俞麟教授的研究论文：聚酯疏水侧链对两亲性嵌段共聚物物理凝胶化行为的决定性影响

youyi

热致水凝胶化的聚乙二醇（PEG）/聚酯共聚物已经广泛研究用于药物递送、三维细胞培养及组织修复等领域。其性能可通过分子量、分子量分布、聚酯组成和序列、嵌段比例以及拓扑形貌等加以设计和改变。然而，目前关于聚酯侧基对该类体系宏观凝胶化行为影响的研究却鲜有报道。
       复旦大学高分子科学系俞麟教授等在绿色的磷酸二苯酯催化下通过开环聚合得到了一系列带有少量不同烷基侧基的两亲性聚（ε-己内酯-co-5-烷基-δ-戊内酯）-PEG-聚（ε-己内酯-co-5-烷基-δ-戊内酯）三嵌段共聚物。1H NMR、GPC、DSC 和 XRD 分析证实所合成的共聚物具有相似的分子量和本体性质，然而它们的水溶液在响应温度变化时表现出迥异的行为。虽然没有侧链的聚合物在整个检测温度范围内只呈现为自由流动的溶胶，但那些带有甲基或正丙基侧基的聚合物随着温度的升高经历了溶胶-凝胶相转变，形成了反向的热致水凝胶 (T-Gel)。同时，聚合物/水体系的溶胶-凝胶相转变温度可以通过改变正丙基侧基的含量实现调控。相比之下，含有较长正戊基侧基的聚合物形成了正向水凝胶（N-Gel），在加热时表现出凝胶-溶胶（悬浮）相转变。它们不同的水相行为源于两亲共聚物亲疏水平衡的差异。热致水凝胶的溶胶-凝胶相转变归因于胶束的聚集和 PEG 的脱水。带有正丙基侧链的嵌段共聚物具有良好的细胞相容性，同时能够在磷酸盐缓冲液中稳定存在超过80天，而其形成的热致水凝胶（20 wt%）注射到小鼠皮下后通过表面溶蚀在半个月内迅速降解。该研究表明，疏水侧链长度的细微变化对PEG/聚酯嵌段共聚物的物理凝胶行为起着决定性影响。此外，带有正丙基侧链的PEG/聚酯共聚物热致水凝胶由于具有良好的生物相容性和生物可降解性，具有作为药物和细胞递送载体的潜力。

图1. (a) 一步合成含有不同烷基侧链的聚(ε-己内酯-co-5-烷基δ-内酯)-PEG-聚(ε-己内酯-co-5-烷基δ-内酯)三嵌段共聚物。（b）烷基侧链长度与聚合物宏观物理凝胶化行为之间的构效关系。

       相关论文以题为Decisive Influence of Hydrophobic Side Chains of Polyesters on Thermoinduced Gelation of Triblock Copolymer Aqueous Solutions发表在《Macromolecules》上。复旦大学高分子科学系硕士生吴凯婷为论文第一作者，通讯作者为俞麟教授，丁建东教授是共同作者。该工作受到国家自然科学基金和国家重点研发项目的资助。
       论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.1c00959


       文章来源：复旦大学
      俞麟，博士，复旦大学高分子科学系暨聚合物分子工程国家重点实验室教授、博士生导师。主要从事可注射水凝胶及其医学应用的研究。2000年毕业于山东大学化学学院，获化学专业理学学士；同年考取南开大学元素有机国家重点实验室有机化学专业的研究生；2003年硕士研究生毕业后，就读于复旦大学高分子系并获得高分子化学与物理专业的博士学位；2007年初博士毕业后留校任教至今。迄今为止已在Chem. Soc. Rev.，Angew. Chem.-Int. Edit.，Biomaterials，Acta Biomater., Biomacromolecules，Chem Comm等SCI刊物上发表论文七十余篇，累计他引用超过2200次。2014年1月，“可注射性热致水凝胶”项目获得教育部高等学校自然科学一等奖，获奖人：丁建东、俞麟；该项目还获得2015年第十七届中国国际工业博览会创新奖。此外，还申请了中国发明专利16项，已授权7项，并转让1项。