多面体低聚倍半硅氧烷（Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane），简称POSS，结构由内部的无机硅氧硅笼形结构和外围的有机取代基组成，是目前唯一的分子级纳米杂化材料，并被看做是全新思路的化学品。由于POSS的顶点可以引入可反应功能基团，具有较强的分子设计性，因此POSS可以作为良好的纳米构件引入聚合物体系，在此基础上设计合成具有新型结构的纳米杂化材料。本文的工作包括两部分：第一，采用原子转移自由基聚合（ATRP）的方法合成了以POSS为核的星形聚合物POSS-（PHEMA）₈，然后以POSS-（PHEMA）₈为引发剂通过开环聚合反应合成了星形聚合物分子刷POSS-（PHEMA-g-PLLA）₈，系统研究了它们的结构与性能，最后制备了星形聚合物分子刷的布洛芬微球并对其形貌及药物负载性能进行了研究；第二，将阳离子型POSS引入海藻酸钠（SA）体系，利用两者之间的静电作用，制备了POSS/SA二元复合空心球和POSS/Ca/SA三元复合球，研究了它们的结构、热稳定性、溶胀性能及在药物缓释方面的应用。论文的主要内容及结果如下：1．合成了星形八臂引发剂（2-溴-2-甲基异丁基硅氧基）倍半硅氧烷（OBPS），经单体甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）的ATRP聚合制备了单分散的星形聚合物POSS-（PHEMA）₈，继而以其为大分子引发剂进行丙交酯的活性开环聚合制备了星形聚合物分子刷POSS-（PHEMA-g-PLLA）₈，并用FTIR、1H-NMR、GPC、XRD、HR-TEM、TG等对所得星形聚合物以及星形聚合物分子刷的结构及性能进行了研究。结果表明，OBPS可以有效地引发HEMA的ATRP聚合，得到Mn为8.66×10³¹1.90×10³，PDI=1.13¹.25之间的星形聚合物，所得聚合物可溶于DMF、甲醇等强极性溶剂。POSS-（PHEMA）₈为非晶态的无定形结构，在本体状态下POSS为15²5nm左右的聚集体，在溶液中聚集体尺寸为60⁷0nm。POSS-（PHEMA-g-PLLA）₈可溶于氯仿、甲苯和四氢呋喃等普通有机溶剂，分子量为16.69×10³⁵8.86×10³，PDI为1.10¹.18，呈非晶态无定形结构，其中POSS在本体状态下为5¹0nm左右的聚集体，在氯仿溶液中的聚集体尺寸为180³60nm，其玻璃化转变温度随着聚合度的增加而升高。最后制备了星形聚合物分子刷的布洛芬微球，确定了制备载药微球的最佳条件：POSS-（PHEMA-g-PLLA）₈：RFP=2:1，转速为500r/min，PVA浓度为0.5%，结果表明微球尺寸在470⁶80nm之间，载药率和包封率分别为35.58%和58.97%，具有良好的药物负载性能。2．将阳离子型POSS引入海藻酸钠（SA）体系，利用两者之间的静电作用制备了POSS/SA二元复合空心球及POSS/Ca/SA三元复合球，并对它们的结构与性能进行了表征。对POSS/SA二元体系的研究表明，POSS可以替代传统的CaCl2溶液作为凝固浴，与SA溶液形成POSS/SA二元复合空心球。当POSS与SA的质量比为1.5:2.0和2.0:2.0时，成球效果较好，粒径范围在0.226-0.421cm。红外光谱分析表明POSS和SA间存在较强的静电作用力。X-射线衍射、扫描电镜和热重分析表明二元复合空心球为从外到内逐渐变得疏松直至内部中空的非晶态结构，同时它的热稳定性优于海藻酸钠。与传统的海藻酸钙球类似，二元复合空心球在水和HCl中很快达到溶胀平衡，而在PBS溶液中迅速溶胀直至溶解；对POSS/Ca/SA三元体系的研究表明，随着POSS量的增加，复合球粒径逐渐变小。扫描电镜分析表明，复合球内部为蜂窝状孔洞结构，随着POSS含量的增加，孔洞逐渐变小，结构更加致密。制备了POSS/Ca/SA三元复合载药球，并利用诺氟沙星为模型药物对其载药性能进行了研究。结果表明，三元复合球具有较好的药物负载和释放性能，载药率和包封率分别为14.02%和35.84%，并且药物缓释性能优于常规海藻酸钙凝胶球。