Page 159 - 《精细化工》2022年第11期

第 11 期 朱敬洋，等: NIR 光响应型 PNIPAM-co-AA/GO 复合体系的制备及药物释放 ·2309·

均比 PNIPAM 的 32 ℃ [29] 要高，这是因为在微凝胶 观上表现为微凝胶溶胀，粒径增大。而 AA 含量越
结构中引入了亲水基团羧基，提高了共聚物中亲、 高，微凝胶的溶胀性越好。在更高的 pH 环境中（pH
疏水比例，从而提高了 PNIPAM 微凝胶的 LCST。 8~12），体系中羧基因高 pH 而大量解离，过度的解
其中，最低临界相转变温度 35 ℃低于人体生理温 离导致微凝胶结构开始崩解，尺寸逐渐变小。
度 37 ℃，难以控制载体释药部位与时间，最低临 图 7 为不同 AA 含量微凝胶的 Zeta 电位变化。
界相转变温度 50 ℃又过高，不适合于人体内的药 由图 7 可见，改性程度越高，结构中羧基含量越高，
物释放。而 40 ℃稍高于人体生理温度，通过利用 其 Zeta 电位越低。
NIR 光热转化，能方便且迅速提高至该温度，达到
相对精确的药物释放。因此，选择 AA 含量为 5%的
微凝胶复合体系进行后续的药物释放实验。

图 7 不同 AA 含量的微凝胶样品的 Zeta 电位
Fig. 7 Zeta potential of microgel samples with different
AA content

图 5 不同 AA 含量微凝胶样品在不同温度下的紫外透过率 2.5 NIR 响应性分析
Fig. 5 UV transmittance of microgel samples with different
AA content at different temperatures 以 PNIPAM-co-AA 的质量为基准，配制 GO 含
量分别为 1%、2.5%、5%和 10%的 PNIPAM-co- AA/GO
2.4 pH 敏感性分析
复合体系。图 8 为 NIR 光照射不同时间下，不同
图 6 为不同 AA 含量的微凝胶在不同 pH 环境
PNIPAM-co-AA/GO 复合体系的紫外透过率。可以
下的平均粒径变化。 看出，当接收到 NIR 光信号后，复合体系的紫外透

过率逐渐下降，随后达到平衡，不同含量 GO 所产
生的光热转化效率不同。当 GO 含量为 1%和 2.5%
时，样品的紫外透过率约在 90 s 时快速降低，表明
此时 GO 所产生的光热效应足以使微凝胶达到
LCST 从而引起相转变。而当 GO 含量为 5%时，在
60 s 时体系发生最大相转变。体系最大相转变时间
的提前，表明在一定的范围内，体系内 GO 含量越
高，光热转化效率越高，微凝胶能够更快地达到
LCST 而产生相转变。紫外光透射率的平衡，说明

在 3 min 内不同的悬浮液体系的温度均达到微凝胶
图 6 不同 AA 含量的微凝胶样品在不同 pH 下的平均粒径 的 LCST，且此时微凝胶的相转变已经完成。而 GO
Fig. 6 Average size of microgel samples with different AA 含量为 10%的复合体系因过高的 GO 含量，导致其
content at different pH
原始透过率过低。考虑到 GO 的细胞毒性和生物相
由图 6 可以看出，PNIPAM 微凝胶在不同的 pH 容性等因素，选择 GO 含量为 5%的复合体系进行后
环境下粒径几乎不发生变化，表明不具备 pH 敏感 续实验。
性。而不同 AA 含量微凝胶的粒径均随着 pH 的升高 图 9 为 PNIPAM-co-AA/GO 复合体系在受到多
呈现出先增大后减小的趋势，显示出 PNIPAM-co-AA 次 NIR 激光照射下的温度变化曲线，在前 5 min 打
的 pH 敏感性。这是因为，在酸性环境中，骨架中 开 NIR，后 5 min 将复合体系放入冰水浴中降温，
羧基的质子化使复合体系内部静电排斥力减弱，微 循环 5 次以测试体系的光热转化稳定性 [30] 。由图 9
凝胶结构收缩；而在中碱性环境中（pH 7~8），羧基 可知，体系温度快速上升，且 5 次循环无明显变化，
去质子化，离子基团之间的静电排斥作用增大，宏 表明该复合体系的光热转化稳定性好。