(安徽理工大学材料科学与工程学院 安徽 淮南 232001)

刺激响应性聚合物是一类智能材料，能够感知周围环境变化并对于环境变化做出响应性，越来越受到人们广泛关注。根据刺激响应的机理不同，可将刺激响应性聚合物分为以下几种类型：光响应性聚合物、温度响应性聚合物、PH值响应性聚合物以及其他响应性聚合物等。本文按照刺激响应性类别，针对刺激响应性聚合物的研究和应用进行总结，并对其未来发展方向及应用前景进行展望。

一、光响应性聚合物

光响应聚合物是指吸收光能后，材料表现出性质的变化，如在光刺激下发生形状或颜色的变化等。光响应聚合物通常含有能吸收光能的分子或官能团，在光的作用下会发生某些物化反应，产生一系列结构和形态变化。

Natarajan Moorthy等人[1]合成了一系列含有聚(醚—酯)的偶氮苯介晶材料。使用紫外-可见光谱研究偶氮聚合物的光转换性质，发现反式到顺式的异构化过程发生在很短内，而在黑暗中顺式到反式的恢复时间很长。这一结论揭示了偶氮苯聚合物在不同光照下实现顺反异构变化，且顺反异构变化时间不同。

Ilya V.Ozhogin等人[2]合成了两个羰基和一个羟基的1,3-苯并恶嗪-4-酮系列的螺吡喃。对螺吡喃的光化学研究揭示了在室温下螺吡喃光致变色特性与其分子的光诱导分子重排有关。

二、温度响应性聚合物

具有温度响应性的聚合物材料，其分子链中通常含有酰胺和醚键等官能团，如聚N-异丙基丙烯酰胺、聚N,N-二乙基丙烯酰胺等。

李帆等人[3]采用原子转移自由基聚合法，设计合成了含有聚(N-异丙基丙烯酰胺)嵌段的有双温度响应糖聚合物，并对其在水溶液中的胶束化行为进行了动态光散射研究。验证了该糖聚合物具有双温度响应区间，并且在水中形成表面呈正电性的胶束，可望用作带负电的生物大分子(如单链DNA等)的新型载体。

Elisabeth Gau等人[4]用葡萄糖氧化酶通过简便酶促合成了温度响应性的聚(N-乙烯基己内酰胺)微凝胶。通过在不同温度下进行的动态光散射实验证实了微凝胶的温度响应行为，可在生物催化应用中起到重要的作用。

三、PH值响应性聚合物

PH值响应性聚合物是指其尺寸或形态随着环境PH改变而改变的一类材料，与温度响应性聚合物、光响应性聚合物一样属于智能材料。

O.Guaresti等人[5]使用点击反应制备了基于壳聚糖的刺激响应性水凝胶，研究发现释放环境和聚合物的化学结构对于溶胀行为是关键的，因此，可以通过控制交联剂的量来调节最终水凝胶的溶胀和释放性质。

林粤顺等人[6]以共缩聚法合成氨基化介孔硅，采用浸渍法制备毒死蜱/氨基化介孔硅，并以带负电荷的聚丙烯酸为功能分子，通过静电吸附作用制备了具有pH响应的PAA/毒死蜱/氨基化介孔硅缓释体系。这种农药缓释剂能够根据土壤的酸碱性而表现出不同的药物释放性能，这对于在农业上防治病虫害具有潜在的价值。

四、其他响应性聚合物

Zhen Zhang等人[7]使用点击式反应从一对单体中有效地合成了酶响应性氨基磷酸酯树状聚体。这些树状聚体在磷酸盐缓冲盐水中稳定，但在癌细胞上过度表达的磷脂酶C存在下可降解。这种酶响应性聚合物表现的对癌细胞的高效作用，在癌症的防治和诊疗中起着重要的作用。

Bingkun Yan等人[8]基于大环硫取代的碳酸酯单体使用酶催化的开环聚合合成了生物可降解的含硫醚的聚碳酸酯，硫醚基团赋予了具有丰富的活性氧自由基(ROS)响应性的共聚物。这种聚合物具有H2O2触发药物释放行为，为进一步的癌症治疗和炎症靶向提供了新的ROS响应材料平台。

五、总结和展望

近些年来，为满足对精确控制材料性能的需求，科研人员在刺激响应性聚合物研究领域做出了巨大的努力。具有刺激响应性的智能材料不仅在生物医药方面具有巨大的应用价值，而且对于信息技术行业的发展也至关重要。因此，将刺激响应性引入到聚合物中，制备新型的刺激响应性智能材料具有重要意义。