水凝胶作为一种具有三维网络结构的聚合物,一直以来都受到人们的重点关注。由于其特有的内部结构,使其具有能在适当溶剂中溶胀或收缩的特性,这种特性也使水凝胶被应用于许多领域。刺激响应型水凝胶则是在特定的外部刺激下能够产生变化的一种水凝胶,近年来人们对于单响应和多响应的多功能水凝胶进行了大量研究并取得了很大的进步。本文设计制备了新型的pH敏感性手性水凝胶,并对其性能进行了表征,此外还对水凝胶的对映体差异性释放能力进行了考察。在本文中,首先介绍的新型水凝胶采用N-丙烯酰基-L-丙氨酸(NAA)为单体,同甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)/羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)复合体共聚,以N,N-亚甲基二丙烯酰胺(BIS)为交联剂,在过硫酸钾的引发下进行自由基共聚,合成了新型的pH敏感性手性水凝胶。其中PNAA作为水凝胶的主链并提供所需的手性和pH敏感性,HP-β-CD做为制孔剂来调节水凝胶的结构及其溶胀性能。文中重点讨论了HP-β-CD在水凝胶中所占比例的不同对水凝胶性能的影响,并对制备的水凝胶进行了红外和扫描电镜的表征。通过扫描电镜可以看出随着HP-β-CD在水凝胶中所占比例的增加,水凝胶溶胀后的孔洞也在增加,孔洞的直径可从0.5μm增加到2μm。研究了水凝胶的溶胀行为和pH敏感性,发现水凝胶的最高溶胀率可达到150倍,而在酸性溶液中其溶胀率仅有2倍。圆二色谱和在紫外光谱作为两种证明手性物质具有光学活性的方法在文中被应用,通过这两种方法证明了水凝胶具有光学活性。以脯氨酸对映体为例,对该水凝胶的手性识别和对映体差异性释放能力进行了研究,并发现该水凝胶在手性吸附中优先吸附L-脯氨酸,而在对映体差异性释放中优先释放D-脯氨酸。在对映体差异性释放实验中,有71%的D-脯氨酸和55%的L-脯氨酸被单独释放,而在同时释放时两者的差异则为12%。在对第一种水凝胶的研究中我们发现,过高的溶胀率对于水凝胶的手性应用有着不利的影响,所以在设计第二种水凝胶时加入了疏水性链段来控制水凝胶的溶胀能力。第二种新型水凝胶是将N-丙烯酰基-L-丙氨酸(NAA)同丙烯酸十八酯(C18)共聚而得,其中以BIS为引发剂,通过过硫酸钾引发自由基聚合。所制备的水凝胶同样具有pH敏感性和手性,并且依然由PNAA提供。C18作为共聚单体,在水凝胶中起到提供物理交联点和控制水凝胶溶胀率的作用。在研究水凝胶溶胀行为的过程中,该水凝胶同样表现出了pH敏感性,但最高溶胀率降低为14倍。同样以脯氨酸对映体为例,对该水凝胶进行了对映体差异性释放的研究,在对映体差异性释放中,65%的D-脯氨酸和46%的L-脯氨酸被释放出来,差异性明显增大。