AAc-PNIPAM，PNIPAM-AAc，聚N-異丙基丙烯酰胺-丙烯酸水凝膠的反應(yīng)機(jī)制

AAc-PNIPAM水凝膠是由丙烯酸（AAc）與N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAM）共聚構(gòu)成的智能響應(yīng)性水凝膠材料，具有pH與溫度雙響應(yīng)性，應(yīng)用于藥物控釋、水環(huán)境傳感與細(xì)胞工程中。其形成機(jī)制涉及自由基聚合、交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與溶脹-收縮相變過程。

1. 自由基聚合機(jī)制

反應(yīng)通常在水相中引發(fā)，自由基來源為過硫酸銨（APS）/TEMED體系或熱引發(fā)劑如AIBN。在引發(fā)劑作用下，PNIPAM與AAc單體的雙鍵發(fā)生自由基加成聚合，形成高分子鏈，并通過交聯(lián)劑（如N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺，BIS）形成三維網(wǎng)絡(luò)。AAc提供羧基，PNIPAM提供異丙基側(cè)鏈。

2. 溫度響應(yīng)機(jī)制（LCST轉(zhuǎn)變）

PNIPAM的典型特征是其下臨界溶解溫度（LCST）約為32°C。在低于LCST時(shí)，氫鍵作用主導(dǎo)，水凝膠吸水膨脹，處于疏松狀態(tài)；高于LCST時(shí)，疏水相互作用增強(qiáng)，水分子排出，凝膠收縮。這種體積相轉(zhuǎn)變是PNIPAM水凝膠在控釋材料中的關(guān)鍵特性。

3. pH響應(yīng)機(jī)制

AAc提供的羧基具有pKa約為4.2，在酸性環(huán)境中質(zhì)子化，形成氫鍵，凝膠收縮；而在堿性環(huán)境中去質(zhì)子化為COO?，電荷排斥作用使水凝膠膨脹。該機(jī)制使水凝膠對(duì)pH變化為敏感，可設(shè)計(jì)用于胃腸道遞送或腫瘤微環(huán)境響應(yīng)。

4. 雙響應(yīng)協(xié)同效應(yīng)

AAc與PNIPAM的協(xié)同結(jié)構(gòu)使該水凝膠在特定溫度與pH下具備獨(dú)特的開關(guān)式行為，可設(shè)計(jì)為“溫控+酸控”釋放平臺(tái)。不同單體比例調(diào)節(jié)可精準(zhǔn)控制LCST及膨脹行為。

因此，AAc-PNIPAM水凝膠通過交聯(lián)聚合形成的網(wǎng)絡(luò)，在溫度和pH等外部刺激下發(fā)生可逆結(jié)構(gòu)變化，是功能性響應(yīng)材料研究的典型代表，用于藥物控釋、組織工程及軟物質(zhì)智能材料設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品名稱：AAc-PNIPAM

純度：95%+

性狀：基于不同的分子量，呈白色 / 類白色固體，或液體。

溶劑：溶于二氯甲烷、DMSO、水等常規(guī)有機(jī)溶劑。

儲(chǔ)藏條件：-20°C干燥避光保存

包裝規(guī)格：50mg  100mg  250mg  500mg（按需提供）

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僅供科研，不能用于人體實(shí)驗(yàn)AXC.2025.06.23