智能水凝胶是结构、物理性质、化学性质可以随外界环境的变化而变化的高分子水凝胶，其中研究最多的是温度敏感和pH敏感水凝胶。本文通过查阅大量的参考文献，总结前人的研究工作，设计并合成新的侧链含氨基酸基团的温度敏感和pH敏感水凝胶，对性能进行了测试，并对它们在药物控释和浓缩分离方面进行了一定的研究。　　 本文首先合成了制备聚合物的单体，以氨基酸为原料，水为溶剂、氢氧化钠为缚酸剂，与(甲基)丙烯酰氯在低温下发生酰胺化反应制得N－(甲基)丙烯酰基氨基酸系列化合物。通过溶剂缓慢挥发法，培养了N－丙烯酰基甘氨酸、N－甲基丙烯酰基甘氨酸、N－丙烯酰基丙氨酸、N－丙烯酰基天冬氨酸和N－甲基丙烯酰基色氨酸五个单晶，采用XRD进行了结构分析，确定了它们的微观结构。并对未培养单晶的合成产物进行元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱表征，证实了合成化合物确为目标化合物。　　 以氨基酸甲(乙)酯盐酸盐为原料，二氯甲烷为溶剂、三乙胺为缚酸剂，与(甲基)丙烯酰氯在室温下发生酰胺化反应制得N－(甲基)丙烯酰基氨基酸甲(乙)酯系列化合物。合成产物经元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱表征，证实为目标化合物，并对影响反应的因素进行了讨论。　　 以亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂、过硫酸铵(APS)为引发剂，将N－(甲基)丙烯酰基氨基酸通过自由基溶液聚合制备了性能较好的聚N－丙烯酰基甘氨酸(PAcGly)水凝、聚N-甲基丙烯酰基甘氨酸(PMAcGly)水凝胶、聚N-丙烯酰基丙氨酸(PAcAla)水凝胶、聚N-甲基丙烯酰基谷氨酸(PMAcGlu)水凝胶和聚N-丙烯酰基天冬氨酸(PAcAsp)水凝胶，并进行了红外表征。实验表明，随着交联剂用量增加，凝胶化时间变短，合成的凝胶有无色透明变为白色不透明，而且弹性减小，硬度增加。通过测定水凝胶在不同pH缓冲溶液中的溶胀比发现前三种水凝胶表现出一个体积相转变pH值，而后两种凝胶具有两个体积相转变pH值，这可能是由于水凝胶侧链氨基酸中的羧基个数不同引起的。对于同种水凝胶，随着交联剂含量的增加，凝胶的平衡溶胀比逐渐减小。在溶胀和收缩动力学测试中，水凝胶的变化为先迅速吸水或缩水，而后趋于平缓，最后达到平衡。制备的五种水凝胶都有很好的可逆溶胀收缩行为和稳定性。　　 通过溶液聚合制备了八种线型均聚物，并进行了红外表征。它们分别是PAcGlyOMe，PAcGlyOEt，PMAcGlyOMe、PAcAlaOMe，PMAcAlaOMe，PMAcGlyOEt、PAcValOMe和PMAcValOMe，用分光光度法测定了这些均聚物溶液透光率随温度的变化。测试结果表明前五种均聚物的相转变温度(LCST)分别为58℃、5℃、53℃、12℃和15℃，后三种均聚物的LCST都小于0℃。由以上数据发现，聚合物侧链链中的疏水基团与主链骨架的距离越远，对聚合物的LCST影响越大；反之，距离越近影响越小。　　 为了寻找相转变温度接近人体温度的聚合物，实验中改变投料比，将N-丙烯酰基甘氨酸甲酯和N-丙烯酰基甘氨酸乙酯进行共聚，得到了一系列LCST不同的聚合物。这些线型共聚物的LCST随AcGlyOMe质量分数的增加而线性增大。加入交联剂MBA，将N-丙烯酰基甘氨酸甲酯和N-丙烯酰基甘氨酸乙酯共聚，得到性能良好的PAcGlyOMe-co-AcGlyOEt水凝胶。并对水凝胶的溶胀比、溶胀动力学、收缩动力学和溶胀收缩可逆性进行测试。　　 以曲利苯蓝为药物模型，分别以PAcGly和PAcAsp及N-丙烯酰基甘氨酸甲酯和N-丙烯酰基甘氨酸乙酯共聚水凝胶为载体，研究了水凝胶的释药行为。分别讨论了药物释放介质对释药速率的的影响，并对PAcGly水凝胶的释药机理进行了初步探讨。在pH=1.2和pH=7.4释放介质中，PAcGly载药水凝胶中的药物传输机理都为非Fickian扩散，且在pH=7.4时，药物传输机理接近于零级扩散，CaseⅡ运转。这说明药物的传送机理是Fickian扩散和聚合物链伸展共同作用的结果，其中聚合物链的伸展起非常重要的作用。　　 对PAcGly和PAcAsp两种pH敏感水凝胶及PAcGlyOMe-co-AcGlyOEt温敏水凝胶对牛血清蛋白浓缩分离也进行了研究。水凝胶交联剂的用量对水凝胶的浓缩分离效率影响不大，但大大降低了水凝胶的溶胀比；待浓缩溶液溶质的浓度变化影响水凝胶的浓缩分离效率，浓度增大，水凝胶的浓缩分离效率降低。