冷冻中通过在真空线上反复进行“冻结-脱气-融化”三次操作以进一步除去水以及氧气，操作完成后将反应瓶放入提前预热至105℃的油浴锅中反应3小时。反应纯化得到橙色固体。
S5(pin)-APA的合成(叔丁酯的脱保护)：
在上一步的的橙色固体产物中加入三氟乙酸并搅拌反应3h，通过洗涤纯化后得到橙红色黏稠油状产物(pin)-APA。
S6(pin)-APAPEG的合成：
将上一步反应所得的的功能分子(pin)-APA、八臂聚乙二醇、催化剂DMAP加入圆底烧瓶，在氮气氛围并加入无水DCM后盖好橡皮塞取出，在冰水浴中搅拌10min后用注射器缓慢加入脱水剂DIPC，在30℃下反应48小时；反应液沉淀后离心处理以得到(pin)-APAPEG。
S7将(pin)-APAPEG配制成水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷的水溶液，混合，制备成稳定、智能的抗感染水凝胶。
具体的，氨基糖苷为妥布霉素(TOB)、硫酸新霉素(NEO)、硫酸卡那霉素(KAN)或硫酸巴龙霉素(PAR)。
进一步的，本发明的一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，具体步骤为，
S1化合物2的合成：
将99.2mmol烯丙基溴和98.4mmol碘化钠加入到500mL的圆底烧瓶中，并加入150mL丙酮加热至56℃使之回流1小时；
然后加入65.6mmol的2,4-二羟基苯乙酮、64.2mmol碳酸钾和100mL丙酮加热回流24小时，期间通过薄层色谱法(TLC)监测反应的进程；
反应完成后通过柱层析色谱法分离得到浅黄色液体目标产物。
S2化合物3的合成：
将53.2mmol的上一步产物和212mmol的三乙胺加入到500mL的圆底烧瓶中，并用160mL的无水DCM溶解，使用低温反应器(The Great Wall)冷却至78℃并搅拌10min，通过注射器在5min左右缓慢加入19.2mL，117.2mmol的三氟甲磺酸酐。
然后拿回室温，在氮气氛围下反应40min后加入240mL饱和碳酸钠溶液来淬灭反应，并搅拌5min。反应液通过柱层析色谱法纯化得到橙色液体目标产物。
S3化合物4的合成：
将溶有0.4-0.6mol/L的化合物3(优选0.5mol/L)、0.7-0.9mol/L巯基乙酸叔丁酯(优选0.8mol/L)、0.05-0.15mol/L的光引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(优选0.1mol/L)的四氢呋喃溶液放置在紫外灯反应器(LUYOR-3109，365nm，9000μW/cm2)下，通过活化光引发剂来发生“巯基-双键”的高效点击化学反应，反应液通过柱层析色谱法分离得到淡黄色固体产物。
S4化合物5的合成：
将已活化的1.307g的3A分子筛放入Schlenk反应瓶中并放入120℃的烘箱中烘烤2小时进一步除去水。然后将溶有0.15-0.25mol/L的化合物4(优选0.2mol/L)、0.35-0.55mol/L联硼酸频那醇酯(优选0.45mol/L)、0.01-0.02mol/L的催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(优选0.015mol/L)、0.01-0.02mol/L的配体1,1'-双(二苯基膦)二茂铁(优选0.015mol/L)、0.55-0.75mol/L的乙酸钾(优选0.65mol/L)的超干1，4-二氧六环溶液26在液氮冷冻中通过在真空线上反复进行“冻结-脱气-融化”三次操作以进一步除去水以及氧气，操作完成后将反应瓶放入提前预热至105℃的油浴锅中反应3小时。反应结束后纯化得到橙色固体。
S5叔丁酯的脱保护((pin)-APA的合成)：
在上一步的1.86g，4.1mmol的橙色固体产物中加入4.5mL的三氟乙酸并搅拌反应3h，然后通过洗涤纯化得到橙红色黏稠油状产物(pin)-APA，1.13g，产率70％。
S6八臂聚乙二醇的功能化((pin)-APAPEG的合成)：
将溶有0.3-0.5mol/L的功能分子(pin)-APA(优选0.4mol/L)、0.01-0.02mol/L八臂聚乙二醇(分子量＝10000，优选0.015mol/L)、0.3-0.5mol/L的催化剂4-二甲氨基吡啶的二氯甲烷溶液在冰水浴中搅拌10min后用注射器缓慢加入脱水剂N,N'-二异丙基碳二亚胺使其终浓度达到0.6-0.8mol/L，优选0.65mol/L，在30℃下反应48小时。反应液沉淀后离心处理以得到(pin)-APAPEG。
S7将(pin)-APAPEG配制成水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷中的代表妥布霉素的水溶液，混合成胶，其中浓度(pin)-APAPEG＞40mg/mL，TOB＞2mg/mL。
进一步的，本发明的一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，S7中，将(pin)-APAPEG配制成175mg/mL浓度的水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷中的代表妥布霉素的浓度为17.5mg/mL的水溶液，按照体积比2:1混合成胶。
另一方面，本发明提供一种稳定、智能的抗感染水凝胶，采用前述稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法制备而成。
本发明通过上述技术方案，取得如下技术效果。
本发明的合成路线可行，本发明制备的稳定、智能的抗感染水凝胶，成胶迅速，水中稳定，具有多种响应性，可注射可塑性，具有良好自修复能力，且具有快速的杀菌能力和良好的生物相容性
附图说明
图1为APAPEG的合成路线；
图2(a)(pin)-APA的ESI质谱；(b)(pin)-APA的1H NMR谱图；(c)(pin)-APA的13CNMR谱图；
图3(pin)-APAPEG的1H NMR谱图；
图4APAPEG的1H NMR谱图；
图5为对比例分子合成图；
图6APEG的1H NMR谱图；
图7CPEG的1H NMR谱图；
图8BPEG的1H NMR谱图；
图9基于亚胺硼酸键水凝胶的制备示意图；
图10(pin)-APAPEG、APAPEG、APEG、CPEG、BPEG与TOB混合后的光学照片；
图11APAPEG/TOB凝胶和(pin)-APAPEG/TOB凝胶在H2O和PBS缓冲溶液中的稳定性；
图12(pin)-APAPEG/TOB和APAPEG/TOB凝胶氮的精细谱；
图13(pin)-APAPEG/TOB混合物的相图；
图14(pin)-APAPEG/TOB模型水凝胶的SEM图像；
图15(a)(pin)-APAPEG/TOB模型水凝胶的时变流变测试，测试是在1％应变和10rad/s的角频率下进行的；(b)流变仪测量不同TOB浓度的水凝胶的储能模量G'和损耗模量G”；
图16(a)水凝胶可注射的示意图(b)水凝胶的塑性能力和自修复能力
图17不同氨基糖苷水凝胶的时变流变测试；
图18(a)(pin)-APAPEG/TOB模型水凝胶的酸响应行为；(b)模型水凝胶的氧化响应行为；
图19(a)(pin)-APAPEG/TOB水凝胶对α-亲核试剂和主链氨基的响应行为；(b)(pin)-APAPEG/TOB模型水凝胶对多种小分子的响应行为；
图20(pin)-APAPEG/TOB凝胶体外释放氨基糖苷的动力学表征图；
图21(pin)-APAPEG/TOB凝胶对NIH 3T3细胞的细胞毒性图；
图22(pin)-APAPEG/TOB凝胶对实验小鼠的体重评价图；
图23(pin)-APAPEG/TOB凝胶的ZOI测试图；
图24(pin)-APAPEG/TOB凝胶的体内抗菌实验结果图；
图25(pin)-APAPEG/TOB凝胶的伤口修复实验图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明旨在制备带有羧基基团的2-乙酰基苯基硼酸频哪醇酯，并通过酯化反应将其接枝在八臂聚乙二醇上，得到(pin)-APAPEG，将(pin)-APAPEG配制成水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷的水溶液，制备成稳定、智能的抗感染水凝胶，参见图1至图3,，图1给出了(pin)-APAPEG的合成路线图。图2(a)(pin)-APA的ESI质谱；(b)(pin)-APA的1HNMR谱图；(c)(pin)-APA的13C NMR谱图，图3为(pin)-APAPEG的1H NMR谱图。
具体的，包括以下步骤：
S1化合物2的合成：
将99.2mmol烯丙基溴和98.4mmol碘化钠加入到500mL的圆底烧瓶中，并加入150mL丙酮加热至56℃使之回流1小时；
然后加入65.6mmol的2,4-二羟基苯乙酮、64.2mmol碳酸钾和100mL丙酮加热回流24小时，期间通过薄层色谱法(TLC)监测反应的进程；
反应完成后通过柱层析色谱法分离得到浅黄色液体目标产物。
S2化合物3的合成：
将53.2mmol的上一步产物和212mmol的三乙胺加入到500mL的圆底烧瓶中，并用160mL的无水DCM溶解，使用低温反应器(The Great Wall)冷却至78℃并搅拌10min，通过注射器在5min左右缓慢加入19.2mL，117.2mmol的三氟甲磺酸酐。
然后拿回室温，在氮气氛围下反应40min后加入240mL饱和碳酸钠溶液来淬灭反应，并搅拌5min。反应液通过柱层析色谱法纯化得到橙色液体目标产物。
S3化合物4的合成：
将溶有0.4-0.6mol/L(或其中任何范围)的化合物3、0.7-0.9mol/L(或其中任何范围)巯基乙酸叔丁酯、0.05-0.15mol/L(或其中任何范围)的光引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的四氢呋喃溶液放置在紫外灯反应器(LUYOR-3109，365nm，9000μW/cm2)下，通过活化光引发剂来发生“巯基-双键”的高效点击化学反应，反应液通过柱层析色谱法分离得到淡黄色固体产物。
S4化合物5的合成：
将已活化的1.307g的3A分子筛放入Schlenk反应瓶中并放入120℃的烘箱中烘烤2小时进一步除去水。然后将溶有0.15-0.25mol/L(或其中任何范围)的化合物4、0.35-0.55mol/L(或其中任何范围)联硼酸频那醇酯、0.01-0.02mol/L(或其中任何范围)的催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、0.01-0.02mol/L(或其中任何范围)的配体1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、0.55-0.75mol/L(或其中任何范围)的乙酸钾的超干1，4-二氧六环溶液26在液氮冷冻中通过在真空线上反复进行“冻结-脱气-融化”三次操作以进一步除去水以及氧气，操作完成后将反应瓶放入提前预热至105℃的油浴锅中反应3小时。反应结束后纯化得到橙色固体。
S5叔丁酯的脱保护((pin)-APA的合成)：
在上一步的1.86g，4.1mmol的橙色固体产物中加入4.5mL的三氟乙酸并搅拌反应3h，然后通过洗涤纯化得到橙红色黏稠油状产物(pin)-APA，1.13g，产率70％。
S6八臂聚乙二醇(的功能化((pin)-APAPEG的合成)：
将溶有0.3-0.5mol/L(或其中任何范围)的功能分子(pin)-APA、0.01-0.02mol/L(或其中任何范围)八臂聚乙二醇(分子量＝10000)、0.3-0.5mol/L(或其中任何范围)的催化剂4-二甲氨基吡啶的二氯甲烷溶液在冰水浴中搅拌10min后用注射器缓慢加入脱水剂N,N'-二异丙基碳二亚胺使其终浓度达到0.6-0.8mol/L(或其中任何范围)，在30℃下反应48小时。反应液沉淀后离心处理以得到(pin)-APAPEG。
S7将(pin)-APAPEG配制成水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷中的代表妥布霉素的水溶液，混合成胶，其中浓度(pin)-APAPEG＞40mg/mL，TOB＞2mg/mL。
优选的，将(pin)-APAPEG配制成175mg/mL浓度的水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷中的代表妥布霉素(TOB)的浓度为17.5mg/mL的水溶液，取40μL PEG水溶液和20μLTOB水溶液混合按照体积比2:1于玻璃小瓶中，然后倒置瓶子观察小瓶中的液体是否流动，不可流动则已成胶，反之则未成胶。
实施例1：
S1化合物2的合成：
将8.4mL，99.2mmol烯丙基溴和14.76g，98.4mmol碘化钠加入到500mL的圆底烧瓶中，并加入150mL丙酮加热至56℃使之回流1小时；
然后加入9.98g，65.6mmol的2,4-二羟基苯乙酮、8.88g，64.2mmol碳酸钾和100mL丙酮加热回流24小时，期间通过薄层色谱法(TLC)监测反应的进程；
反应完成后通过柱层析色谱法分离得到浅黄色液体目标产物。
S2化合物3的合成：
将10.24g，53.2mmol的上一步产物和29.6mL，212mmol的三乙胺加入到500mL的圆底烧瓶中，并用160mL的无水DCM溶解，使用低温反应器(The Great Wall)冷却至78℃并搅拌10min，通过注射器在5min左右缓慢加入19.2mL，117.2mmol的三氟甲磺酸酐。
然后拿回室温，在氮气氛围下反应40min后加入240mL饱和碳酸钠溶液来淬灭反应，并搅拌5min。反应液通过柱层析色谱法纯化得到橙色液体目标产物。
S3化合物4的合成：
将溶有0.5mol/L的化合物3、0.8mol/L巯基乙酸叔丁酯、0.1mol/L的光引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的四氢呋喃溶液放置在紫外灯反应器(LUYOR-3109，365nm，9000μW/cm2)下，通过活化光引发剂来发生“巯基-双键”的高效点击化学反应，反应液通过柱层析色谱法分离得到淡黄色固体产物。
S4化合物5的合成：
将已活化的1.307g的3A分子筛放入Schlenk反应瓶中并放入120℃的烘箱中烘烤2小时进一步除去水。然后将溶有0.2mol/L的化合物4、0.45mol/L联硼酸频那醇酯、0.015mol/L的催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、0.015mol/L的配体1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、0.65mol/L的乙酸钾的超干1，4-二氧六环溶液26在液氮冷冻中通过在真空线上反复进行“冻结-脱气-融化”三次操作以进一步除去水以及氧气，操作完成后将反应瓶放入提前预热至105℃的油浴锅中反应3小时。反应结束后纯化得到橙色固体。
S5叔丁酯的脱保护((pin)-APA的合成)：
在上一步的1.86g，4.1mmol的橙色固体产物中加入4.5mL的三氟乙酸并搅拌反应3h，然后通过洗涤纯化得到橙红色黏稠油状产物(pin)-APA，1.13g，产率70％。
S6八臂聚乙二醇的功能化((pin)-APAPEG的合成)：
将溶有0.4mol/L的功能分子(pin)-APA、0.015mol/L八臂聚乙二醇(分子量＝10000)、0.4mol/L的催化剂4-二甲氨基吡啶的二氯甲烷溶液在冰水浴中搅拌10min后用注射器缓慢加入脱水剂N,N'-二异丙基碳二亚胺使其终浓度达到0.65mol/L，在30℃下反应48小时。反应液沉淀后离心处理以得到(pin)-APAPEG。
S7将(pin)-APAPEG配制成175mg/mL浓度的水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷中的代表妥布霉素(TOB)的浓度为17.5mg/mL的水溶液，取40μL PEG水溶液和20μLTOB水溶液混合按照体积比2:1于玻璃小瓶中，然后倒置瓶子观察小瓶中的液体是否流动，不可流动则已成胶，反之则未成胶。
实施例2：
S1化合物2的合成：
将8.4mL，99.2mmol烯丙基溴和14.76g，98.4mmol碘化钠加入到500mL的圆底烧瓶中，并加入150mL丙酮加热至56℃使之回流1小时；
然后加入9.98g，65.6mmol的2,4-二羟基苯乙酮、8.88g，64.2mmol碳酸钾和100mL丙酮加热回流24小时，期间通过薄层色谱法(TLC)监测反应的进程；
反应完成后通过柱层析色谱法分离得到浅黄色液体目标产物。
S2化合物3的合成：
将10.24g，53.2mmol的上一步产物和29.6mL，212mmol的三乙胺加入到500mL的圆底烧瓶中，并用160mL的无水DCM溶解，使用低温反应器(The Great Wall)冷却至78℃并搅拌10min，通过注射器在5min左右缓慢加入19.2mL，117.2mmol的三氟甲磺酸酐。
然后拿回室温，在氮气氛围下反应40min后加入240mL饱和碳酸钠溶液来淬灭反应，并搅拌5min。反应液通过柱层析色谱法纯化得到橙色液体目标产物。
S3化合物4的合成：
将溶有0.4mol/L的化合物3、0.7mol/L巯基乙酸叔丁酯、0.05mol/L的光引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的四氢呋喃溶液放置在紫外灯反应器(LUYOR-3109，365nm，9000μW/cm2)下，通过活化光引发剂来发生“巯基-双键”的高效点击化学反应，反应液通过柱层析色谱法分离得到淡黄色固体产物。
S4化合物5的合成：
将已活化的1.307g的3A分子筛放入Schlenk反应瓶中并放入120℃的烘箱中烘烤2小时进一步除去水。然后将溶有0.15mol/L的化合物4、0.35mol/L联硼酸频那醇酯、0.01mol/L的催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、0.01mol/L的配体1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、0.55mol/L的乙酸钾的超干1，4-二氧六环溶液26在液氮冷冻中通过在真空线上反复进行“冻结-脱气-融化”三次操作以进一步除去水以及氧气，操作完成后将反应瓶放入提前预热至105℃的油浴锅中反应3小时。反应结束后纯化得到橙色固体。
S5叔丁酯的脱保护((pin)-APA的合成)：
在上一步的1.86g，4.1mmol的橙色固体产物中加入4.5mL的三氟乙酸并搅拌反应3h，然后通过洗涤纯化得到橙红色黏稠油状产物(pin)-APA，1.13g，产率70％。
S6八臂聚乙二醇的功能化((pin)-APAPEG的合成)：
将溶有0.3mol/L的功能分子(pin)-APA、0.01mol/L八臂聚乙二醇(分子量＝10000)、0.3mol/L的催化剂4-二甲氨基吡啶的二氯甲烷溶液在冰水浴中搅拌10min后用注射器缓慢加入脱水剂N,N'-二异丙基碳二亚胺使其终浓度达到0.6mol/L，在30℃下反应48小时。反应液沉淀后离心处理以得到(pin)-APAPEG。
S7将(pin)-APAPEG配制成175mg/mL浓度的水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷中的代表妥布霉素(TOB)的浓度为17.5mg/mL的水溶液，取40μL PEG水溶液和20μLTOB水溶液混合按照体积比2:1于玻璃小瓶中，然后倒置瓶子观察小瓶中的液体是否流动，不可流动则已成胶，反之则未成胶。
实施例3：
S1化合物2的合成：
将8.4mL，99.2mmol烯丙基溴和14.76g，98.4mmol碘化钠加入到500mL的圆底烧瓶中，并加入150mL丙酮加热至56℃使之回流1小时；
然后加入9.98g，65.6mmol的2,4-二羟基苯乙酮、8.88g，64.2mmol碳酸钾和100mL丙酮加热回流24小时，期间通过薄层色谱法(TLC)监测反应的进程；
反应完成后通过柱层析色谱法分离得到浅黄色液体目标产物。
S2化合物3的合成：
将10.24g，53.2mmol的上一步产物和29.6mL，212mmol的三乙胺加入到500mL的圆底烧瓶中，并用160mL的无水DCM溶解，使用低温反应器(The Great Wall)冷却至78℃并搅拌10min，通过注射器在5min左右缓慢加入19.2mL，117.2mmol的三氟甲磺酸酐。
然后拿回室温，在氮气氛围下反应40min后加入240mL饱和碳酸钠溶液来淬灭反应，并搅拌5min。反应液通过柱层析色谱法纯化得到橙色液体目标产物。
S3化合物4的合成：
将溶有0.6mol/L的化合物3、0.9mol/L巯基乙酸叔丁酯、0.15mol/L的光引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(优选0.1mol/L)的四氢呋喃溶液放置在紫外灯反应器(LUYOR-3109，365nm，9000μW/cm2)下，通过活化光引发剂来发生“巯基-双键”的高效点击化学反应，反应液通过柱层析色谱法分离得到淡黄色固体产物。
S4化合物5的合成：
将已活化的1.307g的3A分子筛放入Schlenk反应瓶中并放入120℃的烘箱中烘烤2小时进一步除去水。然后将溶有0.25mol/L的化合物4、0.55mol/L联硼酸频那醇酯、0.02mol/L的催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、0.02mol/L的配体1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、0.75mol/L的乙酸钾的超干1，4-二氧六环溶液26在液氮冷冻中通过在真空线上反复进行“冻结-脱气-融化”三次操作以进一步除去水以及氧气，操作完成后将反应瓶放入提前预热至105℃的油浴锅中反应3小时。反应结束后纯化得到橙色固体。
S5叔丁酯的脱保护((pin)-APA的合成)：
在上一步的1.86g，4.1mmol的橙色固体产物中加入4.5mL的三氟乙酸并搅拌反应3h，然后通过洗涤纯化得到橙红色黏稠油状产物(pin)-APA，1.13g，产率70％。
S6八臂聚乙二醇的功能化((pin)-APAPEG的合成)：
将溶有0.5mol/L的功能分子(pin)-APA、0.02mol/L八臂聚乙二醇(分子量＝10000)、0.5mol/L的催化剂4-二甲氨基吡啶的二氯甲烷溶液在冰水浴中搅拌10min后用注射器缓慢加入脱水剂N,N'-二异丙基碳二亚胺使其终浓度达到0.6-0.8mol/L，在30℃下反应48小时。反应液沉淀后离心处理以得到(pin)-APAPEG。
S7将(pin)-APAPEG配制成175mg/mL浓度的水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷中的代表妥布霉素(TOB)的浓度为17.5mg/mL的水溶液，取40μL PEG水溶液和20μLTOB水溶液混合按照体积比2:1于玻璃小瓶中，然后倒置瓶子观察小瓶中的液体是否流动，不可流动则已成胶，反之则未成胶。
对比例
1、合成APAPEG
通过硼酸酯交换来脱保护，将实施例中溶有0.006mol/L的(pin)-APAPEG和0.45mol/L的苯硼酸的混合溶剂(乙腈：1M盐酸＝9:1)在室温下反应18小时，用甲醇透析1天除去杂质后旋干，用少量DCM溶解并在乙醚中沉淀得到白色固体产物APAPEG。
参见图4，为图4APAPEG的1H NMR谱图。
参见图5，为图5为对比例的APEG、CPEG、BPEG的分子合成图。
2、合成2-乙酰基苯功能化聚乙二醇(APEG)：
将131.3mg，0.8mmol的4-乙酰基苯甲酸、500mg，0.05mmol的分子量为Mw＝10000的八臂聚乙二醇、97.7mg，0.8mmol的DMAP加入至25mL已经提前干燥好的圆底烧瓶中，在手套箱中置换成氮气氛围并加入4mL无水DCM后盖好橡皮塞取出，在冰水浴中搅拌10min后用注射器缓慢加入脱水剂DIPC(0.2mL，1.3mmol)，在30℃下反应48小时。然后过滤掉吸水生成盐，并在冰的异丙醇：乙醚(v/v＝1:1)中沉淀三次，离心分离固体然后旋干掉残留溶剂以得到苯乙酰基功能化的8-Arm-PEG，527mg，产率94％。
3、合成4-乙酰丁酸功能化聚乙二醇(CPEG)：
制备过程与APEG类似，除了使用104.1mg，0.8mmol的4-乙酰丁酸代替4-乙酰基苯甲酸，原料及投料均与APEG的合成一致。
4、合成苯硼酸功能化聚乙二醇(BPEG)：
(1)将500mg，0.05mmol的分子量为Mw＝10000的八臂聚乙二醇加入到25mL的圆底烧瓶中，并用3mL THF溶解，然后在冰水浴中搅拌10min以冷却至0℃后加入166μL的121.4mg，1.2mmol的三乙胺，随后将152.6mg，0.8mmol的4-甲苯磺酰氯溶解在5mL THF中并在氮气保护下缓慢滴入反应瓶中，持续在0℃反应1h后恢复室温再反应23h。得到的混合物用3×50mL的DCM萃取，所得的有机相用1M氢氧化钠和去离子水洗涤，最后用无数硫酸镁干燥后旋干溶剂得到白色中间物，504mg，产率87％；
(2)将500mg，0.04mmol的中间产物，159.3mg，0.96mmol的4-羧基苯硼酸和288.3mg，2.88mmol的碳酸氢钾加入到50mL的圆底烧瓶中，并用10mL DMF溶解，在氮气保护下60℃反应18h。反应结束后过滤除去不溶的盐，然后旋干浓缩溶液后用100mL DCM稀释并用饱和碳酸氢钠、饱和食盐水洗涤，最后用无水硫酸镁干燥后旋干溶剂得到白色的产物，416.8mg，产率92％。
将上述不同功能化基团的成胶因子APAPEG、APEG、CPEG、BPEG配制成175mg/mL浓度的水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷中的代表妥布霉素(TOB)的浓度为17.5mg/mL的水溶液，取40μL PEG水溶液和20μL TOB水溶液混合按照体积比2:1于玻璃小瓶中，然后倒置瓶子观察小瓶中的液体是否流动，不可流动则已成胶，反之则未成胶。
参见图6至图8，图6至图8分别为APEG、CPEG、BPEG的1H NMR谱图。
实验例
1、以TOB作为多氨基分子氨基糖苷类抗生素的代表，将较高浓度的TOB水溶液分别与同浓度的APAPEG、APEG、CPEG和BPEG混合。与其他三类PEG相比，APAPEG和TOB可以形成倒置不流动的凝胶，参见图16，这从宏观说明了在具有几乎相同浓度的羰基或者硼酸基团时，亚胺硼酸键会相对亚胺键更容易形成，即在热力学上更加稳定。并且凝胶的形成时间小于10s，这也说明它在动力学上也很迅速。
参见图9和图10，图9为基于亚胺硼酸键水凝胶的制备示意图，图10为(pin)-APAPEG、APAPEG、APEG、CPEG、BPEG与TOB混合后的光学照片。
2、邻位硼酸酯的形成对亚胺硼酸键水稳定性影响
配制凝胶因子(pin)-APAPEG(实施例1)、APAPEG(对比例1)水溶液(175mg/mL)，以及另一个凝胶因子TOB水溶液(17.5mg/mL)。取塑料管并称重，记为M1，以上述方法按体积比2:1在管中制备水凝胶60μL，静置30min后分别加入60μL的水、PBS缓冲溶液，在25℃恒温摇床中孵育。待到达预定时间(0h、0.5h、1h、2h、3h、4h和5h)取出并用去离子水洗涤三次后冷冻干燥，将冻干后的固体和管称量的质量M2，残余未降解物质质量即为M＝M2-M1。每组设置3个平行样品。
在ESCALAB 250Thermo Fisher Scientific上进行X射线光电子能谱(XPS)测试：制备120μL(pin)-APAPEG和APAPEG的水凝胶，在冷冻干燥后进行测试来分析凝胶中的化学结构以及-C＝N-键的形成比例。
参见图11，为APAPEG/TOB凝胶和(pin)-APAPEG/TOB凝胶在H2O和PBS缓冲溶液中的稳定性图。可见APAPEG/TOB凝胶无论是在H2O中还是在PBS缓冲溶液中都会逐渐降解，并且在5小时左右几乎降解完全。(pin)-APAPEG与TOB在相同条件下配制的凝胶具有很好的稳定性，经过5小时也几乎没降解。说明(pin)-APAPEG/TOB凝胶在水中稳定性更强。
参见图12，为(pin)-APAPEG/TOB和APAPEG/TOB凝胶氮的精细谱。在N1s的高分辨谱中，揭示了C＝N(401.6eV)和C-N(399.2eV)的存在，并且在(pin)-APAPEG/TOB凝胶中C＝N的占比达到27.73％，而对比与APAPEG/TOB凝胶中C＝N的占比(12.00％)高出一倍，这说明(pin)-APAPEG中的频哪醇酯结构对于亚胺硼酸键在水中的稳定性有显著提升。
3、不同成胶基元浓度下的成胶情况
将(pin)-APAPEG和APAPEG配制成40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL、75mg/mL、100mg/mL、125mg/mL、150mg/mL、175mg/mL、200mg/mL的水溶液，并将TOB配制成5mg/mL、6.25mg/mL、7.5mg/mL、10mg/mL、12.5mg/mL、15mg/mL、17.5mg/mL、20mg/mL的水溶液。将(pin)-APAPEG或APAPEG与TOB以体积比2:1混合，静置30min，然后倒置瓶子观察小瓶中的液体是否流动，不可流动则已成胶，反之则未成胶。
参见图图13，为(pin)-APAPEG/TOB混合物的相图。凝胶因子(pin)-APAPEG和TOB在一定范围内都可以形成凝胶，当两者的浓度都过于低时，交联度过低导致无法形成凝胶。而当一个凝胶因子浓度过高，另一个过低也是无法形成凝胶的，因为过多的凝胶因子会与另一个形成封端结构而导致无法交联，所以可以形成凝胶的范围是沿着对角线呈一定比例向周围扩散。
4、(pin)-APAPEG/TOB凝胶的制备
以下实验例中的(pin)-APAPEG/TOB水凝胶(除有说明外)均以此方法制备：以175mg/mL的(pin)-APAPEG溶液与17.5mg/mL的TOB溶液以体积比2:1混合。
5、(pin)-APAPEG/TOB水凝胶的形貌
将固体在液氮下淬断，在台式扫描电镜(Phenom Pro，SEM)下观察水凝胶的形貌。图14为(pin)-APAPEG/TOB模型水凝胶的SEM图像。
6、(pin)-APAPEG/TOB水凝胶的机械性能
制备90μL的水凝胶后立即转移至流变仪上，进行模量-时间曲线的测试，并记录混合至开始测试的时间以保证每次测试准备时间一致，而当储能模量G′大于损耗模量G″时则表示凝胶形成。测试条件为应变1％，角频率为10rad/s，平行板直径为8mm，整个过程保持在25℃。
储能模量G'在开始计时以后始终大于损耗模量G”，说明凝胶时间小于操作时间。
7、不同浓度TOB对成胶的影响：
以175mg/mL的(pin)-APAPEG溶液与7.5mg/mL、10mg/mL、12.5mg/mL、15mg/mL、17.5mg/mL的TOB溶液以同样的方法和测试条件进行流变测试，取10min时的G′和G″来作定量数据。
通过改变TOB的浓度可以精细地调节凝胶的力学性能G'和G”(图15b)，但是凝胶时间并没有太大改变，仍然小于10s无法通过流变仪测得，这一方面表明凝胶的性能很大程度上受凝胶的交联密度影响，但另一方面表明亚胺硼酸键形成的反应速率常数很大，受浓度的影响没有这么明显。
其中，图15(a)(pin)-APAPEG/TOB模型水凝胶的时变流变测试，测试是在1％应变和10rad/s的角频率下进行的；(b)流变仪测量不同TOB浓度的水凝胶的储能模量G'和损耗模量G”。
8、(pin)-APAPEG/TOB水凝胶的可注射性、可塑性和自修复能力。
可注射性：并且通过将制备的500μL凝胶加入到注射器中，若从针头中打出的仍然是连续的凝胶，说明水凝胶具有可注射性。
可塑性：将以175mg/mL的(pin)-APAPEG溶液与17.5mg/mL的TOB溶液以体积比2:1混合加入至模具(菱形、星形、圆形)中，待凝胶化后从模具中取出。
自修复能力：除了上小节流变仪的表征以外，通过将制备的凝胶染色后用小刀切割，然后沿着切口拼接在一起，一段时间后观察是否形成一整块凝胶，并且切口可通过光学显微镜(Carl Zeiss)观察前后的变化。
参见图16，图16(a)水凝胶可注射的示意图(b)水凝胶的塑性能力和自修复能力。
9、(pin)-APAPEG与氨基糖苷制备凝胶的普适性
配制硫酸新霉素溶液(28.4mg/mL，[-NH2]＝0.19M)、硫酸卡那霉素溶液(27.3mg/mL，[-NH2]＝0.19M)、硫酸巴龙霉素溶液(26.9mg/mL，[-NH2]＝0.19M)，并用少量浓氢氧化钠调节pH至10.5以脱除硫酸盐。将175mg/mL的(pin)-APAPEG溶液分别与它们以体积比2:1混合于玻璃小瓶中，然后倒置瓶子观察小瓶中的液体是否流动，不可流动则已成胶，反之则未成胶。
另外以同样的方法制备90μL的水凝胶后立即转移至流变仪上，进行模量-时间曲线的测试，而当储能模量G′大于损耗模量G″时则表示凝胶形成。测试条件设置应变1％，角频率为10rad/s，平行板选择直径为8mm，整个过程保持在25℃。
考虑到氨基糖苷类抗生素都有着相似的化学性质，可以作为模块化的多氨基凝胶因子轻松地与(pin)-APAPEG形成亚胺硼酸键，从而扩展成氨基糖苷类水凝胶。如图17结果所示，以同样的氨基浓度([-NH2]＝0.19M)成功制备氨基糖苷类水凝胶。显示了(pin)-APAPEG对多氨基分子的普适性，各类水凝胶之间模量的差距可能是由于氨基的活性不同或者氨基糖苷的硫酸盐脱除效率不同导致。
10、(pin)-APAPEG/TOB凝胶动态响应行为的表征
配制酸响应溶液100mM盐酸，再用2×PBS配制100mM H2O2、磷酸乙醇胺、苯肼、赖氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、D-(+)-葡萄糖以及谷胱甘肽，将酸性较强的磷酸乙醇胺以及谷胱甘肽用少量浓氢氧化钠溶液将pH调解至中性。
取塑料管并称量其质量，记为M1，在管中混合制备水凝胶60μL，静置30min后分别加入60μL的HCl、H2O2溶液、磷酸乙醇胺、苯肼，在25℃恒温摇床中孵育。待到达预定时间取出并先用甲醇洗涤两次除去油状降解物，再用去离子水洗涤两次后冷冻干燥，将冻干后的固体和管的质量记为M2，残余未降解物质质量即为M＝M2-M1。每组设置3个平行样品。另一方面，同样制备60μL水凝胶并分别加入60μL赖氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、D-(+)-葡萄糖以及谷胱甘肽，等待24小时后观察凝胶是否降解。
凝胶的交联网络是由具有响应性的亚胺硼酸键构成，可在多种刺激下解离并破坏水凝胶网络。然后我们针对三种刺激(酸、氧化、α-亲核试剂)表征(pin)-APAPEG/TOB水凝胶的响应行为。例如，亚胺键是pH敏感的化学键，在酸的刺激下亚胺键迅速断裂，通过酸处理后残留的凝胶的质量，可以确认凝胶的交联网络快速瓦解(图18a)。此外，为了评估(pin)-APAPEG/TOB水凝胶的氧化响应，使用H2O2作为氧化剂处理凝胶，如图18b，凝胶在氧化剂作用下表现出快速的凝胶降解行为。
除了酸响应和氧化响应以外，亚胺硼酸键对α-亲核试剂显示出快速的响应性，并且还对细菌特有脂质磷酸乙醇胺有响应性。我们认为由于2-乙酰基苯基硼酸对主链上的氨基有选择性，并且TOB上的氨基多是侧链上的氨基，其反应活性相对较低，所以当受到拥有主链氨基的分子刺激时，可能会发生氨基交换，最终导致交联结构被瓦解。进一步我们用同样拥有主链氨基的赖氨酸处理，水凝胶同样会降解，而使用只有侧链氨基的苯丙氨酸、异亮氨酸和缬氨酸去刺激水凝胶，可以看到即使经过24小时后凝胶依然没有降解。此外，一些竞争小分子(邻苯二酚、葡萄糖、谷胱甘肽)对水凝胶降解显示出很少的干扰。
11、(pin)-APAPEG/TOB凝胶体外释放氨基糖苷的动力学表征
制备水凝胶150μL，静置30min后放入3500Da的透析袋并分别加入1mL pH＝3、5、7.4的PBS缓冲溶液，然后在释放外液中加入14mL的对应pH的PBS缓冲溶液并放入25℃的恒温摇床进行药物释放。采用累积释放来计算释放动力学，在预定时间(0.5、1、2、3、4、6、8、10、12、24h)取1mL溶液并补1mL对应pH的PBS缓冲溶液。取出的溶液待用，每组设置3组平行组。
过茚三酮染色法来检测氨基糖苷的释放动力学。将170mg茚三酮和30mg还原茚三酮溶解在20mL乙二醇甲醚中来得到新鲜配制的衍生化试剂，将1mL释放液、1mL衍生化试剂、1mL醋酸-醋酸钠缓冲液(pH＝5.4)充分混合，取一半作为背景样品，另一半在玻璃管中加热至沸腾并保持15min，然后自然冷却至室温得到蓝紫色溶液。通过紫外可见(UV-Vis)分光光度计PerkinElmer Lambda 650型来记录待测溶液以及背景样品在570nm处的吸光度，每组样品重复三次。同时配制已知浓度的TOB标准药物样品来记录570nm处的吸光度来得到标准曲线，最终TOB的标准曲线如下：y＝0.0796x+0.2075，R2＝0.9954。
参见图19，其中图19(a)(pin)-APAPEG/TOB水凝胶对α-亲核试剂和主链氨基的响应行为。(b)(pin)-APAPEG/TOB模型水凝胶对多种小分子的响应行为。
由于细菌的生命活动中会产生酸性代谢物，所以生存在酸性微环境中。为了研究(pin)-APAPEG/TOB水凝胶在体外的释放能力，我们模拟细菌的生存的酸性环境，在pH＝5.0下进行释放。如图20，在弱酸条件下TOB迅速释放，在8h内药物的释放量达到60％(以在pH＝3下的释放总量记为100％)，并在之后缓慢释放，24小时释放累计70％。相对于pH＝7.4条件下24h释放量小于30％，有着显著性差异，说明该水凝胶有着pH敏感的释放特征，这是由于TOB通过亚胺硼酸键作为结构基元并入水凝胶中，在酸性下会解离为自由氨基从交联体系中溶解出来，并使得水凝胶交联结构瓦解。这确保了由TOB作为结构单元构筑的水凝胶可以按需释放，可以尽快准确地杀死细菌，防止细菌的进一步繁殖。
12、细胞培养和细胞毒性评估
将NIH 3T3细胞(小鼠胚胎成纤维细胞系，ATCC)以每孔104个细胞的密度接种到96孔板中，并在37℃、湿润的5％CO2气氛下在含有10％灭活胎牛血清FBS(Gemini)的杜尔贝科改良鹰培养基DMEM(Gibco)中培养24小时。将模型水凝胶的冻干样品溶解在DMEM中以获得不同浓度(0.85、1.7、3.4、6.8和13.6mg/mL)的溶液。然后，用100μL上述溶液替换旧培养基并再孵育24小时。通过标准MTT法评估模型水凝胶对NIH 3T3细胞的细胞毒性。每个样本重复六次。
参见图21,，模型水凝胶在对NIH3T3细胞无明显毒性的基础上显示出良好的生物相容性。
13、体内安全性评价
Balb/c小鼠(雌性，6周龄，20g)随机分为两组(每组5只小鼠)，并在背部皮下接种100μL模型水凝胶(Gel)或PBS。在2周内记录所有小鼠的体重。
参见图22，模型水凝胶和PBS组在体重方面没有显著差异，表明模型水凝胶具有良好的生物相容性。
14、体外抗菌实验
使用抑制区(ZOI)测试来测试模型水凝胶的抗菌活性。对数相细菌溶液与TSB或LB培养基均匀混合，并调节至106CFU mL-1.将60μL PBS溶液、(pin)-ABAPEG(PEG)溶液(40μL175mg/ml PEG溶液，20μL PBS溶液)、TOB溶液(40μL PBS液，20μL17.5 mg/ml TOB溶液)和模型水凝胶(40μL175mg/ml PEG，20μL27.5mg/ml TOB)分别放置在板的中心。在37℃孵育24小时后，测量并记录ZOI的直径。
参见图23，抑制区的形成所证明了从模型水凝胶释放的TOB保持了最初的抗菌性能。
15、体内抗菌实验
Balb/c小鼠(雌性，6周龄，20g)在麻醉下脱毛，并随机分为四组(每组5只小鼠)。为了构建铜绿假单胞菌感染的伤口模型，在小鼠背部制作直径10mm的全厚伤口，并很快用Tegaderm膜(3M，1626w)覆盖。随后，在伤口部位接种75μL铜绿假单胞菌悬浮液(107CFU mL-1)并孵育24小时。移除膜，用100μL模型水凝胶(66.6μL 175mg/mL PEG，33.3μL17.5mg/mLTOB)、PEG溶液(66.6μL 175mg/mL PEG，33.33μL PBS)、TOB溶液(66.5μLPBS，33.3μL17.5mg/mL TOB)和PBS溶液处理伤口，分别地在第1、4、8和12天拍摄并测量感染伤口。然后处死所有小鼠，收集心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏和注射部位周围的皮肤进行细菌计数。
参见图24和25，与对照组相比，使用模型水凝胶治疗后，组织中存活的细菌更少，这归因于其持续释放药物的能力。细菌感染会对组织造成严重破坏，并干扰伤口再生。与第12天的其他组相比，模型水凝胶组显示出最佳的伤口修复结果。
本发明提供的技术方案，不受上述实施例的限制，凡是利用本发明的结构和方式，经过变换和代换所形成的技术方案，都在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1 化合物2的合成：
将烯丙基溴和碘化钠加入圆底烧瓶中，并加入丙酮加热至56℃回流1小时；
然后加入2, 4-二羟基苯乙酮、碳酸钾和丙酮加热回流24小时，期间通过薄层色谱法监测反应的进程；反应纯化后得到浅黄色液体目标产物；
S2 化合物3的合成：
将上一步产物和三乙胺加入到圆底烧瓶中，并用无水二氯甲烷溶解，冷却至78 °C 并搅拌10 min，通过注射器在5min左右缓慢加入三氟甲磺酸酐；
室温下，在氮气氛围下反应40 min后加入饱和碳酸钠溶液来淬灭反应，并搅拌5 min；反应纯化后得到橙色液体目标产物；
S3 化合物4的合成：
将前一步的含双键的产物分子、巯基乙酸叔丁酯和光引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮加入到烧杯中，并用四氢呋喃溶解，使用紫外灯反应器活化光引发剂来发生“巯基-双键”的高效点击化学反应，在照射30 min后，补加2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮并再照射10min以充分反应；反应纯化后得到淡黄色固体产物；
S4 化合物5的合成：
将已活化的3A分子筛烘烤除去水，然后加入上一步产物、反应物联硼酸频那醇酯、催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、配体1,1'-双(二苯基膦)二茂铁和乙酸钾并用超干1，4-二氧六环溶解，在液氮冷冻中通过在真空线上反复进行“冻结-脱气-融化”三次操作以进一步除去水以及氧气，操作完成后将反应瓶放入提前预热至105 °C的油浴锅中反应3小时；反应纯化得到橙色固体；
S5 (pin)-APA的合成：
在上一步的橙色固体产物中加入三氟乙酸并搅拌反应3h，通过洗涤纯化后得到橙红色黏稠油状产物(pin)-APA；
S6 (pin)-APAPEG的合成：
将上一步反应所得的功能分子(pin)-APA、八臂聚乙二醇、催化剂DMAP加入圆底烧瓶，在氮气氛围并加入无水DCM后盖好橡皮塞取出，在冰水浴中搅拌10 min后用注射器缓慢加入脱水剂DIPC，在30 °C下反应48小时；反应液沉淀后离心处理以得到(pin)-APAPEG；
S7 将(pin)-APAPEG配制成水溶液，并配制另一个成胶因子氨基糖苷的水溶液，混合，制备成稳定、智能的抗感染水凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，其特征在于：氨基糖苷为妥布霉素、硫酸新霉素、硫酸卡那霉素或硫酸巴龙霉素。
3.根据权利要求1所述的一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1 化合物2的合成：
将99.2 mmol烯丙基溴和98.4 mmol碘化钠加入到500 mL的圆底烧瓶中，并加入150 mL丙酮加热至56℃使之回流1小时；
然后加入65.6 mmol的2, 4-二羟基苯乙酮、64.2 mmol碳酸钾和100mL丙酮加热回流24小时，期间通过薄层色谱法监测反应的进程；
反应完成后通过柱层析色谱法分离得到浅黄色液体目标产物；
S2 化合物3的合成：
将53.2 mmol的上一步产物和212 mmol的三乙胺加入到500 mL的圆底烧瓶中，并用160mL的无水DCM溶解，使用低温反应器冷却至78 °C 并搅拌10 min，通过注射器在5min左右缓慢加入19.2 mL，117.2 mmol的三氟甲磺酸酐；
然后拿回室温，在氮气氛围下反应40 min后加入240 mL饱和碳酸钠溶液来淬灭反应，并搅拌5 min反应液，通过柱层析色谱法纯化得到橙色液体目标产物；
S3 化合物4的合成：
将溶有0.4-0.6 mol/L的化合物3、0.7-0.9 mol/L巯基乙酸叔丁酯、0.05-0.15 mol/L的光引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的四氢呋喃溶液放置在紫外灯反应器下，通过活化光引发剂来发生“巯基-双键”的高效点击化学反应，反应液通过柱层析色谱法分离得到淡黄色固体产物；
S4 化合物5的合成：
将已活化的1.307 g的3A分子筛放入Schlenk反应瓶中并放入120℃的烘箱中烘烤2小时进一步除去水，然后将溶有0.15-0.25 mol/L的化合物4、0.35-0.55 mol/L联硼酸频那醇酯、0.01-0.02 mol/L的催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、0.01-0.02 mol/L的配体1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、0.55-0.75mol/L的乙酸钾的超干1，4-二氧六环溶液26在液氮冷冻中通过在真空线上反复进行“冻结-脱气-融化”三次操作以进一步除去水以及氧气，操作完成后将反应瓶放入提前预热至105 °C的油浴锅中反应3小时，反应结束后纯化得到橙色固体；
S5 (pin)-APA的合成：
在上一步的4.1 mmol的橙色固体产物中加入4.5 mL的三氟乙酸并搅拌反应3h，然后通过洗涤纯化得到橙红色黏稠油状产物(pin)-APA；
S6 (pin)-APAPEG的合成：
将溶有0.3-0.5 mol/L的功能分子(pin)-APA、0.01-0.02 mol/L八臂聚乙二醇、0.3-0.5 mol/L的催化剂4-二甲氨基吡啶的二氯甲烷溶液在冰水浴中搅拌10 min后用注射器缓慢加入脱水剂N,N'-二异丙基碳二亚胺使其终浓度达到0.6-0.8 mol/L，在30 °C下反应48小时，反应液沉淀后离心处理以得到(pin)-APAPEG；
S7 将(pin)-APAPEG配制成水溶液，并配制另一个成胶因子妥布霉素的水溶液，混合成胶，其中浓度(pin)-APAPEG＞40 mg/mL，TOB＞2 mg/mL。
4.根据权利要求3所述的一种稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法，其特征在于：S7中，将(pin)-APAPEG配制成175 mg/mL浓度的水溶液，并配制妥布霉素的浓度为17.5 mg/mL的水溶液，按照体积比2:1混合成胶。
5.一种稳定、智能的抗感染水凝胶，采用权利要求1至4任一所述的稳定、智能的抗感染水凝胶的制备方法制备而成。
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