刺激响应膜及其研究进展
刺激响应性抗肿瘤药物纳米载体的研究
Co-delivery of doxorubicin and paclitaxel by PEG-polypeptide nanovehicle for the treatment of non-small cell lung cancer S. Lv et al. / Biomaterials 35 (2014) 6118-6129
改善疏水药 物溶解性和 疗效
抗蛋白吸附 和细胞粘附 , 防止水解或 酶解
Challenge!!
难溶解性
短半衰期性
强毒副性
非靶向性
研究意义
本项目研究材料为 FA-PEG-SS-PCL ，它是一种基于双亲性聚乙二醇 -聚己内 酯的且具有叶酸靶向功能和二硫键还原敏感性的胶束共聚物材料。 期望其制备的载药胶束在到达肿瘤细胞之前的血液循环中稳定性良好，又 要能选择性地富集在肿瘤部位，并且在肿瘤细胞内部可以快速释放出药物 。
1
以纳米颗粒 --- 胶束 ，作为肿瘤治疗药物 的载体，并且接有叶 酸使之具有双重靶向 性 （ EPR 效 应 被 动 靶向和 FA （叶酸） 主动靶向）
2
特色与创新点
以二硫键作为还原响 应基团，实现治疗药 物在 GSH （谷胱甘肽 ）刺激下的释放，具 有高效敏感性
3
作为易降解的药物载 体用于肿瘤治疗时， 可以提高药物的生物 利用度和达到肿瘤部 位的精确度，并且可 以定量地与肿瘤部位 的受体进行靶向结合
考察胶束的粒径和形貌
动态光散射纳米粒度 仪DLS来测定粒径分布
每个样品进行三次测 量取平均值
透射电镜TEM来观察胶 束形貌
磷钨酸负染样品于铜 网进行TEM检测
Actively targeted delivery of anticancer drug to tumor cells by redox-responsive star-shaped micelles C. Shi et al. / Biomaterials 35 (2014) 8711-8722
智能材料——pH响应高分子材料
在生活中，我们发现牵牛花的颜色不是固定不变的，牵牛花的颜色在每天的早晨是紫蓝色的，而到了中午和傍晚却慢慢地变成了红色。
这是为什么？植物学家研究发现，牵牛花含有的花青素在碱性溶液里呈蓝色，在酸性溶液里呈红色。
同时空气中的二氧化碳可以提高牵牛花的酸性。
因此一天当中随着牵牛花对二氧化碳吸收量的逐渐增火，牵牛花里的酸性也随之提髙，这样，人们在一天之中看见牵牛花的颜色是由紫色逐渐变红色的。
“pH是化学、生物和生理系统中比较重要的环境因素，作为刺激信号的操作具有便携性。
”Part.1/ pH响应材料pH响应性材料（pH-responsive materials)是一种刺激响应型聚合物，能够响应溶液pH的变化发生结构和性能变化(例如表面活性、链构象、溶解度和构型)。
“pH响应聚合物”通常用于描述具有可电离的酸性或碱性残基的聚合物，其电离度取决于溶液的pH值。
pH响应聚合物可以具有线性、支化或网络结构。
它们可能会根据自身结构对溶液条件表现出不同的响应和自组装行为。
例如，pH 值变化可能会导致聚合物链中官能团的(去)质子化。
某些情况下，pH值变化可能会引起均聚物絮凝、链塌陷、延伸和沉淀。
也可能导致自组装，形成胶束、单体、凝胶、囊泡、(去)溶胀等。
具有pH响应嵌段的嵌段(共)聚合物，支链(共)聚合物和星形(共)聚合物在pH改变时表面活性会发生变化。
此外，水凝胶和树状聚合物的结构在pH变化时表现出(去)溶胀行为。
用聚合物改性的表面在pH值变化时能得到离子表面和薄/厚涂层[1]。
Part.2/ pH响应材料的分类通常，含有碱性单体的pH响应聚合物在酸性条件下表现为阳离子聚合物，含酸性单体的聚合物在碱性条件下表现为阴离子聚合物。
1.阴离子型：pH响应性阴离子基团[伯胺基（-NH2)，仲胺基（- NRH)，叔胺基（-NR2)]2.阳离子型：pH响应性阳离子基团[羧酸类（如海藻酸)，磷酸类（磷脂类细胞膜)]有必要根据不同的应用，选择这两种类型之一的单体或将它们结合使用。
智能给药系统研究进展——物理刺激响应性药物释放系统
Ｖｏ ． Ｏ Ｎｏ ６ １２ ．
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文章编号 ：１ ７ —９ Ｘ｛ Ｏ６ ０ —０ １０ ６ ２６ １ ２ Ｏ ）６０ ６ —４
智 能给 药 系统研 究进 展
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物理 刺 激响 应性 药物释 放 系统
张玉翠 王 斌。李维 民。庄善 学 ， ， ，
（． １兰州 护士学校 ， 甘肃 兰州 ７０ ０ ｝． ３ ０ ０ ２ 甘肃 联合 大学 化工学 院 ． 甘肃 兰州 ７ ０ ３ ； ３ ０ ０
的控制 释放 ． 明红 等ｃ 通 过 辐 照 接 枝方 法 将 单 吴 ３ ］
Ｊ ｌｄ ．Ｌｏ 就指出， ｉ 凝胶是一种很容易辨认但很 难 定 义 的物质 ． 单 的说 凝胶 是 由液 体 与高 分 子 网 简
络所 组成 的． 由于液 体 与高分 子 网络的亲 和性 ， 液 体被 高分子 网络封 闭在 里面 ， 失去 了流 动性 ， 因此
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第２ Ｏ拳 第 ６期 ２０ 年 １ ０６ １月
甘 肃联 合 大 学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｎ ｕ Ｌ ａ ｈ ｉｅｓｔ （ ｔｒｌＳ ｉｎ ｅ ） ｏ ｒ ａ ｏ Ｇａ ｓ ｉｎ ｅＵｎｖ ｒｉ ｙ Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｓ
在 室温 ， 包埋 于 Ｐ Ｐ ＮＩＡＡｍ 水 凝胶 的药 物 在 较 高 温 度 下 被 释 放 出来 ． 中 ， 线 型 的 Ｐ Ｐ 其 直 ＮＩ ＡＡｍ 受 温 度 影 响 的 药 物 作 用 时 间 比传 统 的药 长 达 ６ 倍， 直线 型交 联 状 的混 合 物 则 比传 统 的药 长达 ８ 倍． Ｌｕ等Ｉ 利用 热敏凝 胶制 成 了具 有 开关 转 换 ｉ ｓ ］ 功 能 的脉 冲释 药装 置 ， 当温 度 高 于 此 聚合 物 的最 低 临界 相 溶 温 度 （ Ｃ Ｔ） ， Ｌ Ｓ 时 由于 亲脂 链 相 互 作 用和 分子 内的 氢键 作 用 形 成 了 聚合 物 络 合 物 ， 凝
环境刺激响应型高强度智能水凝胶研究进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第6期·1812·化 工 进 展环境刺激响应型高强度智能水凝胶研究进展刘壮1，谢锐1，巨晓洁1，2，汪伟1，褚良银1，2（1四川大学化学工程学院，四川 成都 610065；2高分子材料工程国家重点实验室，四川 成都 610065） 摘要：环境刺激响应型智能水凝胶能够对外界环境因素的变化产生显著的体积或其他特性的变化，且其性质和结构与生物组织类似，有望应用于人工软骨、人造肌肉、组织工程等领域，引起了广泛的关注。
提高环境刺激响应型智能水凝胶的力学性能是智能水凝胶应用研究的重要方向之一。
本文综述了近年来环境刺激响应型高强度智能水凝胶的研究进展，简述了高强度智能水凝胶的网络结构的构建策略与方法，分析了其具备高力学性能的机理，重点介绍了4类不同结构的高强度智能水凝胶，即超低交联结构水凝胶、纳米颗粒复合水凝胶、拓扑结构水凝胶以及双网络结构水凝胶，最后讨论了环境刺激响应型高强度智能水凝胶在面向应用的研究过程中仍然需要解决的关键科学问题，如智能水凝胶的环境刺激与力学性能的博弈效应以及响应环境刺激前后的力学性能差异等。
关键词：凝胶；聚合物；力学性能；纳米结构；环境刺激响应中图分类号：TB 381 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）06–1812–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.06.022Progress in stimuli-responsive smart hydrogels with high mechanicalpropertiesLIU Zhuang 1，XIE Rui 1，JU Xiaojie 1，2，WANG Wei 1，CHU Liangyin 1，2（1School of Chemical Engineering ，Sichuan University ，Chengdu 610065，Sichuan ，China; 2State Key Laboratory ofPolymer Materials Engineering ，Chengdu 610065，Sichuan ，China ）Abstract ：Stimuli-responsive smart hydrogels with three-dimensional networks composed of cross-linked hydrophilic polymer chains can dramatically change their volume or other properties in response to various external stimuli ，which are similar to bio-tissues. Due to such stimuli responsiveness ，they show remarkable potential for numerous applications ，such as artificial cartilages ，artificial muscles and tissue engineering scaffolds ，for which high mechanical properties are highly desired. Improving the mechanical properties of the stimuli-responsive smart hydrogels is one of the critical issues for their developments and applications. This review briefly introduces the design ，fabrication and mechanism of stimuli-responsive smart hydrogels with high mechanical properties. Four types of smart hydrogels of ultra-low crosslinking hydrogels ，nanocomposite hydrogels ，topological hydrogels ，and double network hydrogels ，are introduced. Finally ，the perspectives and challenges of stimuli-responsive smart hydrogels with high mechanical properties are discussed. The future work should focus on the trade-off effect of the stimuli-responsiveness and the mechanical properties of stimuli-responsive smart hydrogels ，as well as their variations on environmental stimuli. Key words ：gels ；polymers ；mechanical properties ；nanostructure ；environmental stimuli-response验室开放课题基金（201502）项目。
pH值响应分离膜研究进展
图2 膜孔内接枝时接枝链在不同 p H 值下的形态
Mika Alicja M 等 [ 9～11 ] 研究了在聚乙烯膜孔中接枝 4 乙烯吡啶的 p H 值响应分离膜 。该膜在 p H 从 5 变化到 21 6 时 , 4 乙烯吡啶接枝链逐渐呈阳离子 , 溶解性上升 , 各个接枝链相互之间的电荷斥力使之 发生溶胀 , 膜通量急剧下降 。而溶液 p H 值上升后 接枝基团 复到电中性 , 接枝链的溶解性下降 , 并 且由于缺少电荷斥力而集结在一起 , 膜孔打开 , 通
21 21 1 膜孔内接枝
膜孔内接枝使接枝基团进入了膜孔内部 , 随 p H 值的变化 , 膜孔内接枝链上的基团发生电荷变 化 , 从而引起接枝链溶胀或收缩 , 导致了分离膜有 效孔径变化 , 见图 2 。一般 , 膜的接枝率越高 , 膜 的选择性越高 , 但通量下降 , 当接枝率增加到一定 程度后 , 生成的接枝聚合物会堵塞膜上的微孔 , 引 起通量明显下降 , 而选择性停止上升 。因此这类膜 是以损失膜性能为代价 , 同时接枝基团在膜孔中的 分布对膜的分离性能也有很大影响 。
阳离子型 :
C H2 β _ C H2 — C H2 β 1 - x _ C H2 — R OC O
- H+
x
H+
x
- H+
C H2 β x _ C H2 — C H 2 β 1 - x _ C H2 — R HO C O
( 1)
阴离子型 :
_ C H2 — C H2 β 1 - x _ C H2 — C H2 β
R C H3 N H+ C H3
H+
_ C H2 — C H2 β 1 - x _ C H2 — C H2 β x
刺激响应型材料的合成与应用
刺激响应型材料的合成与应用刺激响应型材料（stimuli-responsive materials）是一类能够对外界刺激做出特定响应的材料，这种响应可以是体积变化、形状变化、光学变化等，具有广泛的应用潜力。
本文将介绍刺激响应型材料的合成方法以及其在不同领域的应用。
一、刺激响应型材料的合成方法1. 温度响应型材料的合成温度响应型材料是常见的一类刺激响应型材料，其在不同温度下表现出不同的性质。
合成温度响应型材料的方法可以包括以下几种：（1）共聚合法：通过共聚合反应，将具有温度敏感基团的单体与其他单体共聚，以合成具有温度响应性质的材料。
（2）交联法：通过交联反应，将温度敏感性单体交联为三维网络结构，实现温度响应功能。
（3）共价结合法：利用具有温度响应性质的化合物与载体材料进行共价结合，生成温度响应型材料。
2. pH响应型材料的合成pH响应型材料是另一类常见的刺激响应型材料，其在不同pH值环境下表现出不同的性质。
合成pH响应型材料的方法包括以下几种：（1）酸碱中和法：将酸性物质与碱性物质按一定比例混合，产生酸碱中和反应生成pH响应型材料。
（2）乳化聚合法：通过聚合反应，将具有pH敏感基团的单体在乳液中进行聚合，得到pH响应型材料。
（3）亲水疏水性调控法：通过引入具有酸碱响应性质的基团，调控材料的亲水性与疏水性，实现pH响应功能。
二、刺激响应型材料的应用领域1. 医学领域刺激响应型材料在医学领域有广泛的应用，如药物传递、组织工程、诊断和治疗等方面。
温度响应型材料可以用于控制药物的释放速率，实现精确的药物治疗。
pH响应型材料可用于靶向药物传递，通过调整pH值控制材料的溶解速率，使药物在特定部位释放。
2. 环境领域刺激响应型材料在环境领域的应用主要体现在污染物检测和治理上。
例如，利用温度响应型材料制备的传感器能够对环境中的温度变化进行监测，达到预警和防控的目的。
pH响应型材料可以用于环境污染物的吸附和去除，通过调节材料的pH响应性质，实现对特定污染物的高效吸附和回收。
基于纤维素的刺激响应材料研究进展
基于纤维素的刺激响应材料研究进展南金胜;陈倩;邢健雄;王堃;孙润仓【摘要】基于纤维素的刺激响应材料在可持续发展、生物相容性、廉价易得等方面与传统的刺激响应材料相比具有更大的优势。
以纤维素刺激响应材料的刺激源为线索，简述其制备过程和功能特性，讨论了影响其刺激响应效果的因素，对基于纤维素的刺激响应材料的应用前景做了论述。
%The cellulose-based stimulus-responsive materials have great advantages of sustainable development,biocompatibility, low cost and availablility,comparing with the traditional stimulus-responsive materials. In this paper,the preparation and functional properties of the cellulose-based stimulus-responsive materials were outlined,when the responsive source was taken as a clue.The influencial factors of functional effects were mainly discussed,and the application prospects of cellulose-based stimulus-responsive material were proposed.【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2016(050)005【总页数】8页(P45-52)【关键词】纤维素;功能材料;热敏;pH敏感【作者】南金胜;陈倩;邢健雄;王堃;孙润仓【作者单位】北京林业大学材料科学与技术学院，北京 100083;北京林业大学材料科学与技术学院，北京 100083;北京林业大学材料科学与技术学院，北京100083;北京林业大学材料科学与技术学院，北京 100083;北京林业大学材料科学与技术学院，北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TQ35刺激响应材料的概念源自20世纪80年代中期，一般认为，刺激响应材料应该能够检测和识别外部刺激，如光、电、热、应力、化学刺激等；能够对外界变化做出响应；能够按照设定的方式选择和控制响应等；能够在外部刺激消除后，迅速地恢复到原始状态[1]。
刺激响应性聚合物纳米胶束在药物控释中的应用研究
刺激响应性聚合物纳米胶束在药物控释中的应用研究聚合物纳米胶束不仅可以提高药物的溶解度、生物利用度，延长药物在人体内的循环时间，还可以有效控制药物的释放而实现靶向治疗效果，极大地减少药物对人体的副作用。
通过嵌段共聚物的纳米工程，可制备出具有细胞或组织靶向性且对物理或化学刺激敏感的高分子药物载体。
本文综述了对pH值、温度、超声波和光具有响应性的聚合物纳米胶束的制备及其在药物控制释放领域的应用。
标签：聚合物纳米胶束；药物控释；刺激响应性；嵌段共聚物在药理学上有很多药物对癌症的治疗是有效的，但药物自身的细胞毒性和低水溶性使其在临床上的应用受限。
因此有效控制药物的释放，在规定时间内将规定剂量释放至规定部位，实现靶向治疗，不仅可以减小药物的细胞毒性，也能提高治疗效果。
与常规给药相比，药物控制释放可以维持稳定的药物水平，延长作用时间，减少给药次数，降低毒副作用和耐药性，特别适用于一些毒副作用较大（如抗癌药物）、易失活的药物或生物制剂（如蛋白质和多肽药物）[1]。
1906年，德国保罗埃尔利希最先提出了只攻击病原体，而不攻击人体细胞的药物概念，并将该药物称为“魔术子弹”。
20世纪80年代初，Helmut Ringsdorf首次将聚合物胶束作为药物载体[2]。
聚合物胶束是由两亲性二嵌段共聚物或三嵌段共聚物自组装制备而成，具有制备简单、高载药量和可控制药物释放等优点，是一种极有前途的药物载体。
在过去的30年里，诸多类型的药物载体用聚合物胶束已被合成并得到广泛的应用[3]。
1 聚合物纳米胶束通常情况下，聚合物胶束为球形的核/壳结构，粒径为10～100 nm，内核由疏水性嵌段组成，可作为疏水性药物的纳米容器；外壳则由亲水性嵌段组成，以确保胶束在水溶液中的溶解度和稳定性。
研究者通过对其外壳进行化学接枝修饰，成功实现胶束某种特定功能（如细胞靶向性）。
聚合物胶束的形成和特征属性如图1所示[4]。
刺激响应性聚合物胶束可以在正常的人体组织中保持稳定以避免药物的提前释放，又能确保药物在需要的地方快速的释放。
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刺激响应膜及其研究进展 黄晶;周晓吉;沈舒苏;杨晶晶;张干伟;白仁碧 【摘 要】Stimuli-responsive membranes have been designed to respond to change in pH,temperature,light,magnetic field,electric and ionic strength.Stimuli-responsive membranes change their physicochemical properties in response to changes in their environment.This review covers the change of membrane properties which caused the alter of membrane permeability and separation performance.Finally,the potential applications and development in the future were discussed.%刺激响应膜包括pH、温度、光、磁场、电场、离子强度等单一刺激响应膜或多重刺激响应膜.刺激响应膜通过改变它们的物理化学性质以对外界环境的变化作出响应,从而提供了一些独特的分离性能.本论文考察和总结了不同刺激响应膜性质的改变及其所造成的膜的渗透性能和分离性能等的变化,并展望了刺激响应膜的潜在应用及发展方向.
【期刊名称】《膜科学与技术》 【年(卷),期】2018(038)002 【总页数】9页(P132-140) 【关键词】刺激响应膜;渗透性能;分离性能 【作 者】黄晶;周晓吉;沈舒苏;杨晶晶;张干伟;白仁碧 【作者单位】苏州科技大学分离净化材料与技术研发中心,苏州215009;苏州科技大学分离净化材料与技术研发中心,苏州215009;江苏省水处理技术与协同创新中心,苏州215009;苏州科技大学分离净化材料与技术研发中心,苏州215009;江苏省水处理技术与协同创新中心,苏州215009;苏州科技大学分离净化材料与技术研发中心,苏州215009;江苏省水处理技术与协同创新中心,苏州215009;苏州科技大学分离净化材料与技术研发中心,苏州215009;江苏省水处理技术与协同创新中心,苏州215009;苏州科技大学分离净化材料与技术研发中心,苏州215009;江苏省水处理技术与协同创新中心,苏州215009
【正文语种】中 文 【中图分类】TQ028.8
刺激响应型膜新技术在近些年正逐渐成为研究发展的热点之一.刺激响应膜[1-2]在pH[3-5]、温度[6-8]、光[9]、磁场、电场[10]或离子强度[11]等外界条件的变化激发下表现出特定的物理或化学性质的可逆转变.对于特定的环境刺激，刺激响应膜可以高效并有选择性地改变其膜上基团的物理或化学性质来改变其孔结构或表面性能，从而可以灵活调控膜的渗透性和分离性能等.智能聚合物由于能够发生极性或者构象的可逆变化而被认为是开发刺激响应膜系统的重要材料.刺激响应膜结合智能聚合物的响应性及膜材料本身的机械强度等诸多优点，在传感器、分离系统、药物传输系统等复杂技术系统中都是具有潜在应用的关键部件.本文将介绍智能膜材料方面的研究新进展，重点介绍pH响应型、温度响应型、离子强度响应型、光响应型等刺激响应型智能膜材料方面的研究进展. 1 pH型刺激响应膜 pH型刺激响应膜已较多地应用于化学及药物控制释放、生物传感器、分子识别和物质分离等领域[1，12-14].通过调节溶液的pH以诱导膜的渗透性或选择性发生改变，是一种绿色、低能耗且简单的物质分离、纯化或传质调控方法.膜的pH刺激响应行为主要是通过在膜表面引入含有对pH敏感的聚合物或共聚物，如聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)、聚乙烯基吡啶(P4VP)[15-18]等.在不同的pH条件下，这些聚电解质链段发生构象的转变导致膜孔径，分子截留量及渗透性能的改变，从而改变膜的某些或全部功能.羧酸基团和吡啶基团是最常用的pH刺激响应型功能团. 羧酸基团是一种包含有羰基和羟基的官能团.在低pH溶液条件下，羰基质子化不带电，从而使含有羧基的聚合物体积收缩；在pH高的条件下，羧基去质子化解离成羧酸盐，导致这种聚合物电荷强度升高，发生相互排斥，从而体积膨胀.由于含羧基聚合物的这种构型或体积的变化，导致膜的孔径发生相应变化，使得溶液的渗透性能及溶质截留率在不同pH下发生改变. PAA和PMAA是最常用的含有羧基的pH响应型聚合物.Hester等[19]将两亲性梳状共聚物PVDF-g-PMAA作为添加剂与PVDF共混，发生自组装表面偏析现象.通过荧光显微法发现，PVDF-g-PMAA在膜表面的含量是膜内部含量的6倍.共混膜在pH为2和8时产生明显的pH响应性和响应的可逆性，典型结果如图1所示：在酸性条件(pH=2)下膜孔增大，水通量增加[约500 L/(m2·h)]；在碱性条件(pH=8)下膜孔减小，水通量大大减少[约20 L/(m2·h-1)]，接近于纯PVDF膜的水通量(见图1). 图1 溶液的pH在2和8之间变动时，未改性膜和改性膜的通量变化(每半个循环包括1 min的过滤平衡时间和1 min的测试时间)[19]Fig.1 Buffer solution flux through autoclaved control and blend membranes as the pH of the feed was alternated between 8 and 2 (Each half-cycle consisted of a 1 min filtration period for equilibration, followed by a gravimetric flux measurement over a second 1 min period)[19] Ju等[20]通过自由基聚合合成P(MMA-HEMA-AA)(甲基丙烯酸甲酯-2-羟乙基甲基丙烯酸酯-丙烯酸)添加剂，与PVDF共混，通过相分离过程制备得到微滤膜.对添加剂的质量分数分别为0.5%和1.0%时制得的膜进行测试时发现，进水pH由2.0变为11.0时，通量分别从405 L/(m2·h)减小到127 L/(m2·h)或从535 L/(m2·h)减小到180 L/(m2·h).两种改性膜均表现出显著的pH响应性及这种响应性的可逆性. Su等[21]以带有PMAA链段的嵌段共聚物PMMA(n)-F127-PMMA(n)，通过共混的方法制备具有pH响应性的PES改性膜.当pH>pKa时，PMAA链伸展，膜孔径减小；当pH的通量远大于在高pH时的通量.研究表明，该过程是一个可逆的过程，且改性膜表面PMAA的含量越高，膜表现出更强的pH响应性能. 与碱性条件下溶胀的羧酸基团相反，吡啶基团在酸性条件下发生溶胀.在酸性条件下，吡啶基团质子化，相邻质子化的吡啶基团之间电荷斥力增大，导致聚合物体积膨胀；在碱性条件下，吡啶基团基本不电离，相邻基团之间的电荷斥力减小，聚合物与聚合物之间的相互作用增强，导致聚合物的水力学直径或体积减小. 研究表明，当pH在3～8之间变化时，改性膜表现出了预期的pH响应特性，且该响应性是可逆的和可重复的.如图2所示，在pH=3.0(面P4VP链的伸长构象导致膜孔处于“关闭”状态；相反，在pH=8.0(>pKa=4.5)时，P4VP链的坍塌构象使膜孔呈现“打开状态”.因此改性膜的水通量随着溶液pH的降低而显著降低.改性膜对溶液中TPPS(5,10,15,20-四(对磺酸基苯基卟啉))的截留率也表现出强烈的pH响应性.在pH=3.0时，改性膜对TPPS的截留率接近99.0%，而在pH=8.0时，膜对TPPS的截留率仅为15.3%.在低水通量和高TPPS截留率的条件下使得TPPS在膜表面形成自组装.这种pH响应性能的多孔膜为电子器件及仿生化学领域中TPPS的聚集与吸附提供了一种稳定的载体. 图2 PSf-g-P4VP共混PSf膜的pH响应机理图[22]Fig.2 Schematic for the pH-responsive mechanism of the PSf-g-P4VP blended PSF membrane[22] 近年来，制备pH响应膜最热门的聚合物仍是带有羧基基团的PAA和PMAA，吡啶基团则相对较少采用[23-24].由于pH是最常见的可变外部环境刺激，它已经成为各种环境刺激响应膜中最受关注的研究对象，将其运用在药物释放和选择上的技术已日趋成熟[25-26].其中，因正常组织和肿瘤细胞内外pH环境的差异，具有pH响应性的纳米药物载体在对抗肿瘤疾病方面具有很大的潜能，可提高抗癌药物靶向释放的准确性，同时减轻对正常组织细胞的伤害. 3 温度型刺激响应膜 近年来，研究者对温度型刺激响应膜应用于药物释放系统，传感器和溶质分离系统等方面也进行了广泛的探究.温度型刺激响应膜由温度型刺激响应聚合物对膜进行改性而成，能对外界温度的改变产生反应，由此带来膜表面或内部构造的变化.温度刺激响应聚合物的引入可以在膜形成之前加入至铸膜液中，或者在膜形成之后对膜进行表面改性.常见的温度型刺激响应的聚合物有聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯(PDMAEMA)、聚环氧乙烷(PEO)、2,5-二苯基噁唑(PPO)和聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)[27-30]等.这些聚合物最独特的性质就是具有低临界溶解温度(LCST)，即在高于LCST时发生相分离. PNIPAAm作为一种最普遍的温度响应型聚合物被广泛地应用于制备温度型刺激响应膜，其低临界溶解温度(LCST)在32 ℃左右.PNIPAAm同时具有亲水的—CONH基团和—CH(CH3)2基团.当温度低于LCST时，PNIPAAm表现出亲水性，在水中完全伸展；当温度高于PNIPAAm的LCST时，之前吸引在PNIPAAm聚合物链段上的水分子发生热解离，导致PNIPAAm链内部作用力增强，其异丙基基团之间疏水作用增强，使得聚合物链更易缠结在一起，从而使PNIPAAm从水溶液中析出. 温度响应智能膜的响应性根据制备方法的不同而发生变化.常见的温度响应膜有覆孔型膜及填孔型膜等.填孔型的多孔膜温度高于LCST时，聚合物层坍塌，它们的