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通过高分子材料表面功能化以实现对目标分子的物理吸附在众多领域具有很大的应用潜力。氢键是一种理想的物理吸附作用力,但是许多吸附都在水相中进行,而水分子具有强氢键形成能力,往往会削弱甚至破坏吸附剂和被吸附物之间的氢键。因此如何在水相中实现稳定的氢键吸附存在技术上的挑战,具有一定的研究意义。本文通过研究2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪（VDAT）聚合物（PVDAT）水相中吸附水溶性小分子药物,探讨氢键与疏水亲和力协同作用对于水相物理吸附的重要性。对于物理吸附,功能聚合物的优选形态是尺寸均一和单分散性的球形微纳米粒子。近年来,功能聚合物微球的制备方式逐渐成熟,但是受VDAT低溶解性的局限,这些方法不适合制备PVDAT微纳米粒子。本课题采用我们研究小组所开发的水相半连续沉淀聚合法,利用VDAT微溶而PVDAT不溶于热水的特点,向水相中连续可控地加入VDAT功能单体和阳离子引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐（V50）,通过自由基聚合,形成粒径约为136 nm的PVDAT纳米粒子。再使用同样的合成方法制备两种核壳结构的PVDAT纳米粒子:通过向分散有136 nm PVDAT纳米粒子的水相中连续加入VDAT和V50,形成的VDAT齐聚物/大分子逐步在PVDAT纳米粒子表面沉积,进而形成同质核壳PVDAT@PVDAT纳米粒子;通过向分散有PVDAT纳米粒子的水相中连续加入VDAT,V50以及聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEG-MA）,PEG-MA与VDAT共聚物的主链逐步沉积在PVDAT纳米粒子表面,而聚乙二醇侧链水相中以分子刷的形式伸展开来,进而形成表面带有亲水性聚乙二醇分子刷的PVDAT纳米粒子（PEG@PVDAT）。透射电镜及动态光闪射谱图中显示所形成的两种核壳结构纳米粒子粒径分别为222 nm和217 nm。关于PVDAT纳米粒子水相物理吸附的研究,本课题选用能和PVDAT纳米粒子表面的二氨基三嗪（DAT）基团形成三重氢键的5-氟尿嘧啶（5-FU）,胸腺嘧啶,可可碱和黄嘌呤作为目标分子。在pH 7.4,离子强度为200 mmol/L条件下进行吸附热力学及饱和动力学实验,通过吸附方程的拟合推断PVDAT纳米粒子对四种小分子药物的吸附均为物理单层吸附,但饱和吸附量存在一定的差别:0.053mmol/g（5-FU）,0.094 mmol/g（胸腺嘧啶）,0.0078 mmol/g（可可碱）,0.0065 mmol/g（黄嘌呤）。可可碱与黄嘌呤的空间位阻效应是吸附量相比5-FU和胸腺嘧啶少一个量级的重要原因。可可碱中的两个甲基可能有助于防止水分子进入键合位点,较强的疏水亲和力和氢键的协同作用导致其具有比黄嘌呤更大的饱和吸附量。胸腺嘧啶的吸附能力几乎是5-FU的两倍。这可能归因于5-FU的氟对氢键的影响:5-FU中氟由于电子对的极化率低,氟作为氢键受体的能力很弱,而氟对n→σ*电子转移贡献很小;另一方面,5-FU氟原子的吸电子作用削弱了其相邻的作为氢键受体的C=O。相反,胸腺嘧啶中-CH3的给电子作用可能使其与DAT部分的三重氢键强于5-FU。关于吸附条件对PVDAT纳米粒子水相物理吸附影响的研究,通过调控缓冲液的pH值或离子强度,以及在PVDAT纳米粒子表面引入亲水性PEG短链等方法,改变药物分子或者PVDAT纳米粒子表面的电离状态和亲水性等理化特征,进一步探究氢键和疏水亲和力协同作用的重要性。在pH 6和7.4条件下,DAT与药物分子都处于非电离状态,具有强的氢键和疏水亲和力协同作用,DAT与每个药物分子间能够同时形成三重氢键而实现稳定的物理吸附。当pH值降低至4.5,由于PVDAT纳米粒子表面DAT上的氨基质子化而导致其亲水性增加,进而削弱或破坏氢键与疏水亲和力的协同作用,不利于药物的吸附,所以饱和吸附量降低。随着pH值升高至大于药物分子的pKa时,药物分子去质子化而带负电荷,进而与带正电荷PVDAT纳米粒子表面之间的静电引力增加,吸附量增大。通过比较PVDAT@PVDAT和PEG@PVDAT纳米粒子对5-FU以及胸腺嘧啶的吸附发现,PVDAT表面引入亲水性分子刷对两种药物的吸附量分别减少7.6%和6.4%。作为吸附的逆过程,在不同条件下做药物解吸附试验。在达到各种小分子药物吸附饱和状态后,保持温度25 0C,进行pH 7.4和4.5的解吸附研究;和保持恒定pH 7.4,不同温度条件下（25 0C,50 0C和70 0C）的解吸附研究。符合对于物理吸附的预期,升高温度导致解吸附加快。当pH由7.4降至4.5时,DAT的亲水性增加,进而加速小分子药物的解吸附。而降低pH值比升高温度对解吸附的影响更大,进一步验证氢键与疏水亲和力的协同作用在水相物理吸附中扮演的重要角色。