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温敏性聚合物是指能够对外界温度变化作出可逆响应的一类智能材料。近年来,温敏性聚合物已应用于药物释放、生物分离、酶的固定等研究领域。温敏性聚合物的重要参数是最低临界溶液温度(LCST)或最高临界溶液温度(UCST),而良好的生物可降解性和生物相容性则是其实际应用的重要保证。在本文中,以几种天然的氨基酸为原料,合成其相应的氨基酸-N-羧基-环内酸酐(NCA)单体,通过开环聚合反应,直接制备出没有任何修饰并且兼具良好生物相容性和优异温敏特性的多肽生物材料。论文主要分四个部分:一、在文献综述部分,简单介绍了温敏性聚合物研究现状,主要包括多肽概述、分类及其实际应用。二、以天然的L-脯氨酸和肌氨酸为原料,合成了L-脯氨酸-N-羧基环内酸酐(LP-NCA)和肌氨酸-N-羧基环内酸酐(SA-NCA)单体,经开环共聚合制备出温敏性聚(L-脯氨酸-co-肌氨酸)多肽生物材料(PPS)。通过FTIR、1H NMR、UV、XRD和CD等方法系统地表征单体与多肽生物材料的结构与性能。不同于传统的温敏性聚合物,PPS水溶液在升温与降温过程中,显示了复杂的相转变行为,即PPS在水中具有最低临界溶解温度(LCST=37℃)和最高临界溶解温度(UCST=30℃)双重特性。CD结果表明:在升温和降温过程中,多肽链上肌氨酸结构单元的引入有效地改变了原有的二级结构,即PPS出现第一次相变后,随着温度继续变化以及H键相互作用减弱或升高,PPS再次出现第二次相变。此外,在PPS溶液中HeLa细胞的存活率在24 h和48 h后仍达到70%左右,表明其优异的生物相容性。总之,具有温度响应性和低细胞毒性的多肽生物材料PPS在生物医学领域具有潜在的应用价值。三、以天然的L-脯氨酸和L-丙氨酸为原料,利用L-脯氨酸-N-羧基环内酸酐(LP-NCA)和L-丙氨酸-N-羧基环内酸酐(LA-NCA)两种单体开环共聚,成功的制备出温敏性生物多肽材料,即聚(L-脯氨酸-co-L-丙氨酸)(PPA)。依据多肽PPA(脯氨酸结构单元含量56%-78%)水溶液透光率与温度变化曲线可知,升温时其LCST为75℃,降温时其LCST为42℃,显示出很宽的滞后现象。CD结果表明,在不同温度下,PPA溶液吸收没有明显的变化,可见,其二级结构具有较强的热稳定性。此外,在PPA溶液经过24 h和48 h培养,HeLa细胞存活率仍达到90%以上,表明PPA无明显的细胞毒性。综上,温度响应性多肽生物材料PPA有望应用于药物释放、生物分离等生物医学领域。四、以L-苯丙氨酸和L-脯氨酸为原料,通过合环反应制备出氨基酸-N-羧基环内酸酐(NCA)单体,通过两种NCA单体的开环共聚合,成功制备出既有温敏特性又有良好生物相容性的多肽生物材料。实验表明,在L-苯丙氨酸-N-羧基环内酸酐(LPh-NCA)与L-脯氨酸-N-羧基环内酸酐(LP-NCA)单体投料比为1:4时,所得聚(L-脯氨酸-co-L-苯丙氨酸)(PPPh)才具有温敏特性,其升温时最低临界溶解温度(LCST)为71℃,且存在明显的滞后现象。同时,在PPPh多肽水溶液经过24 h、48 h和72 h培养,HeLa细胞的存活率已超过100%,表明PPPh多肽材料具有非常优异的生物相容性。总之,温度响应性多肽生物材料PPPh有望应用于药物释放、生物分离等生物医学领域。