PNIPAAm-PEG 是由聚N-异丙基丙烯酰胺（Poly(N-isopropylacrylamide, PNIPAAm）与聚乙二醇（PEG）构成的共聚物，属于一种热响应型高分子敏感材料（stimuli-responsive material），具备高度的温度响应性、生物相容性和可调理化性，广泛应用于智能药物释放、水凝胶、组织工程、可注射材料等领域。

一、PNIPAAm-PEG 简介

结构组成：

PNIPAAm：具有下临界溶解温度（LCST）约为32°C，在此温度以下为亲水状态（溶于水），超过此温度时疏水收缩，聚合物溶液变为胶状或沉淀，表现出“热致相转变”；

PEG：改善水溶性、生物相容性、抑制蛋白吸附，可调控PNIPAAm的LCST；

两者通过共聚、接枝或嵌段结构连接，构建“智能性 + 生物相容性”的功能材料。

二、合成方式概述

1. 接枝共聚方式（最常用）

PNIPAAm-g-PEG 或 PEG-g-PNIPAAm

将含活性基团的 PEG（如 PEG-NH₂, PEG-OH, PEG-COOH）与 NIPAAm 单体共聚；

常用引发剂：APS/TEMED（自由基聚合）或 RAFT 聚合；

可通过控制链长与比例来调节热响应性能与生物特性。

2. 嵌段共聚方式（PEG-b-PNIPAAm）

通过RAFT聚合或ATRP合成PEG-b-PNIPAAm；

具备更均一的结构与更稳定的LCST行为，适用于制备自组装纳米粒子、胶束等。

三、温敏性能（热响应性）

温度范围 PNIPAAm-PEG行为

< LCST（约 32°C） 聚合物亲水、溶液透明，可溶状态

> LCST（>32°C） 聚合物疏水、聚集成胶或析出、溶液浑浊

LCST 可调 通过引入PEG链、不同疏/亲水基团来调节 LCST（一般范围 30–40°C）

PEG 的引入常升高 LCST，可使其接近生理温度（37°C），便于设计体内释放载体或组织支架。

四、应用领域

1. 智能药物控释载体

在体温下形成胶体包载药物，低温下释放；

可用于局部热控释放，如肿瘤靶向、温控化疗。

2. 可注射水凝胶材料

低温下注射，体温下成胶固定；

用于缓释、组织填充、局部修复（如软骨修复、皮肤再生）。

3. 3D细胞培养支架

热诱导形成水凝胶支架，细胞可在其中黏附和增殖；

降温后凝胶可溶解，细胞可温和释放，无需酶处理。

4. 生物粘附/抗污涂层

PEG抗蛋白吸附，PNIPAAm具可逆“粘–脱”特性；

应用于人工血管、生物芯片、组织接口等表面功能化。

5. 纳米载体系统

构建纳米胶束、聚集体，温度响应性释放；

可引入靶向配体、荧光标记，实现成像与治疗一体化。

五、典型参数（参考）

参数 数值（可调范围）

PNIPAAm含量 40–90%

PEG分子量 350~5000 Da

LCST 32–38°C（可调）

分散性 水溶性良好（<LCST）

可交联性 可引入MA、SH、acrylate等端基用于光交联或化学交联

六、典型文献

Adv. Drug Deliv. Rev. (2002) — “Thermoresponsive polymeric micelles for drug delivery”

Biomacromolecules (2011) — "Synthesis and applications of PEG–PNIPAAm copolymers in biomedical engineering

J. Controlled Release (2015) — “Injectable thermosensitive hydrogels for localized cancer therapy”

厂家:西安齐岳生物科技有限公司

用途:科研

温馨提醒:仅供科研，不能用于人体实验!