英國謝菲爾德大學(xué)Steven Armes教授課題組利用硼酸酯動態(tài)共價鍵作用成功驅(qū)動嵌段共聚物膠束在水相中發(fā)生形態(tài)轉(zhuǎn)變。通過聚合誘導(dǎo)自組裝(polymerization-induced self-assembly)制備了固含量高達(dá)15% w/w的嵌段共聚物囊泡和蠕蟲狀膠束。通過苯硼酸識別囊泡的表面的二醇基并結(jié)合形成硼酸酯從而引發(fā)囊泡轉(zhuǎn)變成蠕蟲狀(或球形)膠束。
這種形態(tài)轉(zhuǎn)變被進(jìn)一步應(yīng)用于釋放內(nèi)部被包覆的物質(zhì)(如圖1所示的金納米粒子)。 這種通過基于分子識別的動態(tài)共價鍵作用既具有選擇性又可以通過改變環(huán)境條件加以控制,為可控、靶向釋放提供了一種新思路。該研究成果近期發(fā)表在JACS上(R. Deng,* M. J. Derry, C. J. Mable, Y. Ning, S. P. Armes,* Using Dynamic Covalent Chemistry To Drive Morphological Transitions: Controlled Release of Encapsulated Nanoparticles from Block Copolymer Vesicles,J. Am. Chem. Soc., 2017, 139 ,7616–7623)。
圖1
最近,研究人員成功將該方法拓展到蠕蟲狀-球形膠束轉(zhuǎn)變。利用動態(tài)共價鍵的可逆性,通過調(diào)節(jié)水溶液的pH,可實(shí)現(xiàn)硼酸酯鍵的反復(fù)鍵合與斷裂,從而驅(qū)動蠕蟲狀-球形膠束的可逆轉(zhuǎn)變。由于在膠束濃度較高時(例如10% w/w),蠕蟲狀膠束形成水凝膠,而球形膠束為膠體溶液,因此,這種可逆的形態(tài)轉(zhuǎn)變同時引起溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變。這種通過動態(tài)共價鍵驅(qū)動的響應(yīng)性物理凝膠不同于以往通過動態(tài)共價鍵作為交聯(lián)位點(diǎn)的基于高分子鏈的水凝膠。該研究工作發(fā)表在Polymer Chemistry上(R. Deng,* Y. Ning, E. R. Jones, V. J. Cunningham, N. J. W. Penfold, S. P. Armes,* Stimulus-responsive Block Copolymer Nano-Objects and Hydrogels via Dynamic Covalent Chemistry,DOI: 10.1039/C7PY01242J)。
圖2
可以預(yù)見這種硼酸酯鍵可擴(kuò)展到其他類型的動態(tài)共價鍵,為刺激-響應(yīng)性高分子囊泡或膠束提供了一類新的刺激機(jī)制。
論文鏈接:
http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.7b02642
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/py/c7py01242j#!divAbstract
- 化學(xué)所劉國明研究員/國科大王洋副教授 JACS:單催化劑無鏈轉(zhuǎn)移試劑合成烯烴嵌段共聚物 - 介紹及一作解讀 2025-04-16
- 太原理工何宏偉:不同結(jié)構(gòu)環(huán)氧型反應(yīng)性再生劑對老化SBS改性瀝青的再生性能和修復(fù)機(jī)理 2025-03-26
- 北航陳愛華教授課題組《Macromolecules》:異質(zhì)外延活性生長法“一鍋”制備異軸液晶嵌段共聚物納米線及其解/再組裝行為 2025-03-05
- 華東理工林紹梁/靳海寶團(tuán)隊(duì)、上海交大周永豐 Angew:通過調(diào)節(jié)偶氮苯對位取代基的電子效應(yīng)制備具有可控光響應(yīng)性的超薄聚合物囊泡 2025-02-22
- 華南理工大學(xué)江賽華教授課題組 JMCA:基于熱響應(yīng)性膽甾相液晶彈性體的機(jī)器視覺表面溫度監(jiān)測 2025-01-13
- 北化徐福建/李楊團(tuán)隊(duì)、岳陽醫(yī)院張磊 Biomaterials:負(fù)載小檗堿膠束的氧化響應(yīng)性水凝膠促進(jìn)糖尿病傷口愈合 2025-01-02