一、课题背景
水凝胶是能在水中溶胀但不溶解的三维网状结构体系,具有良好的物理化学性质和生物相容性[1]。与疏水聚合物相比,水凝胶与被固定在其中的药物或生物活性分子的相互作用极其微小,可使被固定的物质长时间的保持活性,因此水凝胶在药物控制释放等领域有着广泛的应用。特别是环境敏感水凝胶作为智能响应性高分子材料为设计和制备自调式给药系统和生物工程方面的多种新应用提供了可行性[2]。
20世纪80年代中期，人们提出了智能响应性高分子材料的概念。智能响应性高分子材料指能够感知外界环境的刺激，通过化学或物理性质的改变，实现一定指令执行的一类高性能材料[3]。其中，作为智能材料中的重要组成部分，温敏性高分子材料是指对外界温度变化具有独特的可逆响应行为的一类智能聚合物。这类温敏性聚合物中含有一定比例的疏水性和亲水性基团，外界温度的变化会导致这些基团的疏水作用及亲水作用（氢键）的改变，进而引起聚合物结构与性能的变化[4]。温敏性聚合物中常含有酰胺键、醚键、羟基等官能团，如聚-（N-异丙基丙烯酰胺）(PNIPAM)、聚氧化乙烯醚(PEO)、聚甲基乙烯基醚(MVE)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等，其中具有 PNIPAM 类似结构聚合物是的研究热点之一[5]。
温敏性高分子材料在水溶液中有一个最低临界溶解温度(Lower Critical Solution Temperature，简称 LCST)，即随着温度的变化其自身物理与化学性质会发生急剧改变，当温度升到 LCST 以上时，聚合物会由舒展的亲水无规线团转变为紧缩的疏水球粒状，其水溶液由透明变为乳白色。当温度低于 LCST 时，又可逆地恢复到原来溶解的状态，即溶液变为透明[6]。例如：聚 N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是一种典型的温敏性聚合物，以其灵敏的温度响应性吸引了研究者的广泛关注，PNIPAM 的 LCST 约为 32℃。在低于LCST 下，线性 PNIPAM 溶于水，形成均相溶液，随着水溶液温度的升高，其溶解性下降，溶液变为两相。当温度再降低时，它又可逆地恢复到原来的溶解状态。PNIPAM分子内具有一定比例的疏水基团和亲水基团，它们与水存在分子内或分子间的相互作用。PNIPAM 的羰基及亚胺基与周围的水分子形成氢键，并与疏水基团的疏水作用形成相对平衡。低温时氢键起主要作用，表现为 PNIPAM能溶于水；随着温度的升高，部分氢键破坏，PNIPAM 分子内及大分子间的疏水作用加强，当达到其 LCST 之上时，由溶解状态的线团转变为坍陷的球型，导致聚合物析出，溶液变成两相，反之亦然[7]。
PNIPAM类温敏聚合物因其低临界溶解温度在人的生理温度附近，且对外界刺激具有快速响应能力，使其在生物医学、催化、环境等领域有着广阔的应用前景。近年来，国内外研究者对NIPAM类聚合物在不同领域的应用进行了大量的研究工作[8]。
二、课题研究
1、本课题研究的主要内容与目的
采用N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为单体, N,N一亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，合成温敏性材料聚N一异丙基丙烯酰胺，并考察不同单体浓度、不同交联剂含量条件下合成温敏性材料聚N异丙基丙烯酰胺的溶胀特性[9]。
制备了具有生物相容性的温度敏感水凝胶，并对该凝胶的性能做了一系列测试，包括溶胀性能测定，LCST、浊点、相变温度、抗压模量的测定。以醋酸地塞米松为模型药物载药，测其载药量以及体外释药性能实验等。希望通过改变合成条件，获得结构不同的水凝胶，研究凝胶内部结构，考察其结构与性能的关系，以期达到增加载药量的目的。
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