双重环境响应性的超分子水凝胶/微凝胶的制备与性能研究

摘要

刺激响应型超分子水凝胶或微凝胶能够对外界环境的刺激（如：温度、pH、光照等）迅速做出响应，因而在自修复材料、微型反应器、生物医学等领域具有巨大的应用前景。本文致力于研究双重响应型超分子水凝胶和微凝胶，一共做了以下三方面工作并取得了以下成果：
　　（1）利用聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAM）和2,6-二甲基苯并咪唑基-4-羟基吡啶（BIP）基团成功合成了一系列聚合物，利用BIP基团与金属离子的金属配位作用在有机溶剂中制备了金属超分子微凝胶，紫外吸收光谱和荧光光谱表明该微凝胶具有良好的离子响应性；
　　（2）成功制备了三嵌段共聚物PNIPAM-b-PMAABIP-b-PNIPAM，利用三嵌段共聚物不同链段间的亲疏水性不同，在水溶液中与金属离子组装得到了超分子微凝胶，该微凝胶同时具有温度和离子响应性。微凝胶的温度响应区间为47-90℃；环境温度的升高导致微凝胶粒径减小，并且破坏BIP基团与金属离子的配位作用，微凝胶的荧光强度增强。
　　（3）利用聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PMPEGMA)通过自由基聚合成功制备了温度和pH双响应的无规共聚物Poly(DMAEMA-co-MPEGMA)，与α-环糊精通过主客体相互作用制备了温度和pH双响应的超分子水凝胶，并将其用于药物缓释研究。通过调控环境温度和pH可以很好地控制模型药物的缓释速率，该水凝胶在37℃和45℃时都具有良好的缓释性能，且无论在中性还是酸性条件下药物缓释时间可长达20小时以上。