生物功能性聚合物材料在生物技术、制药和生物医学等领域具有重要的应用。将可控自由基聚合技术与点击化学(Click chemistry)相结合可以极大地扩展聚合物的结构以及生物功能性的可设计性,丰富智能型或识别性功能材料的研究制备。含糖聚合物以其良好的亲水性,生物相容性以及侧链糖基的特异识别性,在生物技术和生物医药领域具有广泛的应用。近年来结构及分子量可控,窄分子量分布的多重生物功能性含糖聚合物的设计与合成日益引起重视。本文中,我们将可逆加成-裂解链转移(RAFT)聚合方法与点击化学相结合,分别制备了具有生物识别功能的聚合物纳米粒子,生物素化温敏性含糖嵌段共聚物,含糖聚合物-蛋白质生物缀合物,对其合成、水溶液性质、形态等进行了详细的研究:　　 1、利用可控“活性”聚合RAFT方法首先合成了端基叠氮化的聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM-N3)大分子链转移剂,然后与苯乙烯(St),二乙烯基苯(DVB)进行RAFT聚合反应,得到具有温敏性的核交联纳米粒子。通过点击化学对纳米粒子表面进行生物功能化修饰,将生物素(Biotin)分子引入其表面,得到具有识别功能的核交联纳米粒子。对生物素化核交联纳米粒子的LCST进行了测定,由于憎水基团三唑环对PNIPAM-N3链段亲水性的影响,LCST降至28.3℃。利用DLS对其在不同温度下的溶液行为进行研究,根据粒径的变化,进一步证明了核交联纳米粒子的稳定性及温度敏感性。利用Avidin/HABA法测定了纳米粒子中具有生物活性的生物素数量为9.3 nmol biotin/mg纳米粒子。DLS和TEM表征结果证实,生物素化纳米粒子对亲和素avidin具有高效的识别作用。　　 2、利用RAFT方法合成了温敏性含糖嵌段共聚物,其中PNIPAM嵌段共聚的PAzPAM中包含有可进行“点击”反应的叠氮基团。然后在水溶液中利用点击化学将生物素(Biotin)分子引入聚合物侧链。　　 (1)DLS表征与LCST结果测定显示,由于亲水性含糖聚合物的影响,共聚聚的LCST是37℃,高于PNIPAM均聚物。在40℃下,聚合物溶液呈现双峰分布,小粒径范围内出现了平均粒径50 nm的窄峰分布,大粒径范围内粒径由233 nm减小至209 nm。说明聚合物具有温敏性,温度高于LCST时,由于PNIPAM链段发生塌陷导致聚集。　　 (2)利用Avidin/HABA法测定对含糖聚合物上生物素的生物活性进行研究,得出具有可识别功能的生物素的浓度为11.8 nmol biotin/mg聚合物,且识别效率在温度高于LCST时明显下降。TEM结果显示,缀合生物素的含糖共聚物在加入亲和素avidin后出现明显的聚集现象。　　 (3)研究了含糖共聚物中糖基对不同凝集素、蛋白质的识别作用进行,得到聚合物中的半乳糖基与RCA120发生特异性识别作用,且识别作用可逆。　　 3、RAFT法和点击化学相结合合成了含糖聚合物-蛋白质生物缀合物,并对其进行分离,研究了其水溶液行为。　　 (1)利用RAFT法制备窄分子量分布的叠氮化保护性含糖均聚物PAcGEMA,水解后成为亲水性含糖均聚物PGEMA。　　 (2)利用点击化学将炔基化的牛血清白蛋白(BSA)引入聚合物,然后利用糖基与凝集素的特异性识别作用将PGEMA-BSA生物缀合物进行有效的分离。　　 (3)利用DLS研究其溶液行为,发现点击之前聚合物PGEMA的平均粒径为6.3 nm,BSA-alkyne的平均粒径为5.2 nm,点击后所得PGEMA-BSA生物缀合物的粒径明显增大,为35 mn。通过TEM对PGEMA-BSA生物缀合物的形态进行了研究。　　 通过以上研究,我们得到了新颖的生物功能性聚合物核交联纳米粒子,和同时具有温敏性及多种生物识别功能的含糖聚合物-蛋白质生物缀合物,在生物分离,医学分析,药物控释系统,分子开关及生物探针等领域具有非常吸引人的应用前景。