二硫键交联法制备凝胶因具有制备条件温和(可在空气中氧化交联),无需使用其他有毒的的交联剂,可实现药物的原位包载,还原响应性,无毒性及在生理pH环境中稳定性等优点被广泛用于蛋白质、DNA、细胞等的药物传递系统及植入支架、组织修复等组织工程中。羧甲基壳聚糖--具有较好的水溶性、pH敏感性、低毒性,生物可降解性,生物相容性,抗菌性,成模及成凝胶性等性能在生物医药、组织工程等领域受到广泛关注。本文利用羧甲基壳聚糖的优点与巯基氧化交联的特性,以羧甲基壳聚糖为原料,设计制备得到了对巯基苯甲酸-羧甲基壳聚糖及GSH/pH双重响应性羧甲基壳聚糖凝胶,并研究了其相关性能。为新型的粘附性材料研究及蛋白质类药物载体的设计提供支持。主要研究内容和结论如下：1.以羧甲基壳聚糖为基质,通过羧甲基壳聚糖的氨基与对巯基苯甲酸的羧基间的酰化反应制备对巯基苯甲酸-羧甲基壳聚糖；并对巯基化合物的粘附性及氧化活性进行研究。通过酰化反应制备得到了不同取代度的巯基化羧甲基壳聚糖(MBA-CMCS)。此巯基聚合物显示很好的粘附性,且随着巯基含量的增加粘附性增加。与羧甲基壳聚糖相比,粘附时间可延长110多倍,粘附力能增加3.5倍。这归因于芳香化巯基化合物具有较低的pKa值,在弱酸或者中性、碱性条件皆具有很好的反应性,可与黏膜上的糖蛋白的巯基迅速交联呈现较好的粘附性。良好的溶解性能与较强的粘附性使得巯基苯甲酸-羧甲基壳聚糖可以作为眼、鼻粘膜及阴道等给药系统粘附材料。2.将对巯基苯甲酸-羧甲基壳聚糖溶液在室温下、空气中氧化交联制备得到双重敏感性凝胶。并对此凝胶的力学性能、pH敏感性和GSH响应性进行研究。对巯基苯甲酸-羧甲基壳聚糖水溶液在室温下氧化交联形成力学性能较好的凝胶,制备方法简单方便、条件温和,无需要额外的交联剂。此凝胶具有U型的pH敏感性、谷胱甘肽(GSH)响应性。在pH4.0-6.0缓冲液中,此凝胶的平衡溶胀较低,而在强酸性和强碱性缓冲液,由于静电斥力作用,凝胶平衡溶胀程度明显增加。而在含有GSH的缓冲液中凝胶溶胀程度明显增加。凝胶在较高浓度的GSH缓冲液中可以降解,这是因为二硫键与GSH间发生置换反应,破坏凝胶的网状结构,致使凝胶形成可溶性的聚合物。这为多重响应性的智能载体设计提供理论基础。3.对此双重响应性凝胶的溶胀动力学进行研究,并探讨其溶胀模型。凝胶在pH4.0-6.0缓冲液中的溶胀呈现过溶胀现象,遵循E.Diez-Pena的过溶胀动力学模型,理论与实际的数据一致。这主要是由于羧基与氨基间的协同离子交联作用导致的。在pH>6.0和pH<4.0缓冲液中,羧基和氨基间较强的离子间斥力导致过溶胀现象消失,溶胀过程遵循Schott二级动力学模型。此凝胶溶胀时过溶胀现象是否出现主要取决于羧基与氨基的pKas,只有在pKa (-COOH)<pH<pKa (-NH3+)的范围内此过溶胀现象才会出现；当pH> pKa (-NH3+)或PH<pKa(-COOH)时,过溶胀现象消失。通过改变氨基与羧基间的离子交联而设计智能载体材料在控释药物的研究领域很有意义。4.以牛血清蛋白(BSA)为模型药物制备载药凝胶；考察了此凝胶的组成对释放行为的影响,研究了此凝胶在不同的pH值和不同浓度的GSH环境下的释药行为。此凝胶可实现原位载药：通过简单混合MBA-CMCS聚合物溶液与牛血清蛋白,在空气中自发氧化交联可得到载药凝胶。对于二硫键的含量较高的载药凝胶,由于凝胶网络紧致,BSA的释放相对较慢。在pH7.4缓冲液中,BSA释放行为遵循Fick扩散机理。载药凝胶具有pH响应性释放行为,在pH7.4的缓冲液中的累计释放量明显高于pH5.0与6.0的释放量。这主要与凝胶溶胀程度有关,在pH7.4的溶胀程度大,凝胶网络的吸水量增加,药物的扩散速率增加。凝胶也具有GSH敏感性释放行为。随着GSH浓度的增加,累计释放量明显增加,凝胶的GSH中降解性有利于BSA的释放。pH/GSH双重敏感性凝胶为蛋白类药物的控制释放提供良好的载体材料。