酶是环境友好的、无毒的、可再生的催化剂,在食品、医药、纺织造纸等领域中得到了广泛的应用。现代研究已经证实酶可以在温和的条件下催化绝大多数类型的化学反应。在高分子材料制备领域,脂肪酶催化的缩合聚合或开环聚合反应已有成为经典的聚合技术,在生物可降解材料制备中得到了广泛应用。但是关于酶催化的可控自由基聚合方面的研究还仅仅处于起步阶段。研究和开发酶催化的聚合物合成方法符合绿色化学的发展趋势,将大大的推动高分子合成材料的应用和发展。为了拓宽酶催化的聚合物合成的应用范围,充分体现酶在催化原子转移自由基聚合(ATRP)中的优异性能,本论文以过氧化物酶模拟物——次血红素六肽(Dh HP-6)为ATRP催化剂,探究了Dh HP-6催化的ATRP的反应条件,反应过程的活性调控机制等。在以上研究基础上,我们首次将Dh HP-6催化的ATRP聚合与脂肪酶催化的开环聚合(e ROP)联用制备了结构明确的带有可降解链段的嵌段共聚物结构。为了进一步扩展了Dh HP-6催化的ATRP的应用范围,我们将Dh HP-6催化的ATRP应用到介孔硅的表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)反应中,成功制备了具有p H响应性质的智能药物传输载体,并进一步讨论了该复合材料对模拟药物的释放控释行为。主要内容如下:首先,通过实验条件的探索和调控成功的建立了Dh HP-6催化ATRP的实验方法。在水体系中进行了水溶性单体在ATRP条件下的聚合反应,确定了Dh HP-6催化聚合反应可行性。利用1H NMR和GPC等测试手段研究了聚合反应动力学过程。并通过调节KBr的加入及单体与引发剂的加入比例等,对聚合反应过程的活性及可控性进行了有效调控。实验结果表明,Dh HP-6在水体系中可以高效的催化水溶性单体进行ATRP反应;聚合反应过程可以通过KBr进行调控,从而得到聚合产物分子量可控,分子量分布较窄的可控聚合反应过程;通过调整反应单体与引发剂的加入比例可以对聚合产物的分子量进行调控。聚合物的分子量随着转化率的增加线性增加,得到的聚合产物结构明确,分子量可控,分子量分布窄说明该反应具有活性可控的特性。Dh HP-6催化的聚合反应是按照ATRP机理进行的。该方法的建立为Dh HP-6催化的ATRP的广泛应用提供了平台。随后,为了进一步探索Dh HP-6催化的ATRP的应用范围,我们进行了其与脂肪酶催化的开环聚合(e ROP)联用制备嵌段聚合物的研究工作。我们首先将Dh HP-6催化的ATRP聚合反应扩展到有机溶剂体系,证明该过氧化物酶模拟物在有机溶剂中同样具有催化ATRP的活性。Dh HP-6在有机溶剂中将过氧化物酶可以催化聚合的单体范围进行了进一步的扩展,Dh HP-6甚至可以催化过渡金属催化的ATRP无法正常聚合的甲基丙烯酸的聚合。在此基础上,我们利用e ROP在制备的双官能引发剂的羟基末端进行了己内酯的开环聚合反应,通过1H NMR和GPC,研究了产物的结构和分子量等。结果表明:我们成功的制备了带有丁基溴端基的聚己内酯大分子引发剂(PCL-Br)。然后,我们利用Dh HP-6催化的ATRP,以PCL-Br为大分子引发剂,制备了聚己内酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(PCL-PGMA)嵌段聚合物,通过1H NMR,GPC及DSC研究表明我们成功的得到了嵌段聚合物结构。通过变换Dh HP-6催化的ATRP部分的单体结构,得到了带有不同官能团的嵌段聚合物结构。我们通过产物的结构和分子量信息的研究,证实了两种酶联合制备嵌段聚合物的实验路线的可行性。本文中我们首次将酶催化的ATRP与e ROP结合,成功的制备了具有可降解性质的共聚物结构,真正实现了制备过程“绿色”的功能型聚合物制备过程。其在生物医用功能材料制备领域有巨大的应用潜力。最后,又将Dh HP-6催化的ATRP扩展到了介孔硅材料(MSNs)的表面引发聚合反应中,在MSNs表面接枝上了一层功能型聚合物结构,探索了其在智能响应材料制备领域的应用潜力。我们首先确定了Dh HP-6催化的表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)可以催化甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)在介孔硅表面生长聚合,及修饰前后材料的各项性能参数变化。由于介孔硅材料表面孔道结构高度有序,比表面积大,是非常理想的药物传输载体材料。结合当前聚合物-介孔硅复合材料在药物传输方面的应用,我们利用罗丹明6G(Rh6G)作为模拟药物,将其装载到MSN-PDMAEMA复合材料的孔道中,探索了其在不同p H的缓冲溶液中对Rh6G的释放控制情况。结合粒度电势测试结果我们得到如下结论:由于每个重复单元带有叔氨单元,使得该复合材料表面的PDMAEMA成为一种典型的p H敏感材料,酸性条件下氨基被质子化,聚合物结构舒展Rh6G可以快速的释放出来,在中性至碱性条件下其表面的电势为零,Rh6G的释放的量很少。由于这一材料的等电点在p H=7.4左右,刚好与人体血液中的p H值接近,而癌细胞聚集的组织普遍呈现酸性,因此该聚合物复合材料是一种非常理想的抗癌药物载体材料。