刺激响应性水凝胶是一种含有大量水的三维物理和/或共价交联网络,在外界刺激作用下表现出可控的化学结构或物理性质变化的水凝胶,其可以对外界刺激做出快速响应、在各种环境中实现凝胶-溶胶转换等特点。聚肽水凝胶是通过将生物相容的氨基酸聚合制备的水凝胶,其具有生物相容性好和可生物降解的特点。通过利用氨基酸侧链上具有的疏水结构形成疏水交联网络,可以赋予其可注射自修复性能,使其在生物医药领域具有极大的应用潜力。本论文主要将具有响应性基团的聚肽引入响应性水凝胶中,并研究了其响应性降解性能及其在负载药物释放上的应用。一、通过将光响应基团邻硝基苄醇修饰到谷氨酸上制备具有光响应的谷氨酸单体,然后通过一种新型聚合方法制备具有光响应的聚肽。将聚肽溶于水中后,谷氨酸邻硝基苄酯间的疏水作用可以形成物理交联点,从而得到光降解自修复水凝胶。对不同聚肽固含量及疏水嵌段聚合度的水凝胶进行力学性能分析发现疏水含量及疏水嵌段聚合度增加都会增强水凝胶的强度。随后我们选用合适的凝胶进行了接下来的自修复实验,发现水凝胶具有很好的自修复性能,其可以通过普通医用注射器挤出。接着我们使用紫外光照研究了水凝胶的光响应性,在经过一段时间的光照后,水凝胶发生了凝胶-溶胶转变,通过光谱分析我们发现水凝胶内的邻硝基苄酯键发生了断裂造成其组装形成的疏水微区破裂,从而使水凝胶发生降解。最后我们利用水凝胶的光降解性能进行了抗癌药物阿霉素的输送,我们发现光照可以很好的控制阿霉素的释放并能有效提高癌细胞的死亡率。二、病变组织中含有高浓度的氧化物,利用甲硫氨酸上的硫醚键在过氧化氢作用下可以从疏水的硫醚键氧化为亲水的亚砜及砜的原理可以制备具有氧化还原响应自修复聚肽水凝胶。首先将甲硫氨酸制备成可原位聚合的活性单体,然后用四臂聚乙二醇氨基为引发剂引发活性单体聚合得到嵌段聚肽,将聚肽溶于水中可以得到疏水作用交联的自修复水凝胶,其可以在过氧化氢作用下发生溶胶-凝胶转变。多种仪器测试结果证明了聚肽在过氧化氢作用下会发生氧化,尼罗红的荧光发射光谱变化进一步证实了氧化过程会导致疏水微区破裂。接着我们使用阿霉素为模型分子进行释放实验,发现过氧化氢会导致水凝胶中负载的阿霉素释放速率加快。最后通过细胞存活率的实验证明负载阿霉素的水凝胶与癌细胞共培养会导致癌细胞的存活率下降,表明这种过氧化氢响应水凝胶具有很好的针对生理病变组织的响应性。三、使用四臂聚乙二醇氨基作为引发剂引发具有光响应的谷氨酸邻硝基苄酯单体与具有过氧化氢响应的甲硫氨酸单体共聚,得到光和过氧化氢双重响应聚肽水凝胶。双重响应聚肽水凝胶在体内刺激与体外刺激共同作用下降解,可以有效避免单一刺激引起的误差,提高靶向释放的精准性。邻硝基苄酯与硫醚键组成的疏水微区使水凝胶具有自修复性能。当只有单一刺激作用于水凝胶时,水凝胶的强度会发生下降但是不会完全降解,只有当紫外光照于过氧化氢共同作用才会使水凝胶发生降解。通过多种仪器对响应过程进行了分析。模型药物阿霉素在双重响应下的释放进一步验证其具有双重响应性质。