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　　中科院軟物質化學重點實驗室和中國科技大學化學院劉世勇教授課題組 (http://staff.ustc.edu.cn/~sliu)近期在聚合物囊泡穩(wěn)定性與滲透性同步調控方面取得了新進展。他們首次利用疏水鏈段由光響應性疏水基團保護的伯胺側基單元所組成的兩親性嵌段聚合物來構筑聚合物囊泡組裝體。發(fā)現(xiàn)該囊泡的雙層膜結構在光照刺激過程中能夠發(fā)生無痕交聯(lián)(traceless crosslinking)反應而使得囊泡結構更加穩(wěn)定，同時囊泡的滲透性也由于囊泡的疏水雙層膜中不斷產生親水性通道而增加。這一發(fā)現(xiàn)解決了一直以來囊泡穩(wěn)定性與滲透性這一對立矛盾問題。該成果近期以題為“Concurrent Block Copolymer Polymersome Stabilization and Bilayer Permeabilization by Stimuli-Regulated “Traceless” Crosslinking”發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed (DOI: 10.1002/anie.201310589)。

　　眾所周知，相對于小分子磷脂囊泡，聚合物囊泡由于其疏水雙層膜中高分子鏈之間的高度纏結而具有相對較高的結構穩(wěn)定性，因此近些年來被生物醫(yī)藥和化學材料等領域的科研工作者廣泛關注和研究。事實上，為了進一步提高聚合物囊泡的穩(wěn)定性，傳統(tǒng)上是通過囊泡雙層膜的交聯(lián)（包括物理和化學途徑），以保證囊泡在實際應用的復雜環(huán)境中的結構穩(wěn)定性。但是，也正是由于聚合物囊泡雙層膜中高分子鏈的高度纏結和交聯(lián)而使得囊泡的滲透性相對于磷脂囊泡大大下降，極大程度上限制了囊泡內腔與外界環(huán)境間的物質傳輸性能。針對這一矛盾問題，劉世勇教授指導的博士生汪梟睿設計了一種疏水鏈段由光響應性疏水基團保護的伯胺側基單元所組成的兩親性嵌段聚合物(PEO-b-PNBOC)，并通過可控分子自組裝構筑了聚合物囊泡組裝體。然后在光照刺激條件下，使囊泡雙層膜中的伯胺保護基團發(fā)生光解反應而釋放出伯胺，原位生成的伯胺能有效的與鏈段側鏈的酯鍵基團發(fā)生氨解反應，即使得囊泡發(fā)生化學交聯(lián)；同時部分沒有發(fā)生反應氨解反應的伯胺被質子化而在雙層膜中產生了親水通道，即提高了囊泡的滲透性。通過簡單的光照刺激就實現(xiàn)了囊泡結構穩(wěn)定性與滲透性的同步調控。進一步的，他們利用這一體系，初步探索了其在疏水/親水藥物同步釋放及酶反應器活性調控方面的潛在應用。相關內容已申請國家發(fā)明專利。同時，該工作發(fā)表后也很快被Nature Chemistry Highlight專欄評述 (DOI: 10.1038/nchem.1915)。