Angew. Chem.:通过调节偶氮苯对位取代基的电子效应制备具有可控光响应性的超薄聚合物囊泡

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刺激响应性聚合物囊泡已经被广泛应用于药物递送、纳米反应器、传感器等领域。光作为刺激源具有波长和光强可调、时空分辨率高等优点。开发具有可控的光响应动力学的聚合物囊泡具有重要意义。超薄聚合物囊泡具有比表面积大、光穿透性强、易于功能化等优势。其中两亲性交替共聚物的自组装为精确制备超薄聚合物囊泡提供了有效策略。然而,将刺激响应性交替共聚物的自组装应用于制备光响应动力学可控的超薄聚合物囊泡仍然具有挑战性。

最近,华东理工大学林绍梁教授/靳海宝教授团队以及上海交通大学周永丰教授团队通过自组装技术将一系列含偶氮两亲性交替共聚物制备成了壁厚约为2 nm的超薄聚合物囊泡(UTPS),通过控制偶氮苯对位取代基的电子效应实现了对其的光响应动力学的有效控制。



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首先通过TEM、SEM、DLS、SLS等技术对UTPS的形貌做了表征。结果表明形成了直径范围为210-270 nm,壁厚约为2 nm的超薄聚合物囊泡。水中16天的稳定性测试证明了UTPS的良好的稳定性。

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通过UV-Vis光谱研究了UTPS的光响应动力学。结果表明,硝基(吸电子效应)修饰的UTPS的光响应速率是羟基(供电子效应)修饰的UTPS的6.7倍。密度泛函理论模拟揭示了供电子取代基提高了苯环上的电子云密度,进而提高了偶氮苯的光异构化势垒。

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最后,通过包封亲水性货物分子罗丹明6G和亚甲基蓝,实现了光控药物释放。药物的释放速率高度依赖于UTPS的光响应动力学。本研究提出了一种制备具有可控光响应性的UTPS的有效策略,在生物纳米技术等领域中表现出应用潜力。

文信息

Ultrathin Polymersomes with Controllable Light-Responsivity via Adjusting the Electronic Effect from Para-Substituents of Azobenzene

Zichao Sun, Zejiang Xu, Mingyu Ding, Liquan Wang, Lin Zhao, Pengliang Sui, Guodong Li, Haibao Jin, Yongfeng Zhou, and Shaoliang Lin


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202503104




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