海藻酸钠是一种具有良好生物兼容性、生物可降解性、无毒性的阴离子型高分子多糖，海藻酸钠在多价阳离子作用下（如Zn2+、Fe3+、Ca2+等）能迅速生成海藻酸水凝胶，广泛应用于生物工程和医药传递系统。然而，单一的海藻酸凝胶（如海藻酸钙）机械稳定性较差，并具有良好的亲水性，使得其易吸水而溶胀，而在吸水溶胀后又易破碎，造成包载于其内的药物突释，不能达到药物缓、控释的目标。本论文，拟以改善海藻酸钙基凝胶的溶胀和药物控释行为为目标，通过加入改性剂、表面包覆等手段，制备了若干新型pH响应型水凝胶，研究了凝胶的组成及结构对溶胀、响应速率和药物控释行为的影响，并进一步探讨了凝胶释药机理。主要内容和结论如下：1.为了改进海藻酸钙水凝胶的机械稳定性，利用半互传网络技术(Semi-IPN），以生物相容性良好的琼脂多糖为改性剂，制备了海藻酸钙/琼脂复合凝胶微球(AALB)，以期减缓微球的溶胀和药物释放速率。结果表明：改性的AALB相比于单一的海藻酸钙水凝胶微球(ALB)，其机械稳定性显著提高，表面和内部结构变得更为致密，药物包载率明显提高，溶胀和药物释放速率显著降低。2.为了改善微球的机械强度，减缓药物释放的速率，并且利用壳聚糖(CS)易被多聚磷酸钠（SPPP）交联的特点，制得系列壳聚糖壳层可控的壳聚糖（壳）/海藻酸钙（核）复合水凝胶微球。并用数码照相、SEM、FIRT等手段对该复合凝胶的结构进行表征，并对其溶胀和释药行为进行了研究。结果显示：在SPPP浓度一致条件下，随着CS浓度的增大，微球表面的交联CS层厚度增加，则大大提高了复合微球在pH7.4的模拟肠液中的机械稳定性，其溶胀和药物释放速率明显减缓。3.为了改善单一壳聚糖凝胶在酸性条件下的机械稳定性、溶胀和释药行为，利用海藻酸钙凝胶能快速形成的特点，制备了系列海藻酸钙凝胶壳层可控的海藻酸钙（壳）/壳聚糖（核）复合凝胶微球（ACSB）。采用正交实验方法对影响壳层厚度的因素进行研究，并用数码照相、SEM、FIRT等手段对该复合凝胶的结构进行表征，并对优选的不同厚度壳层的ACSB微球进行溶胀和药物释放行为研究。结果表明：CaCl2浓度和交联时间是影响壳层厚度的主要因素，ACSB系列微球在模拟胃液环境（pH2.1）中的机械稳定性显著提高，并且在该条件下，能够有效的减缓其溶胀及药物释放的速率。4.常规凝胶微球的尺寸是以毫米为数量级的，其尺寸较大，限制了其在更广范领域的应用。为了扩展水凝胶在更多领域的应用，并且利用海藻酸钙凝胶的pH响应性，聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）的温度响应特性，制备了系列pH和温度双响应性能的alginate/PNIPAAm微凝胶。利用FIRT和激光粒度分析仪对微凝胶球样品的结构，粒度大小及粒度分布情况进行表征，并研究不同尺寸微凝胶的溶胀和药物释放行为。结果显示：微凝胶的尺寸受制备时搅拌速度的影响较大，搅拌速率越高则微凝胶的尺寸越小；凝胶尺寸对溶胀和释药行为影响较大，尺寸越大的微球其溶胀和释药速率均比尺寸小的微球显著降低；微凝胶球溶胀和其释药行为具有pH和温度双重响应性，即温度较高时（高于37°C），其溶胀度降低和释药行为均降低。