AAc-PNIPAM，PNIPAM-AAc，聚N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸水凝胶的反应机制

AAc-PNIPAM水凝胶是由丙烯酸（AAc）与N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）共聚构成的智能响应性水凝胶材料，具有pH与温度双响应性，应用于药物控释、水环境传感与细胞工程中。其形成机制涉及自由基聚合、交联网络构建与溶胀-收缩相变过程。

1. 自由基聚合机制

反应通常在水相中引发，自由基来源为过硫酸铵（APS）/TEMED体系或热引发剂如AIBN。在引发剂作用下，PNIPAM与AAc单体的双键发生自由基加成聚合，形成高分子链，并通过交联剂（如N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，BIS）形成三维网络。AAc提供羧基，PNIPAM提供异丙基侧链。

2. 温度响应机制（LCST转变）

PNIPAM的典型特征是其下临界溶解温度（LCST）约为32°C。在低于LCST时，氢键作用主导，水凝胶吸水膨胀，处于疏松状态；高于LCST时，疏水相互作用增强，水分子排出，凝胶收缩。这种体积相转变是PNIPAM水凝胶在控释材料中的关键特性。

3. pH响应机制

AAc提供的羧基具有pKa约为4.2，在酸性环境中质子化，形成氢键，凝胶收缩；而在碱性环境中去质子化为COO⁻，电荷排斥作用使水凝胶膨胀。该机制使水凝胶对pH变化为敏感，可设计用于胃肠道递送或肿瘤微环境响应。

4. 双响应协同效应

AAc与PNIPAM的协同结构使该水凝胶在特定温度与pH下具备独特的开关式行为，可设计为“温控+酸控”释放平台。不同单体比例调节可精准控制LCST及膨胀行为。

因此，AAc-PNIPAM水凝胶通过交联聚合形成的网络，在温度和pH等外部刺激下发生可逆结构变化，是功能性响应材料研究的典型代表，用于药物控释、组织工程及软物质智能材料设计。

产品名称：AAc-PNIPAM

纯度：95%+

性状：基于不同的分子量，呈白色 / 类白色固体，或液体。

溶剂：溶于二氯甲烷、DMSO、水等常规有机溶剂。

储藏条件：-20°C干燥避光保存

包装规格：50mg  100mg  250mg  500mg（按需提供）

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仅供科研，不能用于人体实验AXC.2025.06.23