超分子化學與動態(tài)材料研究團隊在智能水凝膠研究領域取得重要進展
時間：2021-04-11 14:42:03學院：化學化工學院學校：南京大學
??? 最近， 王樂勇教授研究團隊在智能水凝膠研究領域取得重要進展，研究工作以Article在線發(fā)表于化學領域權威期刊 J. Am. Chem. Soc.（DOI: 10.1021/jacs.6b03296）。博士研究生倪夢飛為第一作者，胡曉玉副研究員參與早期指導工作，林晨副教授與王樂勇教授為共同通訊作者。 ????水凝膠是一種親水的三維聚合物網(wǎng)絡，由于其優(yōu)異的性質近些年來被廣泛用于生命科學與材料科學領域的研究。水凝膠的吸收水和釋放水的過程通常表現(xiàn)為凝膠的溶脹與收縮，而這種水凝膠特性可以用來構筑驅動器、人工肌肉與藥物傳輸體系。然而實現(xiàn)水凝膠高效溶脹與收縮的智能化控制仍是一項艱巨的挑戰(zhàn)。隨著超分子化學的快速發(fā)展，具備動態(tài)可逆性的主客體作用作為一種新穎而有效的智能手段調控水凝膠的性能得到了廣泛的關注。此項研究基于本研究團隊研發(fā)的柱[6]芳烴/二茂鐵主客體超分子體系（Chem. Commun. 2013, 49, 5085?5087；J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10542?10549；Macromolecules 2015, 48, 4403?4409）成功制備了一種具有宏觀尺度高效溶脹并具備多重刺激響應性的智能水凝膠。研究表明水溶性柱[6]芳烴與二茂鐵主客體超分子體系的引入是實現(xiàn)水凝膠高效溶脹的關鍵機制，可以使水凝膠的含水質量提升12倍（圖1）。同時，該水凝膠具有外界環(huán)境刺激性，如：溫度、pH、氧化還原、競爭客體等多重智能響應性。體外的藥物包載與釋放實驗表明，該水凝膠能夠包載鹽酸阿霉素（廣譜抗癌藥物），并實現(xiàn)在不同酸性條件下抗癌藥物的可控釋放（圖2）。因此該智能水凝膠在藥物可控釋放，形狀記憶等方面具有潛在的應用價值。研究團隊將進一步對此水凝膠開展功能化與智能化研究。
??? 該項目得到國家自然科學基金和科技部重大研究計劃的資助；論文作者感謝姚錫礦博士和齊東亮先生分別在GPC和SEM測試工作方面提供的幫助。在成文過程中，化學化工學院諶東中教授、郭學鋒教授和項坤博士就該工作進行了有益的討論，特此表示感謝。
圖1. 基于柱[6]芳烴/二茂鐵主客體作用構筑的智能水凝膠及其應用
圖2. 水凝膠包載鹽酸阿霉素并實現(xiàn)在不同pH條件下可控釋放抗癌藥物
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