| 简介： |
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李杰 张锡兰 程群峰 高青雨*
（河南大学化学化工学院，开封,475001, E-mail:qingyugao@henu.edu.cn）
智能材料是指对环境可感知且可响应并具有功能发现能力的新材料，其中温度响应材料是研究较多的一类，由于它同时含有亲水的酰胺基团和疏水的碳链，对温度显示非连续的变化，所以它可以被应用于物料分离、药物控制释放、固定化酶、免疫分析的多种领域。N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）聚合物就是其中研究较多的一种，它低临界溶液温度（LCST）约为
32℃,溶液温度达到或高于这个温度时，PNIPAM的水溶液在一相当宽的浓度范围内可发生相分离，而当温度降低到LCST以下时，沉淀的PNIPAM又能在迅速溶解。由于PNIPAM的LCST接近人体温度，近年来，PNIPAM的共聚物应用于生物医学领域的研究倍受关注，如共聚物的温控药物释放[1.2]、生物大分子释放[3.4]等。根据该水溶液相变原理，如果在其分子链中引入亲水链节，能够提高其脱水温度，从而达到提高LCST的目的。我们用阴离子单体如马来酸酐（MAn）等亲水性较好的单体与PNIPAM进行自由基共聚，获得两水亲性共聚物P（NIPAM- MAn），对它们水溶液及其水凝胶的温敏性进行了研究。
表1为NIPAm与MAn分别以不同的质量比进行聚合获得四种组成不同的的共聚物。测得的质量百分浓度均为2%的四种共聚物样品水溶液的温度-透光率曲线如图1所示，从中就可以确定透光率突变中点所对应的低临界溶液温度（LCST）分别为34.5¸35¸37¸38℃。可以看出，共聚物在相同的浓度和pH值下，随着马来酸酐含量的增加，其LCST逐渐升高，在适当的组成下，可以接近人体温度。这对控制药物及生物大分子释放具有很重要的意义。P（NIPAM-MAn）水溶液温敏性随溶液的浓度、pH值影响也较大，研究表明，共聚物水溶液的浓度越小，其LCST反而越大，随pH值的增大，共聚物的LCST逐渐升高。这主要是由于在聚合物分子中，随亲水链段的增加，减少了大分子间的疏水缔合,致使大分子链段处于伸展状态，增加了其自由运动，使LCST下降；同时由于链段浓度过高，也限制了大分子链段的自由运动，促进了链段间的蔬水缔和，在低温时已有部分胶束形成，从而使相变的灵敏性下降。
P（NIPAM- MAn）的共聚凝胶也具有很好的温敏行为，而且随交链剂浓度、反应单体浓度、
两种共聚单体配比的不同而不同。研究发现，交联剂浓度对本凝胶的溶胀率影响最大，相变灵敏性受反应单体总浓度影响最大，而决定相变温度的是共聚单体的配比。控制适当的聚合条件，是可以得到性能较好的温敏凝胶的。
因此可以认为，Man加入PNIANM中，在不影响其水溶液的温度响应敏感性的基础上可有效地调整其LCST，这种性能为其在药物缓释及药物温控开关方面的应用提供了较好的应用前景。
参考文献
[1] J.E. Chung, M. Yokoyama, M. Yamato, T. Aoyagi, Y. Sakurai, T. Okano, J.Control.Release 62(1999)115
[2] J.E. Chung, M. Yokoyama, T. Okano, J. Control. Release 65 (2000)93
[3] H. Ichikawa, Y. Fukumori, J. Control. Release 63(2000)107
[4] J. E. Chung, M. Yokoyama, T. Aoyagi, Y. Sakurai, T. Okano, J. Control. Release 53(1998)119
本工作得到国家自然科学基金资助（50273010），*通讯联系人 |
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