N-异丙基丙烯酰胺丙烯酸胆甾醇酯共聚物地地研究

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聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶的研究

聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶的研究摘要：聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶作为一种温度敏感型智能水凝胶受到广泛关注。

而其力学强度低，温度响应速率慢，相转变过程中易于发生微粒的团聚是该凝胶一直存在的主要问题。

本文针对上述问题，对目前的研究现状进行了比较分析，提出解决凝胶主要问题的途径和方法。

关键词：聚N-异丙基丙烯酰胺，智能高分子，热敏材料引言热敏性高分子材料是一类对温度刺激具有响应性的智能高分子材料。

其分子链中常含有醚键，取代的酰胺、羟基等官能团，如聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)，聚氧化乙烯醚(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮等。

其中，N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)类聚合物由于其广阔的应用前景成为当前热敏性高分子材料研究的热点。

1聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶相变机理PNIPAM水凝胶在其最低临界溶解温度(LCST)附近存在可逆的不连续的体积相转变。

当环境温度稍稍高于LCST时，其体积会突然剧烈收缩；当环境温度降到LCST以下时，水凝胶会重新溶胀。

PNIPAM温敏性与其分子结构中的疏水性异丙基和亲水性酰胺基有关，它们分别位于凝胶网络中亲／疏水区域，且存在亲／疏水平衡。

这一高分子体系中存在两种氢键：水分子与高分子链之间的氢键和高分子链之间的氢键。

当外界温度低于LCST时，两种氢键的相互协调作用使得疏水基团周围形成一个稳定的束缚水分子的水合结构。

随着温度升高，水合结构破坏，疏水基团间的作用占主导，使凝胶中的束缚水变成自由水分子并向外扩散，凝胶发生相分离，内部结构塌陷，体积剧烈收缩，即水凝胶的温敏性相转变是由交联网络的亲／疏水性平衡受外界变化而引起的。

2聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶存在的主要问题聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶作为一种温度敏感型智能水凝胶，广泛用于药物控制释放、生物传感器、物质分离等领域。

PNIPAM水凝胶的实际应用中主要存在三个方面的问题亟待解决。

一是温度敏感性的响应速率较低，需要提高；另一个问题是凝胶微球比较容易发生团聚，导致相变程度降低，影响变色功能。

聚(N-异丙基丙烯酰胺)类热敏材料的研究进展

聚(N-异丙基丙烯酰胺)类热敏材料的研究进展
胡晖;范晓东
【期刊名称】《功能高分子学报》
【年(卷),期】2000(013)004
【摘要】从均聚物、共聚物及接枝改性三方面对聚(N-异丙基丙烯酰胺)类热敏高分子材料的最新研究进展进行了综述.简述了其热敏机理以及这种热敏材料在生物医学工程中的应用.
【总页数】8页(P461-468)
【作者】胡晖;范晓东
【作者单位】西北工业大学化学工程系,陕西,西安,710072;西北工业大学化学工程系,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】O63
【相关文献】
1.聚N-异丙基丙烯酰胺复合材料的研究进展 [J], 李珍;叶心亮;谢宝君;罗颖;董先明
2.交联聚(N-异丙基丙烯酰胺)/(海藻酸钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺))半互穿网络水凝胶的制备及其溶胀性能 [J], 张高奇;查刘生;梁伯润
3.聚(N-异丙基丙烯酰胺)类材料的应用 [J], 邓字巍;易昌凤;徐祖顺
4.核交联聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N,N-二甲基丙烯酰胺)-b-聚己内酯胶束及紫杉醇的温敏控制释放行为(英文) [J], 蔡晴;张磊;杨晶;金日光
5.微波法制备聚(苯乙烯-N-异丙基丙烯酰胺)热敏性微球 [J], 邓字巍;胡晓熙;李磊;易昌凤;徐祖顺
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热敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)类材料的研究

热敏性聚（N－异丙基丙烯酰胺）类材料的研究热敏性聚（N－异丙基丙烯酰胺）(PNIPAAm)类高分子材料属于智能高分子材料。

1967年Scarpa首次报道了PNIPAAm水溶液在31℃具有最低临界溶液温度(LCST)后，PNIPAAm引起了科学工作者的广泛关注。

PNIPAAm的大分子链上同时具有亲水性的酰氨基和疏水性的异丙基，使线型PNIPAAm的水溶液，以及交联后的PNIPAAm水凝胶都呈现出温度敏感特性。

当溶液体系的温度升高到30℃-35℃之间时，溶液发生相分离，表现出最低临界溶液温度(LCST)。

利用PNIPAAm在LCST附近发生可逆相转变的特性，可以将PNIPAAm设计成分子开关，制备多种智能高分子材料。

这些高分子材料在生物医学、免疫分析、催化、分离提纯等领域都有广泛的应用。

4.1生物医学工程中的应用近年来，国内外的研究学者对PNIPAAm聚合物及其水凝胶，在生物医学工程领域中的应用做了许多研究工作，并发现了PNIPAAm许多新的性质[76－78]。

4.1.1药物控制释放利用PNIPAAm的热敏性进行药物控制释放，研究的热点主要是PNIPAAm水凝胶和PNIPAAm纳米粒子体系。

国内著名学者卓仁禧教授对PNIPAAm热敏性水凝胶的相转变理论和应用都做了许多研究工作[79-82]。

PNIPAAm对药物进行控制释放有下面三种情况：①在PNIPAAm水凝胶体系中，当体系温度在LCST以上时，水凝胶的表面会发生收缩，导致表面的水化层收缩，形成薄的致密皮层。

这种致密的皮层阻止了PNIPAAm水凝胶内水分和药物向外释放；体系温度低于LCST时，水凝胶表面皮层溶胀，此时药物可以从体系中释放。

②在以PNIPAAm分子链接枝的聚合物微球体系中，当体系温度在LCST以下时，PNIPAAm的接枝链会在水中伸展，彼此之间交叉覆盖，导致微球孔洞的阻塞，包裹在微球内的药物扩散释放受阻；体系温度在LCST以上时，接枝的大分子链会进行自身收缩，微球表面的孔洞会显现出来，药物可以顺利的扩散到水中，达到控制释放目的。

N_异丙基丙烯酰胺共聚物的温度敏感性研究

第19卷第3期2001年9月胶体与聚合物Ch inese Jou rnal of Co llo id&po lym erV o l.19　N o.3Sep.2001N-异丙基丙烯酰胺共聚物的温度敏感性研究Ξ陈　瑜　陈明清ΞΞ　刘晓亚　杨　成(江南大学化学与材料工程学院,无锡,214036)摘　要　通过自由基聚合合成了N-异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸的共聚物。

研究了甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的加入对聚N-异丙烯酰胺温度敏感性的影响,并考察了溶液中盐浓度和pH对共聚物温度敏感性的影响。

关键词　聚N-异丙基丙烯酰胺;温度敏感性;pH敏感性聚N-异丙基丙烯酰胺(PN IPAAm)是一种具有温度敏感性的聚合物,当温度加热至其水溶液的低临界溶解温度(L CST)之上时,PN IPAAm会与水发生相分离,导致其水溶液混浊[1]。

这种温敏性聚合物已被用来制成凝胶[2]、微球[3]等,并广泛地应用于药物输送、生物活性分子分离[4]、催化[5]等领域。

用N IPAAm和其它单体共聚合成功能性高分子材料在化学、材料、生物技术等研究领域有着广阔的应用前景。

本文用N IPAAm与甲基丙烯酸甲酯(MM A)及甲基丙烯酸(M AA)进行自由基共聚合成温敏性共聚物,研究其水溶液的相分离温度,并考察了添加盐和改变pH值对其影响。

1　实验部分1.1　试剂及仪器11111　试剂　甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸(化学纯,中国医药上海化学试剂公司生产)经减压蒸馏提纯。

N-异丙基丙烯酰胺(日本兴人株式会社生产)经正已烷重结晶提纯。

偶氮二异丁腈(A I BN,日本和光株式会社生产)经乙醇重结晶提纯。

其它试剂和药品均为分析纯。

11112　仪器　U V-100紫外-可见分光光度计(北京瑞利分析仪器公司),PH S-3C酸度计(上海雷磁仪器厂),A gilen t1100凝胶色谱(A gilen t T echno logies Co,L td)。

N-异丙基丙烯酰胺类环境敏感性水凝胶的聚合及应用研究进展

王晓科，杨波，赵榆林，家远王
（昆明理工大学，云南昆明６０２５２４）
摘
要：Ｎ一异丙基丙烯酰胺（Ｉ）ＮＰ类水凝胶是典型的温敏性凝胶，Ａ重点介绍了ＮＰＩＡ的均聚反应及其与天
然高分子的复合，并对其在药物释放、物质分离及生物医用材料体系中的研究进展进行了总结。
ＨｙｏｇｉｓｄｏＮ — ｉｏｐｏｙａｒｌｍｉｅｄｒｅｓＢａｅｎ－ｓｒｐｌｃｙａｄ
ＷａｇＸｉｏｅ，ｎＺｈｏＹｕｉＷａｉｙａｎａｋＹａｇｂｏ，ａｌｎ，ｎｇＪａｕｎ
（ｕｍｉｇＵｉｒｔｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｇ，Ｋｎｉｇ６０２，ＣｉａＫｎｎｎｖｓｙｆｉｃｎｅｈｏｙｕｍｎ５２４ｈｎ）ｅｉＳｅｏ
分而又不溶解于水的亲水性交联聚合物。通过共价键、氢键或范德华力等作用相互交联构成三维网状结构 ¨ ，有良好的生物相容性，数水凝Ｊ具多
性水凝胶的理论及应用研究都取得了很大进展。Ｎ一丙基丙烯酰胺（ＩＡ）环境敏感性水凝胶异ＮＰ类因其低临界溶液温度接近人体生理温度（７Ｃ）３ｑ成
为最值得研究和开发的一类水凝胶。本文主要对
ＮＰＩＡ类环境敏感性水凝胶的聚合反应及其在药
胶网络中可容纳本身重量的数倍至数百倍的水，
是一种集吸水、水、释于一体并且发展迅速的保缓高分子材料Ｊ。根据水凝胶对外界环境刺激的响

聚N-异丙基丙烯酰胺类智能水凝胶的合成与性能研究

II
论文摘要
程度增大。（4）通过对 P(AM-co-NIPAM)、P(AA-co-NIPAM)及 P(AMPS-co-NIPAM)三
种智能水凝胶的研究对比，我们得出，AM、AA 和 AMPS 的加入都能够有效提高水凝胶的溶胀率，但由于三种单体本身的亲水能力的差别，对水凝胶溶胀性能的提高有所区别，AM 较小，AMPS 较大，水凝胶溶胀倍率越高，其温度敏感性能越差；由于 AMPS 的强亲水性作用，添加相同摩尔比例的单体，AMPS 对水凝胶的 LCST 影响较大，AM 影响较小；AM 中酰胺基团对酸碱不敏感，具有抗酸、抗碱性，由于 AA 和 AMPS 中-COOH 和-SO3H 的原因，且-SO3H 比-COOH 与水结合能形成更多的氢键，使 P(AA-co-NIPAM)和 P(AMPS-co-NIPAM)水凝胶具有 pH 敏感性能，而 AA pH 敏感性能更强；三种智能水凝胶 LCST 都随溶胀介质中离子强度的增大向低温方向移动，溶胀性能越好的水凝胶溶胀介质中离子强度的影响越小。
本论文着重研究温敏性 PNIPAM 类水凝胶的 LCST，通过丙烯酰胺、丙烯酸、 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸分别与 N-异丙基丙烯酰胺共聚，以自由基聚合方法制备 P(AM-co-NIPAM)、P(AA-co-NIPAM)、P(AMPS-co-NIPAM)水凝胶，系统地研究了共聚物成份组成（内因）、溶胀介质（外因）对水凝胶 LCST 的影响，并利用 AA 和 AMPS 的 pH 值敏感性合成了具有温度和 pH 双重敏感性能的水凝胶，对其 pH 响应性能进行了研究；同时对水凝胶的结构进行了分析。取得了以下主要研究成果：（1）采用溶液自由基引发聚合方法制备了具有较好温度敏感性能的 P(AM-co-NIPAM)水凝胶，通过 AM 的加入增加了水凝胶的吸水溶胀性能，且使凝胶的 LCST 向高温度方向移动。比较了 P(AM-co-NIPAM)水凝胶在水溶液中和不同 pH 值的缓冲溶液中的溶胀性能。结果表明，随着 AM 摩尔比从 0 到 15mol%，水凝胶的溶胀率增大，而温度敏感响应性降低；由于 NIPAM 和 AM 中酰胺基团的抗酸、抗碱性能的原因，所制备的凝胶在 pH 缓冲液中溶胀率稳定，不随 pH

新型聚(N-异丙基丙烯酰胺)类温敏性微凝胶的合成与表征

新型聚（N-异丙基丙烯酰胺）类温敏性微凝胶的合成与表征聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)类响应性微凝胶胶粒因在药物控制释放、生物物质分离和光子晶体等领域有着广阔的应用前景,而备受人们关注。

制备流体力学直径(D_H)小、单分散性好、稳定性高、表面无污染等特征的微凝胶成为这一领域需要解决的重要课题。

本文从分子设计的角度出发,通过改变交联剂种类、加料方式和聚合方法,以及引入疏水性单体改性等途径以制备小粒径、单分散性良好的、新型的具有温度响应性能的PNIPAM类微凝胶;系统地研究了所得微凝胶的结构形态、单分散性和相转变行为;同时将微凝胶作为添加剂用于制备具有快速响应性和高力学性能的水凝胶;取得了以下主要研究结果:1.以N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)作为化学交联剂,丙烯酸叔丁酯(tBA)为功能性单体,与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚,采用无皂乳液聚合方法(SFEP)合成出具有温敏性的poly(NIPAM-co-tBA)微凝胶,详细地研究了MBA和tBA含量对PNIPAM微凝胶结构形态和体积相转变温度(VPTT)的影响。

结果表明,poly(NIPAM/MBA)和poly(NIPAM-co-tBA)微凝胶粒径单分散性好,表面无污染,水中分散稳定性高,在33℃左右发生体积相转变。

当MBA/NIPAM的摩尔比从5.65%增加至22.58%,微凝胶的粒径先下降后升高,VPTT略有增加,相变温度范围变宽。

当tBA/NIAPM的摩尔比从12.90%增加至38.71%,胶粒呈有序排列,可形成胶态晶体;VPTT从33℃下降到18℃,范围变宽;消溶胀度从23下降至12,D_H在800～200nm。

2.采用锂蒙脱石(Hectorite)作为物理交联剂,疏水性单体tBA作为第二共聚单体,由SFEP方法制备了poly(NIPAM/Clay/tBA)微凝胶。

结果表明,剥离的锂蒙脱石片层作为交联剂,是以氢键、离子键或配位键与polyNIPAM分子链作用,交联点分布均匀,且交联效率高;所得微凝胶分散液经离心后呈淡蓝色,D_H在150～360nm,VPTT范围窄化;当Hectorite/NIPAM的重量比从7%增加至28%时,poly(NIPAM/clay)微凝胶的VPTT 基本维持在32℃,但温度敏感性下降,D_H先下降后增加,消溶胀率先增加后下降;随tBA含量的增加,poly(NIPAM/tBA/clay)微凝胶的单分散性增加,温度敏感性降低,D_H先下降后增加,VPTT逐渐下降。

温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验

温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验引言高分子材料在生物医学领域中的应用日益重要。

温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAM）是一种具有温度响应性的高分子材料。

在室温下，聚N-异丙基丙烯酰胺相溶于水，在较高温度下则会改变为亲水性。

这种温敏行为使得PNIPAAM在生物医学领域的药物输送、细胞培养、组织工程等方面有着广泛的应用前景。

为了提高学生对高分子化学的实践能力及实验操作技术的培养，我们推荐一门关于PNIPAAM的综合实验。

一、实验目的通过学习和实践，了解并掌握PNIPAAM的制备方法，并通过性能表征分析，探究PNIPAAM的温敏性质。

二、实验原理PNIPAAM的合成主要基于N-异丙基丙烯酰胺的聚合反应。

N-异丙基丙烯酰胺在一定条件下与引发剂进行自由基聚合反应，形成具有温敏性质的高分子聚合物。

三、实验步骤1. 准备实验所需的试剂和仪器，包括N-异丙基丙烯酰胺、引发剂、溶剂等。

2. 聚合反应条件优化。

根据实验要求，调节反应温度、反应时间、引发剂用量等参数，以获得合适的聚合效果。

3. 反应结束后，用适当的溶剂提取产物。

通过旋转蒸发除去溶剂，得到PNIPAAM高分子产物。

4. 利用核磁共振（NMR）和红外光谱（IR）等仪器分析得到的产物，并进行性能表征。

四、实验结果与讨论1. PNIPAAM的合成产物应经过核磁共振（NMR）和红外光谱（IR）验证。

核磁共振图谱有利于观察分子结构和链段分布情况，而红外光谱则能指示分子中各种官能团的存在情况。

2. 对产物的温敏性进行测试。

可通过测量PNIPAAM溶解在不同温度下的溶解度来观察其温敏性。

在室温下，PNIPAAM具有良好的溶解性，而在高温下则形成水凝胶状态。

这种性质为PNIPAAM在药物输送和生物医学领域中的应用提供了便利。

五、实验总结通过本实验，我们成功地合成了温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAM）并对其性质进行了表征。

基于N—异丙基丙烯酰胺温敏性凝胶的制备及性能研究

基于N—异丙基丙烯酰胺温敏性凝胶的制备及性能研究作者：郭栋梁来源：《山东工业技术》2017年第21期摘要：本文以N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、高岭土为单体，过硫酸钾为引发剂，亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，通过调整共聚物种亲水/疏水单体的比例，调节共聚物的相变温度及灵敏性，得到一种稳定的N-异丙基丙烯酰胺凝胶体系。

采用傅里叶红外光谱仪、电镜扫描仪对温敏性水凝胶结构和组成进行表征。

实验结果表明，在水浴温度60℃，交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.1g，引发剂质量浓度30%的过硫酸钾10ml，单体N-异丙基丙烯酰胺0.4g，高岭土6g时，凝胶吸水倍率最高，且在耐盐性、保水性方面都明显高于其它条件下的凝胶。

关键词：温敏性水凝胶；吸水性；高岭土；相变温度DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.21.2381 引言水凝胶（Hydrogel）是以水为分散介质的凝胶。

离子化的聚丙烯酰胺在水-丙酮的溶液中能够发生巨大的转变。

1967年Scarpa率先指出聚N-异丙基丙烯酰胺存在临界相转变温度，这个温度为32℃。

外界环境温度的变化会对温敏性水凝胶产生一定的影响，同时凝胶会对这种刺激产生应答，使凝胶整体的体积发生变化。

目前，我国已有多个单位致力于智能凝胶的研究，其研究内容大多涉及天然高分子及合成高吸水性材料等。

虽然我国凝胶制品同样具有一定的吸水性和保水性，但是性能与国外相比却有一定的差距。

为了获得性能优越的煤矿井下灭火凝胶，本研究主要从以下几个方面进行了研究：温敏型高吸水凝胶的制备工艺研究；不同单体配比凝胶吸水倍率的测定；相变温度的测定；不同浓度的盐溶液（NaCl和CaCl2）中凝胶吸水倍率的测定；利用红外光谱分析凝胶反应过程中的官能团的变化。

2 实验部分2.1 吸水性水凝胶的制备2.1.1 仪器及材料（1）材料：N-异丙基丙烯酰胺（分析纯）、丙烯酸（分析纯）、高岭土、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）（分析纯）、过硫酸钾（KPS）、氢氧化钠、氯化钠、氯化钙、溴化钾（光谱纯）。

基于聚(N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)水凝胶合成与应用研究进展

基于聚(N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)水凝胶合成与应用研究进展张倩;陈凯月;焦体峰【摘要】智能聚合物水凝胶受到温度、pH、离子强度及其他生物分子等环境影响时,能够产生快速的响应行为,有着诱人的应用前景,因而受到了人们的广泛关注.近10年间,人们合成了聚(N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)[P(NIPAM-AA)]及其共聚物水凝胶,其合成方法、性能及应用已在文献中报道.本文主要介绍了[P(NIPAM-AA)]水凝胶在医学、环境、纳米技术、催化与光子学领域的合成、基本性能及应用.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)001【总页数】4页(P6-8,14)【关键词】聚(N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸);水凝胶;性能;复合材料【作者】张倩;陈凯月;焦体峰【作者单位】迁安市环保局, 河北迁安 064400;燕山大学环境与化学工程学院, 河北秦皇岛 066004;燕山大学环境与化学工程学院, 河北秦皇岛 066004;燕山大学环境与化学工程学院, 河北秦皇岛 066004【正文语种】中文【中图分类】O648.11水凝胶是一种具有交联结构的胶体粒子如图1所示[1],粒径通常是在0.1～10μm 之间,可在合适的溶剂中膨胀,同种水凝胶在整个网络结构中具有相同的组成和结构[2]。

在核壳水凝胶颗粒中,核与壳属于不同种材料[3],中心处水凝胶的交联密度比周边交联密度要高,故视为一种壳核结构。

在本文中着重研究均匀的水凝胶颗粒。

反应性水凝胶在外部环境温度[4-6]、pH[7]、离子强度[8]、分子键[9]、光[10]、磁场[11]等刺激下会迅速产生溶胀、消溶的轻微变化,智能水凝胶由于其在药物运输[12],葡萄糖传感[13-14],光电[15],催化[16-17],环境科学[18]等领域的潜在应用,因而受到了广泛关注。

聚(N-异丙基丙烯酰胺)[P(NIPAM)]是智能水凝胶的一种[19-27],这种温敏性凝胶在32℃时颗粒会突然变小[4],这个临界温度称为体积相变温度(VPTT)。

N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺共聚物快速温敏响应行为研究

N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺共聚物快速温敏响应行为研究庄慧;王秀芬;周悦【摘要】采用自由基溶液聚合法,在不同温度下制备了N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)与N-羟甲基丙烯酰胺(NHMAAm)的共聚物P(NIPAAm-co-NHMAAm)温敏水凝胶,并对其温敏性、溶胀动力学及其快速响应行为进行了研究.结果表明,共聚单体NHMAAm的添加量以及合成温度对凝胶的温敏响应性均有较大影响,NHMAAm摩尔分数小于15%时,共聚水凝胶具有明显的温敏性,其低临界溶液温度LCST随着NHMAAm含量的增加而提高;在60℃ (高于共聚凝胶的LCST)制备的凝胶,快速响应性好,凝胶在4～8h内达到溶胀平衡,5min内能达到退溶胀平衡,失水率达到80%左右,且具有稳定的反复溶胀性.【期刊名称】《北京化工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(037)005【总页数】5页(P78-82)【关键词】N-羟甲基丙烯酰胺;N-异丙基丙烯酰胺;快速响应;温敏;水凝胶【作者】庄慧;王秀芬;周悦【作者单位】北京化工大学,新型高分子材料制备与加工北京市重点实验室,北京,100029;北京化工大学,新型高分子材料制备与加工北京市重点实验室,北京,100029;北京化工大学,新型高分子材料制备与加工北京市重点实验室,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】O631.5聚 N-异丙基丙烯酰胺 (PN IPAAm)水凝胶是一种典型的具有温度敏感性的智能材料。

在水溶液中,当温度低于其低临界溶液温度(LCST)时,该凝胶处于高度溶胀状态;当温度高于 LCST时,凝胶收缩,发生可逆非连续的体积相转变[1]。

PN IPAAm的LCST约32℃,接近人体温度,在药物控释方面,将PN IPAAm作为新型给药载体,利用其对温度敏感的特性在生物体内特定部位、特定时间下实现靶向给药,成为近年来研究的热点[2-4]。

若能将合成的凝胶药物载体的体积相变温度控制在一个合适的温度响应区间,如 38～40℃,使其 LCST略高于正常人体温度 (36～37℃),当人体发烧至 38～40℃以上,超过凝胶转变温度,凝胶体积发生快速收缩,释放其中药物,可达到按需释放药物的目的,具有明显的研究价值和实用意义。

N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸酯类共聚物温敏性能及应用的研究

N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸酯类共聚物温敏性能及应用的研究丁萍萍;傅相锴;陈祝君;涂小波【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2009(040)004【摘要】利用溶液聚合法合成了一系列不同质量配比的N一异丙基丙烯酰胺(NIPA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(MEA)或甲基丙烯酸丁酯(MBA)线型共聚物,用傅立叶红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)对共聚物进行了表征.采用紫外可见分光光度计(UV)测定了共聚物水溶液的低临界溶解温度(LCST),研究表明,通过改变共聚单体的配比LCST可在18～32℃范围内调节.对聚合物水溶液进行UV 测试发现,共聚物水溶液在LCST附近光透过率变化显著,共聚物水溶液在LCST温度之上为白浊状态而在该温度下为清澈透明状,在LCST以下,溶液的透光率受到浓度、单体投料比等因素影响.该变化过程呈现可逆性,且变化迅速,灵敏性高,重复性好,在智能调光材料领域有广泛的应用前景.【总页数】4页(P663-666)【作者】丁萍萍;傅相锴;陈祝君;涂小波【作者单位】西南大学化学化工学院应用化学研究所,重庆,400715;重庆市应用化学市级重点实验室,重庆,400715;西南大学化学化工学院应用化学研究所,重庆,400715;重庆市应用化学市级重点实验室,重庆,400715;西南大学化学化工学院应用化学研究所,重庆,400715;重庆市应用化学市级重点实验室,重庆,400715;西南大学化学化工学院应用化学研究所,重庆,400715;重庆市应用化学市级重点实验室,重庆,400715【正文语种】中文【中图分类】O631【相关文献】1.N-异丙基丙烯酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺共聚物及其水凝胶的合成及其温敏性研究[J], 高青雨;刘瑞雪;史先进;张锡兰;袁金芳2.卟啉端基化聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)共聚物的温敏性 [J], 刘长玲;马嘉;毛海林;宋岩3.N-异丙基丙烯酰胺类共聚物温敏性研究 [J], 刘文博;王国明;蔡晴;金日光4.体积相转变温度可调的温敏性N-异丙基丙烯酰胺共聚物微凝胶的制备与性能研究 [J], 马晓梅;唐小真5.N-异丙基丙烯酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺共聚物及其水凝胶的合成与温敏性研究[J], 刘瑞雪;史先进;高青雨因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

N-异丙基丙烯酰胺基聚合物的结构对聚合物与蛋白互相作用的影响的开题报告

N-异丙基丙烯酰胺基聚合物的结构对聚合物与蛋白
互相作用的影响的开题报告
N-异丙基丙烯酰胺基聚合物（NIPAM）是一种广泛应用于药物输送
和组织工程的聚合物。

越来越多的研究表明，NIPAM聚合物在生物医学
领域中具有独特的优势，但其与蛋白质相互作用的细节还未完全被揭示。

因此，本研究旨在探究NIPAM聚合物结构对其与蛋白质相互作用影响的
机理。

本研究将通过理论计算和实验测试的方法，研究以下方面：
1. 利用计算机模拟技术，研究NIPAM聚合物不同结构与蛋白质的互相作用。

具体来说，将研究各种NIPAM聚合物结构的杂化与非杂化模型，以及它们与不同的蛋白质相互作用时的结构变化和亲和度变化。

2. 通过反应实验，研究NIPAM聚合物不同结构与蛋白质的交互作用。

通过在不同条件下进行光谱和色谱检测，探究NIPAM聚合物与蛋白质的
相互作用是否发生，并分析这些相互作用对蛋白质的结构和功能的影响。

3. 通过比较各种NIPAM聚合物在与蛋白质相互作用时的差异，分析不同结构的聚合物对蛋白质结构和功能的影响。

这将为研究 NIPAM 聚合物在药物输送和组织工程中的应用提供新的思路和方法，并有助于为新
型活性材料的设计提供依据。

通过本研究，我们期望对NIPAM聚合物与蛋白质相互作用的机理有更深入的了解，并进一步推动其在药物输送和组织工程等领域的应用。

以PNIPAm系凝胶为载体的复合相变材料的制备和研究的开题报告

以PNIPAm系凝胶为载体的复合相变材料的制备和研究的开题报告一、研究背景相变材料是指在温度、压力等条件下发生相变时所释放或吸收的相变潜热，广泛应用于节能、热管理、环境保护等领域。

近年来，相变材料在生物医药、食品加工等领域的应用也逐渐增多。

PNIPAm（聚N-异丙基丙烯酰胺）是一种热敏性聚合物，具有温度敏感响应，其相变温度与其水合作用密切相关。

作为一种具有普遍可塑性的高分子材料，PNIPAm可以与其它物质制备成为新型纳米复合材料、凝胶材料，能够实现的功能也很多，并已在生物医药、智能材料、环境监测等领域得到广泛应用。

二、研究内容本文采用PNIPAm凝胶作为载体，将其与相变材料进行复合制备。

以其在相变过程中的吸热性质为特征，研制出一种新型复合相变材料，具有热响应和调节特性，能够在一定温度范围内向生物医药、食品加工等领域拓展。

具体研究内容如下：1. PNIPAm凝胶的制备及表征通过有机化学合成方法制备PNIPAm凝胶，并采用热重分析、差示扫描量热、红外光谱等手段对其进行表征。

2. 相变材料的选择和制备对几种常见的相变材料进行筛选，并制备成挥发性组分（VOCs）吸附材料。

利用差示扫描量热分析和红外光谱等方法对其进行表征。

3. 复合相变材料的制备和表征将PNIPAm凝胶和相变材料进行复合，制备成复合相变材料。

通过差示扫描量热和红外光谱等手段对其表征，并研究其在温度变化时的相变特性。

4. 应用研究将制备的复合相变材料应用于生物医药、食品加工等领域，并探讨其应用前景和价值。

三、研究意义本研究的意义在于：1. 探究PNIPAm凝胶在复合相变材料中的作用。

2. 通过相变材料对PNIPAm凝胶的温度响应进行调节，得到具有热响应和调节特性的新型复合相变材料。

3. 探索复合相变材料在生物医药、食品加工等领域的应用前景和价值，为相关领域的研究和产品开发提供新的思路和方法。

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Ｎ-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸胆甾醇酯共聚物研究曾宏波李耀邦张昊宇王晓工(清华大学材料科学与工程研究院化工系高分子研究所北京100084)两亲性聚合物在同一分子链中包含亲水和亲脂结构单元,具有独特的水溶液行为,在很多领域得到了广泛应用.两亲性聚合物通过水溶液的选择性溶解效应,一定条件下可以聚集成具有较窄粒径分布的聚合物胶束.胶束的典型特征是其核壳结构,亲脂单元由于疏水作用在水溶液中自组装成胶束的内核,亲水链段则包围在内核的周围形成一个较为舒展的壳层[1].由于两亲性聚合物胶束内核有较高的药物包埋能力,胶束在体内选择性分布的特点,近年来其在靶向药物传递和药物缓释领域的应用备受关注[1].携带药物的聚合物胶束在体内分布主要是由其胶束尺寸和表面(壳层)性质决定的,而受到包埋在胶束内核的药物性质的影响较少.因此,胶束壳层性质和胶束尺寸设计是聚合物胶束药物传递体系实现有效控制的关键因素.溶液中聚合物胶束内核形成的直接动力是包括疏水聚集作用,金属络合、电荷作用,及氢键作用等相互作用也会有一定的影响[2].一般而言,疏水性内核应具有生物降解性.一些非生物降解性的聚合物(如聚甲基丙烯酸甲酯[3]、聚苯乙烯[4,5])目前也用于此领域的应用研究,但这些聚合物必须无毒,其分子量较低,能够被体内正常代谢排出.聚合物胶束的壳层一般不要求生物降解性,但要具有生物相容性,如聚氧化乙烯等.近年来,具有热敏性或者ｐＨ敏感性的聚合物如聚(Ｎ异丙基丙烯酰胺)(ＰＮＩＰＡＭ)[6～8]和聚丙烯酸[9]等也被用来制备刺激响应性的壳层结构.ＰＮＩＰＡＭ在其大分子链上同时具有亲水的酰胺基团和疏水的异丙基,使得ＰＮＩＰＡＭ呈现出温度敏感性.在常温下,ＰＮＩＰＡＭ溶于水中形成均匀的溶液,当温度升高至32℃左右时,溶液发生相分离.相变点的温度定义为最低临界溶液温度(ＬＣＳＴ).ＰＮＩＰＡＭ在ＬＣＳＴ附近的相转变是一种温度敏感的可逆变化,所以可以利用此温度敏感效应来控制包埋在胶束内部的药物释放.胆甾醇是一种具有生物相容性但很疏水的化合物,胆甾醇类化合物在血液中主要是以载脂蛋白(Ｌｉｐｏｐｒｏｔｅｉｎ)的形式存在,血液中的载脂蛋白可以简单地看成由胆甾醇、胆甾醇羧酸酯、甘油三酯以及蛋白质等多种有机分子的“共聚集体”,胆甾醇和胆甾醇羧酸酯在各种载脂蛋白中的迁移、运动等行为和疏水亲脂作用密切相关[10].因此胆甾醇酯类是一种理想的聚合物胶束药物载体核层材料.关于丙烯酸胆甾醇酯疏水化修饰聚异丙基丙烯酰胺已有文献提及[11],但只报道了在一种投料比下合成的Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)共聚物,未对聚合物结构(如共聚物组成比等)、聚合物性能和溶液行为等进行系统表征和深入研究.本文以Ｎ异丙基丙烯酰胺(ＮＩＰＡＭ)为温敏结构单元,丙烯酸胆甾醇酯(ＣＨＡ)为疏水结构单元,合成了一系列不同ＰＮＩＰＡＭＣＨＡ摩尔组成比的无规两亲性共聚物.利用浊度法、荧光探针法、表面张力法等对上述两亲性共聚物的最低临界溶解温度(ＬＣＳＴ)和胶束形成能力等进行了系统的研究,并探索这类温度敏感性聚合物胶束在药物控制释放中应用的可能性.1 实验部分1.1 主要原料及仪器表征胆甾醇,天津市化学试剂公司,生物试剂.Ｎ异丙基丙烯酰胺,自制.1,4 二氧六环,北京化工厂,分析纯,减压蒸馏提纯.四氢呋喃,北京化工厂,分析纯.偶氮二异丁腈(ＡＩＢＮ),无水乙醇重结晶提纯.石油醚,北京化工厂,分析纯.红外光谱分析采用Ｎｉｃｏｌｅｔ560 ＩＲ傅立叶红外光谱仪;浊度分析采用ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒＬａｍｂｄａＢｉｏ40紫外可见光谱仪;1ＨＮＭＲ测定采用ＢｒｕｋｅｒＡＭ500核磁共振仪;胶束和分布测定采用激光粒度分析仪Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ3000ＨＳ(ＭａｌｖｅｒｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＬｔｄ,ＵＫ);溶液表面张力测定采用ＯＣＡ20视频光学接触角测量仪(ＤａｔａｐｈｙｓｉｃｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＬｔｄ,Ｇｅｒｍａｎｙ).荧光探针分析采用Ｆ4500荧光光谱仪(ＨｉｔａｃｈｉＨｇｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ,Ｔｏｋｙｏ,Ｊａｐａｎ);共聚物的分子量的测定是采用Ｗａｔｅｒｓ150Ｃ型凝胶渗透色谱仪,以窄分布的聚苯乙烯试样为标准,四氢呋喃为淋洗液.1.2 单体和聚合物的合成1.2.1 丙烯酸胆甾醇酯将12.12ｇ(0 0314ｍｏｌ)胆甾醇和8ｍＬ丙烯酰氯(过量)溶解在50ｍＬ无水苯中,加入少量对苯二酚作阻聚剂,加热回流反应7ｈ.将反应液溶于70ｍＬ乙醚,依次用饱和Ｎａ2ＣＯ3溶液,10%ＨＣｌ溶液,饱和ＮａＣｌ溶液洗涤;分液收集有机相,无水ＭｇＳＯ4干燥过夜.旋转蒸发大部分溶剂,将浓缩后的溶液再溶于一定量的无水乙醚中,加入大量无水乙醇沉淀,得白色粉末状固体,收率为78.2%.产物经过红外光谱和核磁共振测定,证实其结构符合丙烯酸胆甾醇酯[12].1.2.2 ＮＩＰＡＭＣＨＡ共聚物将ＮＩＰＡＭ(10ｍｍｏｌ),不同量的丙烯酸胆甾醇酯(0.1ｍｍｏｌ,0.125ｍｍｏｌ,0.5ｍｍｏｌ,3.33ｍｍｏｌ,6 67ｍｍｏｌ)和适量引发剂ＡＩＢＮ(为反应单体总物质的量的0.13%),溶于20ｍＬ新蒸的1,4 二氧六环中,氮气保护下搅拌,水浴60℃反应24ｈ,冷却,将反应混合物在搅拌条件下滴入大量石油醚中沉淀,有白色粉末状固体出现.将此沉淀干燥后再溶于20ｍＬ四氢呋喃中,再用石油醚沉淀,反复此过程两次,最后得到较纯的白色粉末状聚合物.1.3 ＮＩＰＡＭＣＨＡ共聚物的ＬＣＳＴ测定ＮＩＰＡＭＣＨＡ共聚物的ＬＣＳＴ的确定采用浊度法和荧光探针法.浊度法为配制0.25%共聚合物水溶液,聚合物水溶液在每一指定温度下恒温30ｍｉｎ后,测定其在550ｎｍ处的透光率.将透光率对温度的变化作图,曲线的拐点定义为该聚合物的ＬＣＳＴ[13].荧光探针法选用芘(Ｐｙ)为的探针分子,在溶液中芘的浓度小于10-5ｍｏｌＬ时,可观察到具有精细结构单体激发态荧光,依次在373ｎｍ、379ｎｍ、384ｎｍ、390ｎｍ、397ｎｍ附近出现五重发射峰.利用第一发射峰与第三发射峰强度比(Ｉ1 Ｉ3)作为芘“极性标尺”[14],检测其周围环境极性的变化.在实验中,将一定量芘的四氢呋喃溶液和不同量聚合物的四氢呋喃溶液混合,然后加入大量二次蒸馏水,使芘的最终浓度为5×10 7ｍｏｌＬ,超声振荡进一步分散溶液后,暗处静置24ｈ后,测定其荧光光谱后计算Ｉ1 Ｉ3值.1.4 表面张力的测定配置不同浓度的共聚物水溶液,采用滴重法来测量其水溶液的表面张力.溶液滴速为1μＬｓ,当悬挂液滴达到最大时,仪器自动记录液滴的体积,根据公式(1)计算出溶液的表面张力.γ=φＶρｇ2πｒ(1)式中Ｖ为液滴体积,ρ为聚合物溶液密度,当浓度很小可以近似为相同温度下水的密度,ｒ为滴管的外半径.φ为校正因子,仪器自带.1.5 共聚物胶束对胆甾醇的包埋配制共聚物Ｐ(ＮＡ)(20∶1,ｍｏｌ∶ｍｏｌ)的四氢呋喃溶液(2ｍｇｍＬ)和胆甾醇的四氢呋喃溶液(36.2ｍｇｍＬ).用微量计量器量取300μＬ聚合物的四氢呋喃溶液分别与10μＬ和20μＬ胆甾醇的四氢呋喃溶液混合,用二次蒸馏水稀释到10ｍＬ(分别记为样品1、样品2),然后超声振荡进一步分散胶束溶液.样品1和2在25℃稳定24ｈ后,利用激光粒度分析仪(Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ3000ＨＳ)测量两个样品中胶束的平均粒径和分布.2 结果与讨论2.1 Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)合成和表征共聚物的合成路线如图1所示.在所合成的不同共聚比ＮＩＰＡＭＣＨＡ的共聚物的ＩＲ和1ＨＮＭＲ谱图中,均可以看到这两种结构单元对应的特征吸收峰.图2为ＮＩＰＡＭ和ＣＨＡ以投料比为1 5∶1和20∶1共聚所得共聚物(分别简称为共聚物Ｐ(ＮＡ)1 5 1(ａ)和Ｐ(ＮＡ)20 1(ｂ))的红外谱图(ＫＢｒ,ｃｍ-1).1731ｃｍ-1,1652ｃｍ-1分别为共聚物中ＣＨＡ结构单元中羧酸酯羰基和ＮＩＰＡＭ单元的酰胺羰基的特征吸收峰.可以看到,随着共聚物中ＮＩＰＡＭ含量的增加,羧酸酯羰基在1731ｃｍ-1附近的吸收峰逐渐变小.用ＧＰＣ法测定的聚合物分子量和分布的数据见表1.共聚物的组成比是通过核磁共振分析确定的,即通过测定不同单体具有的特征核磁共振吸收峰面积比而确定的.图3所示为ＮＩＰＡＭ和ＣＨＡ以投料比为100∶1共聚所得共聚物(Ｐ(ＮＡ)100 1)在ＣＤＣｌ3溶液中的1ＨＮＭＲ谱图.其中化学位移δ=0 7处的峰为丙烯酸胆甾醇酯残基中直接与五元环相连的—ＣＨ3上质子的核磁共振吸收[15],而化学位移δ=4 0处的峰则为Ｎ异丙基丙烯酰胺上异丙基叔碳质子的核磁共振吸收.通过计算这两种氢吸收峰面积之比,就可得到共聚物的组成比.其它各个共聚物的组成比计算与此类似,得到的结果如表1所示.2.2 Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)的温敏性ＰＮＩＰＡＭ分子内同时具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基,它们与水分子之间存在不同的相互作用.在ＬＣＳＴ以下时,ＰＮＩＰＡＭ大分子链周围的溶剂水分子由于氢键和范德华力作用形成一种由氢键连接的、有序化程度较高的溶剂化壳层.随着温度的升高,ＰＮＩＰＡＭ与水的相互作用参数发生突变,使其分子内部和大分子间的疏水相互作用加强,形成疏水层,部分氢键被破坏,最终大分子链疏水部分的溶剂化层被破坏,水分子从溶剂化层排出,体系发生相变,即表现出温敏性.一般而言,ＰＮＩＰＡＭ中引入亲水或者疏水链段都会改变聚合物的ＬＣＳＴ,引入亲水链段将使聚合物的ＬＣＳＴ升高,而疏水单元则使得ＬＣＳＴ降低.ＣＨＡ是一种强疏水性单体,与ＮＩＰＡＭ共聚后使聚合物的疏水作用增强,从而使ＰＮＩＰＡＭ的相转变温度降低.利用浊度法测得的ＣＨＡ结构单元摩尔含量和共聚物相转变温度的关系如图4所示.由图可知,少量的ＣＨＡ单元对ＰＮＩＰＡＭ相转变温度的影响与本研究组曾报道过的偶氮单体2 [4 (4′乙氧基苯基偶氮)苯氧基]乙基丙烯酸酯ＥＡＰＥＡ[16]相比要小得多.当共聚物中ＣＨＡ的摩尔含量为4.76%时,整个共聚物的相转变温度由32℃下降至29℃,说明ＣＨＡ能够影响共聚物在水溶液中的亲水疏水平衡,但是变化不是很显著,这是因为所合成的双亲性共聚物Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)在水溶液中形成了有核壳结构的胶束.由于ＣＨＡ的强疏水性,基本处于胶束的内核,共聚物对溶液温度的敏感性主要表现为胶束壳层的响应,而核层的影响较小.所以当共聚物中ＣＨＡ含量较低时,其ＬＣＳＴ下降不显著.实验还发现随着共聚物中ＣＨＡ含量的增加,共聚物在水中的溶解性显著下降.研究发现溶液中的离子强度的变化可以明显地改变共聚物Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)的ＬＣＳＴ(图5).随着盐的加入,Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)的ＬＣＳＴ逐渐降低,并呈现出线性减小的规律.在相同浓度下,ＳＯ42-对ＬＣＳＴ的影响较Ｃｌ-和Ｂｒ-明显,在0.1ｍｏｌＬ的Ｎａ2ＳＯ4溶液中,共聚物Ｐ(ＮＩＰＡｃｏＣＨＡ)的ＬＣＳＴ下降了约7℃,而在相同浓度的ＮａＣｌ和ＮａＢｒ中,共聚物Ｐ(ＮＩＰＡｃｏＣＨＡ)的ＬＣＳＴ分别下降了2℃和1℃.为了进一步验证上述实验结果,利用荧光探针法测定了所合成共聚合物的ＬＣＳＴ.图6给出了探针化合物芘在0.05ｍｇｍＬ共聚物Ｐ(ＮＡ)20.1水溶液中荧光光谱的第一发射峰的强度Ｉ1随温度变化的曲线.可以看出当温度在12～30℃之间时,芘的荧光光谱的第一发射峰的强度Ｉ1基本不变,当温度继续升高时,Ｉ1开始增大.这说明在此温度以上,芘周围环境的极性急剧减弱.因此,该温度(图6曲线上的拐点)就是共聚物的ＬＣＳＴ.所得的ＬＣＳＴ值与前面利用浊度法测得的结果是一致的.2.3 Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)的胶束行为图7为利用滴重法测得的ＮＩＰＡＭＣＨＡ共聚物Ｐ(ＮＡ)100.1和Ｐ(ＮＡ)20.1水溶液表面张力随浓度变化的等温曲线.由图中可以看出Ｐ(ＮＡ)100.1和Ｐ(ＮＡ)20 .1的表面张力随着其浓度的增大而逐渐下降.当浓度分别为0.02ｍｇｍＬ和0.012ｍｇｍＬ时,其表面张力随浓度不再明显变化.这说明Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)具有表面活性,并在浓度达到一定值时可形成胶束.上述曲线中的拐点即为临界胶束浓度(ＣＭＣ).由此确定的Ｐ(ＮＡ)100 1,Ｐ(ＮＡ)80 1和Ｐ(ＮＡ)20 .1的ＣＭＣ分别为0. 02ｍｇｍＬ,0. 018ｍｇｍＬ和0 .012ｍｇｍＬ.其它投料比(如3∶1,1.5∶1)所得的共聚物中ＣＨＡ含量较高,由于ＣＨＡ的强疏水性,共聚物在水中的溶解度很低,难以测得其ＣＭＣ.水作为选择性溶剂可使两亲性共聚物形成亲水单元为壳,疏水单元为核的稳定胶束结构.如果在溶液中还存在疏水小分子,由于疏水作用,小分子就会向疏水内核迁移.芘是一种具有特征荧光发射光谱的疏水化合物,常作为探针分子来研究胶束的形成.本文利用芘作为探针研究了Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)在水溶液中的胶束形成过程,测定了ＣＭＣ.测定的依据是芘的荧光光谱中的第一发射峰与第三发射峰强度比(Ｉ1 Ｉ3)对环境极性敏感的特性.在极性溶剂中,由于激发态的偶极矩比基态的大,因而激发态的振动能级容易松弛,使得激发态能量辐射跃迁后还原到基态的分子总是处在最低的基态振动能级上,因而第一单线态荧光([0,0]跃迁)得到加强,从而导致第一发射峰与第三发射峰强度比(Ｉ1 Ｉ3)增大.这一特性通常称作芘“极性标尺”[14].图8是芘的Ｉ1 Ｉ3随着共聚物Ｐ(ＮＡ)20 .1在水中的浓度变化.由图可见,低浓度时Ｉ1 Ｉ3近似于芘在水相中的值(1 7～1 .8),当达到浓度增加到某一值时,Ｉ1 Ｉ3开始随之下降,这表明胶束开始形成,芘向低极性微区发生迁移,曲线的拐点处所对应的浓度即为该共聚物水溶液的ＣＭＣ,随着浓度的进一步增大,Ｉ1 Ｉ3的变化趋势逐渐趋缓.利用荧光探针法测得的Ｐ(ＮＡ)20 .1的ＣＭＣ为0. 01ｍｇｍＬ,这与利用表面张力法测得的数值很接近.2. 4 Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)对疏水化合物的包埋作用为研究上述聚合物胶束在药物控释方面的应用可能性,本文测定了共聚物Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)胶束对胆甾醇(模拟疏水药物)的包埋能力.实验样品1和样品2溶液聚合物中所含胆甾醇基团与包埋的胆甾醇物质的量比分别为1∶5和1∶10.这两个样品在25℃恒温稳定24ｈ后,溶液中无不溶物质存在,且放置一个月后,溶液中胶束仍没有发生沉降,这说明所有的胆甾醇都被包埋在Ｐ(ＮＡ)20. 1胶束的疏水内核中,所得的胶束很稳定.图9为样品1和样品2利用动态激光光散射的方法测得的粒径分布,从图可知随着所埋小分子胆甾醇物质的量的增加,胶束的平均粒径增加.这一结果同样说明胆甾醇已被包埋在Ｐ(ＮＡ)20 1胶束的疏水内核中.综上所述,本文合成一系列两亲性共聚物Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ).当所得共聚物中ＣＨＡ含量较高时(如ＮＩＰＡＭＣＨＡ共聚比为3∶1,1 5∶1),由于ＣＨＡ的强疏水性,所得的共聚物在水中的溶解度很低,难以应用于药物包埋方面.但高ＣＨＡ含量的共聚物作为温敏性材料在其它领域可能会有新的用途.而在ＰＮＩＰＡＭ链段中引入少量的ＣＨＡ使共聚物表现出明显的两亲性,同时在水中能形成有壳核结构的稳定胶束.随着共聚物中ＣＨＡ含量的增加,其ＬＣＳＴ下降.实验证明所得的聚合物胶束能包埋疏水化合物.。