高青雨，刘瑞雪，史先进，张锡兰，衷金芳
              (河南大学化学化工学院，河南开封475001)
    N一异丙基丙烯酞胺(MPAm)的线性聚合物(PNlpAm)的水溶液具有这样的特性:在32℃左右有一低临界溶液温度(LCST)，溶液温度达到或高于这个温度时，PNlpAm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又能再迅速溶解。交联的PNIPAm水凝胶也具有与线性PNIPAm相似的特点，即水凝胶温度高于LCST时体积收缩，低于比sT时则再度溶胀。MPAm与某些单体形成的共聚物及其水凝胶也具有这种性质。由于PMPAm的LCsT(32℃左右)接近人体温度(37℃)，近些年来，PMPAm的共聚物及凝胶应用于生物医学领域的研究备受关注，如共聚物的温控药物释放[’周、水凝胶的药物和生物大分子释放[3，4〕等。本文制备了NlpAm与N一经甲基丙烯酞胺(NHMPA)的共聚物P(MpAm一。。一NHMPA)的温敏性共聚物及水凝胶，对它们的温敏性进行了初步探讨。结果表明，共聚物及其水凝胶都具有极好的温度敏感性，LCST随NHMPA含量的增加呈线性增加。
1实验部分
1.1试荆和仪器
    主要试剂:N-异丙基丙烯酞胺(自制)。N一轻甲基丙烯酞胺，北京化工厂，分析纯，氯仿重结晶后使用。偶氮二异丁睛(AIBN)，上海化学试剂四厂，化学纯，甲醇重结晶。N，N一二甲基双丙烯酞胺(Bls)，生化试剂，FLuKA cHEMIKA公司产品。甲醇，分析纯，无水硫酸镁干燥，蒸馏后使用。
    仪器:721分光光度计，上海第三分析仪器厂。
1.2P(Nll.Am·co·NHMPA)共聚物制备
    将NlpAm与NHM以以一定的质量比混合，溶于新蒸的甲醇中，再往溶液中加人2%的AIBN为引发剂，溶液通N2气20 min，然后在N:保护下置于60℃恒温水浴中，电磁搅拌下反应20h。反应液冷却后，抽滤除去杂质。用旋转蒸发仪经减压旋蒸除去甲醇，以THF为溶剂、8-10倍体积的乙醚为沉淀剂，经多次溶解、沉淀。真空干燥，得白色固体粉末。
1.3P(NIPAm-co-NBMPA)共聚水凝胶制备
    NIPAm和NHMPA以11/l的质量比相混合，置于试管中，溶于新蒸的甲醇，得，二0.12的溶液，往此溶液中加入引发剂AIBN，交联剂BIS，含量分别为2%、5%。混合物溶液通NZ10 min后，密封试管置于60℃的恒温水浴中聚合10h。待试管冷却后将凝胶取出，用蒸馏水浸泡，不断更换蒸馏水，浸泡一周后将凝胶切块，40℃真空干燥至恒重。
1.4 P(NIPAm-co-NBMPA)共聚物水溶液在不同温度下的透光率测最
    称取一定量的P( NIPAm-co-NHMPA)各样品溶于蒸馏水中，配制成sm梦mL的溶液，用501超级恒温槽恒温。721分光光度计在自制的循环水恒温加热套恒温下，每一温度下恒温20而n，测定450nln固定波长的透光率。根据温度一透光率曲线，把透光率突变中点所对应的温度定为聚合物的低临界溶液温度LCsT。
1.5P(NIPAm-co-NBMPA)共聚水凝胶的溶胀比(SR)的测定
    将干凝胶浸泡于蒸馏水中，室温下浸泡三天后置于超级恒温槽中，温度从18℃升到凝胶的LCST以上至50℃。凝胶于每一测定温度下恒温一天，用湿润的滤纸将凝胶表面的水吸干后称重，得凝胶溶胀比SR=(溶胀平衡凝胶的质量-干胶质量)/干胶质量*100%．改变温度，可得到不同温度下凝胶的溶胀比。
2结果与讨论
2.IP(NIPAm-co-NBMPA)共聚物的合成
    okano等曾在PMPAm的末端引人经基，发现单位质量的聚合物中随经基摩尔含量的增加，聚合物的LCST大幅度提高。NHMPA的结构与NIPAm单体类似，在PNIPAm中引人NHMPA既不改变其链结构，又可以控制共聚物中经基数量。改变NHMPA与MPAm的投料比，得到了以下几种P(NIPAm-co-NBMPA)聚合物

2.2P(NIPAm-co-NBMPA)共聚物的温敏性及NHMPA对LCST的影响
    将5mg/mL的共聚物水溶液恒温，每一温度下恒温20min，测定样品于450 nm处的透光率。实验结果发现，l#样品升温到近100℃时，溶液仍未出现相分离，实验条件下无法得到它的LCST，其余的聚合物均可由温度一透光率曲线的突变点得到其LcsT(见图1)。由图1可得，P(NIPAm-co-NBMPA)共聚物的温度响应灵敏性并没有随共聚物中NHMPA含量的增加而有所变化，但随着共聚物中NHMPA含量的增加其比ST有了较大的提高，如图2所示。
    因此可认为，NHMPA加人PNIPAm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，使其在药物缓释及药物温控开关功能的应用性研究中，人为地改变药物释放的控制温度。
2.3 PNIPAm-co-NBMPA共聚水凝胶温度响应性
   当mNIPAm/mNBMPA=11/l时共聚所得凝胶，在不同温度下凝胶重量有较大的变化(图3)，但在36℃以上，凝胶重量达到平衡。P(NIPAm-co-NBMPA)共聚水凝胶的温敏性与其线性共聚物相似，都表现为低温下强。亲水性，这主要是由于NHMPA上的经基及MPAm的酞胺基与水之间形，成氢键所致;而高于其临界温度LCST时，则由于轻基与水之间的氢键遭到破坏，大分子疏水链间的缔合收缩力增强，因此具有强的疏水性。此凝胶低温下具有较强的吸水能力，如在18℃时测得其SR为31 .36;而在其LCsT以上，凝胶强烈收缩，将大量水份释放出去，其SR剧烈下降，如36℃时测得其值为3.82。因此，PNIPAm-co-NBMPA凝胶的SR随温度变化极其灵敏，具有作为药物载体在药物释放的智能控制应用研究方面的潜在价值。

3结论
        初步合成并探讨了P(NIPAm-co-NBMPA)共聚物及其水凝胶在水溶液中的温度响应敏感性，研究表明:NHMPA可有效地提高PMpAm的LCST。P(NIPAm-co-NBMPA)水凝胶随温度变化有明显的溶胀比SR的变化，体积收缩明显，可用于控制性地保留和释放药物分子，因此在药物载体及药物释放体系中具有潜在的应用价值。