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
- 青科大李志波/劉紹峰教授團隊 ACS Catal.: 新型鉿金屬催化劑鏈穿梭聚合制備高熔點烯烴嵌段共聚物OBC 2025-05-11
- 暨南大學(xué)寧印教授 Angew:單晶顆粒內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的空間調(diào)控 2025-05-05
- 復(fù)旦大學(xué)王國偉團隊 Macromolecules:突破自組裝技術(shù)新邊界 - 高固含量下嵌段共聚物的熱誘導(dǎo)自組裝與熱誘導(dǎo)協(xié)同自組裝 2025-04-27
- 西南交大魏桂花團隊 AHM:基于小球藻水凝膠的光響應(yīng)性供氧系統(tǒng)促進面神經(jīng)損傷修復(fù)-M1/M2型巨噬細胞與施萬細胞的交互作用 2025-06-10
- 東華大學(xué)史向陽教授團隊:外泌體包裹的響應(yīng)性樹狀大分子納米凝膠可實現(xiàn)急性肺損傷的免疫調(diào)節(jié)和抗氧化聯(lián)合治療 2025-05-15
- 四川大學(xué)李建樹教授/謝婧副研究員、大連理工孫文研究員 AFM:一種具有pH響應(yīng)性和軟骨滲透能力的超分子納米顆粒治療骨關(guān)節(jié)炎 2025-04-30