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LCST可調的溫度和ROS雙響應聚硫醚
采用開環聚合的方法合成了溫度和活性氧（ROS）雙響應的OEG化聚硫醚。它們的低臨界溶解溫度（LCSTs）接近人體溫度，并且可以通過主鏈中疏水的硫醚和親水的亞砜/砜之間的比例進行調控。另外，該水溶性聚硫醚能夠清掃ROS減輕細胞的氧化損傷。
關鍵詞 聚硫醚，溫度響應性，ROS響應性，LCSTs可調，抗氧化
多重刺激響應性聚合物在實現多尺度的性能控制和滿足復雜應用需求方面具有巨大的潛力。由一個單體聚合而成的多重響應性均聚物，能夠規避共聚物中普遍存在的合成復雜、響應單元分布不精確和響應敏感度低等問題。活性氧(ROS)和溫度是生物系統中兩種特殊的刺激物，具有ROS響應性的溫敏材料近年來廣泛應用于藥物載體、可注射水凝膠等領域。因此，合成結構新穎的溫度和ROS雙響應性均聚物并對其雙重響應性質進行研究十分重要。另一方面，對于溫敏性聚合物來說，要實現對低臨界溫度（LCSTs）的精確調控仍是一大難題。長春應化所石強教授課題組利用聚環硫丙烯（PPS）骨架和OEG側基構建了新型的聚硫醚，該均聚物表現出靈敏的溫度和氧化雙重響應性。對ROS誘導的LCSTs變化的研究表明，通過改變主鏈的親疏水性質能夠精準調控溫敏型聚合物的LCST。此外，該材料還能作為ROS清掃劑發揮抗氧化作用。該聚合物的水溶液在受熱時發生急劇的相轉變，由透明轉變為渾濁狀態，其LCST接近人體溫度，有生物應用的潛力。被ROS氧化后可使塌縮的分子鏈重新溶解，表現出雙重響應的性質。研究團隊進一步發現該聚合物在經過均相氧化后，其LCST隨著氧化時間線性升高，表現出高度的可控性。原位核磁跟蹤顯示，聚合物主鏈上疏水的硫醚基團在氧化過程中，線性的轉變為親水的亞砜或者砜基團，證明聚合物主鏈水溶性的齊次增加導致了其LCST均勻的升高。另外，硫醚作為ROS清掃單元，賦予了材料ROS清除活性，能夠有效減少紅細胞存儲時的溶血率和機械脆性，維持其雙面凹的圓餅狀，降低紅細胞的氧化損傷。該工作為合成雙重響應性均聚型高分子提供了新的思路。
相關結果發表在Macromolecular Rapid Communication (DOI: 10.1002/marc.202000206)上，文章第一作者為陳潤海
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.202000206