可注射原位凝胶在体外呈液态,可通过注射的方式植入人体,避免手术创伤。与化学交联原位凝胶相比,物理交联原位凝胶避免了化学反应的发生,具有更好的生物安全性,使用也更为简便。物理凝胶化可由多种因素导致,其中热致水凝胶在医学应用上前景特别广阔。本论文针对由聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)和脂肪族聚酯(polyester)组成的嵌段共聚物的热致凝胶化性质以及添加剂对热致凝胶化性质和药物释放性能的影响进行了研究。该类温敏聚合物的嵌段均为美国FDA和中国等相关机构批准用于人体,具有良好的生物相容性和可降解吸收性。嵌段共聚物从生物医学报批的角度仍然为新材料,并且该类热致物理凝胶化材料在化学和材料科学方面仍存在不少科学问题需要研究。本硕士论文涉及温敏嵌段共聚物的合成、凝胶化性质的表征以及热致凝胶用于缓释抗癌药物吉西他滨的研究。通过添加剂来调节材料的性质是一种简便有效的手段。在考察添加剂对热致凝胶性质影响的过程中,本论文首次发现盐诱导的重入相反相凝胶的形成。而在药物缓释实验中,由于药物自身的释放具有较大的缺陷,不能满足临床实际使用需求,本论文则拟通过向体系中加入聚电解质的方法来调节药物的释放。本学位论文的创新工作主要包括以下几个方面：(1)合成了数种聚乙二醇-聚醑类温敏嵌段共聚物,对这些温敏凝胶材料在同一项研究里进行了横向比较。该类嵌段共聚物的结构性质可通过多个方面进行调节,例如可使用不同的脂肪族聚酯和不同结构的聚乙二醇(双羟基、单羟基、多臂星形结构等)得到具有不同结构的嵌段或者接枝型共聚物,并且根据PEG链段的长短不同体系还可表现为正相凝胶或者反相凝胶。本论文通过开环聚合的方法,合成了一系列聚乙二醇-聚酯类嵌段共聚物,其中包括三嵌段聚合物PLGA-PEG-PLGA、PCLA-PEG-PCLA,以及两嵌段聚合物MPEG-PCL、 MPEG-PLGA,通过差示扫描量热法(DSC)表征了聚合物的结晶性差异,并通过临界胶束浓度(CMC)的测定、动态光散射(DLS)的表征、相图以及动态流变学性质的测定等表征了不同嵌段共聚物的水溶液以及热致凝胶化性质的差异。我们的研究还揭示,聚乙二醇/聚酯类温敏嵌段共聚物的温敏特性与PEG这个“亲水”嵌段关系极大,因为PEG嵌段在低温下具有良好的水溶性,而随着温度升高PEG的亲水性下降。(2)发现了盐诱导的PEG-PLGA类嵌段共聚物重入相反相凝胶的形成。反相凝胶在低温下为溶液状态,便于混合药物和细胞,注射方式也较为简便,而正相凝胶在高温下才为溶液状态,高温会对很多药物和蛋白质产生破坏作用,并且在高温下以溶液状态注射不仅操作困难,病人的顺应性也会很差,因此与正相凝胶相比,反相凝胶作为可注射热致凝胶具有更广泛的应用前景。PEG/聚酯类温敏嵌段共聚物中,当使用不同长度的PEG时体系可以分别形成正相凝胶和反相凝胶。在本论文中我们合成的MPEG-PLGA(嵌段的数均分子量分别为2000-2150)嵌段共聚物的水溶液体系在不含有任何添加剂时表现为正相凝胶,但是当体系中含有足够量适合种类的盐时,我们首次发现了盐诱导体系由原来的正相凝胶变成了反相凝胶。通过一系列实验表明正相凝胶与重入相反相凝胶在微观结构与凝胶化性质上都有所不同,因而分析推测了两种凝胶的成胶机理,并发现该现象与盐离子的种类有关,符合Hofmeister序列。(3)采用合成的PLGA-PEG-PLGA热致水凝胶缓释亲水性小分子抗癌药物吉西他滨,构筑了肿瘤的局部化疗系统。与全身治疗相比,局部化疗可以在控制药物释放的同时,具有“物理靶向”的效果,使得药物在病灶部位具有较高的治疗浓度,在获得更好的治疗效果的同时降低了药物对全身正常器官组织的毒副作用。可注射热致凝胶制剂在体外可以通过简单的混合包载药物,操作简便,注入人体后形成凝胶,作为药物储存库,可以在病灶部位持续地释放药物,达到更好的治疗效果。吉西他滨是晚期胰腺癌、晚期非小细胞肺癌、局限期或转移性膀胱癌及转移性乳腺癌的一线治疗药物,但是该药物代谢非常快,体内半衰期短,大剂量静脉滴注会带来严重的全身性毒副作用,并且治疗效果有效。因此,本文分析认为,采用热致水凝胶包裹吉西他滨构筑局部化疗药物,不仅能够延长其在体内的存在时间,提高治疗效果,更能降低药物的副作用,因而首次考察了热致水凝胶对于吉西他滨的包裹和缓释效果。但是作为一种亲水性的小分子药物,吉西他滨在热致水凝胶中释放也存在明显的突释效应。在药物具有明显突释的情况下,首次采用向体系中加入聚电解质的方法来抑制突释,并通过测定聚电解质的表观pKa值分析了聚电解质的种类与浓度对释放改善效果的差异。本论文从聚乙二醇/聚酯类嵌段共聚物材料的设计合成、热致凝胶化机理的探讨到该材料在药物缓释载体方面的应用进行了探讨。对该体系正相凝胶和反相凝胶进行了综合的探索比较,并在看似差别甚大的两种凝胶体系之间创新性地通过盐介质架起了一座沟通的桥梁,更通过对该现象的深入探讨加深了对热致凝胶化机理的认识。对热致水凝胶用作吉西他滨的药物缓释载体并采用聚电解质调控药物释放的探索研究,也提供了一种具有广泛应用潜力的载体材料技术和后续研究的空间。