壳聚糖是一种生物相容的、可生物降解和无毒害的天然多糖,在生物医用等许多领域都得到广泛的应用。但是由于分子间存在氢键使得壳聚糖结晶度高,所以不溶于一般的有机溶剂,这大大限制了壳聚糖的应用。因此许多化学家都致力于壳聚糖的改性研究,并取得了许多进展。近年来,随着可控/活性自由基聚合在合成结构明确、分子量可控高分子方面的发展,壳聚糖的可控接枝改性也取得了斐然的成绩。壳聚糖的接枝聚合物不仅具有壳聚糖的特点,而且具有合成聚合物的优点,这使得壳聚糖的应用范围得到很好的拓宽。本论文的具体研究如下:(1)邻苯二甲酰化壳聚糖RAFT聚合法合成壳聚糖接枝聚丙烯酸羟乙酯(CS-g-PHEA)。首先将邻苯二甲酸酐保护的壳聚糖和S-1-十二烷基-S′-(α,α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(DDACT)进行酯化反应,生成大分子RAFT试剂,然后在60℃下控制丙烯酸羟乙酯(HEA)的聚合,生成邻苯二甲酰化壳聚糖接枝聚合物。用水合肼来肼解脱保护,得到壳聚糖接枝聚合物。由于壳聚糖是疏水的,而PHEA是亲水嵌段,所以壳聚糖接枝聚合物可以在水溶液中自组装成纳米粒子。壳聚糖氨基可以与羧基等进行络合,用来包裹含羧基的疏水药物(如萘普生等),并且壳聚糖具有pH响应性,所以该接枝聚合物能够作为具有pH响应的载药体进行药物输送。(2)对甲苯磺酸化壳聚糖RAFT聚合制备壳聚糖接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(CS-g-PNIPAM)。由于邻苯二甲酰化壳聚糖的脱保护不完全,并且条件比较苛刻会造成壳聚糖链的断裂,所以采用对甲基苯磺酸成盐法保护壳聚糖的氨基。先将对甲基苯磺酸化壳聚糖与DDACT酯化生成大分子RAFT试剂,在60℃下控制具有温度响应性的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)聚合生成保护的壳聚糖接枝聚N-异丙基丙烯酰胺,然后通过15%的三羟甲基氨基甲烷溶液脱保护,生成CS-g-PNIPAM。PNIPAM具有温度响应性,在其低临界溶液温度LCST以下是水溶性的,而壳聚糖是具有pH响应性的疏水嵌段,所以CS-g-PNIPAM在水溶液中可以自组装成具有pH、温度双重响应性的纳米粒子。香兰素的醛基可以与壳聚糖上的氨基反应生成Schiff碱,当其自组装时,香兰素就随着壳聚糖被包裹在纳米粒子的核内,可以通过调节温度和pH值来调控香兰素的释放速率。(3)探讨了“一锅法”pH、温度敏感性壳聚糖基纳米颗粒的制备及其在氨基酸药物的释放上的研究。利用RAFT聚合技术,以PNIPAM为大分子RAFT试剂,以过硫酸铵-硫代硫酸钠为氧化还原引发体系,在室温下将壳聚糖-丙烯酸水溶液与PNIPAM进行原位接枝聚合,制备温敏性壳聚糖纳米颗粒。以L-组氨酸为药物模型,发现该壳聚糖纳米粒子可以当作氨基酸的缓释载体。本方法避免了壳聚糖氨基保护的步骤,从而大大简化了壳聚糖衍生物的制备过程。