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  氨基酸聚合物具有優(yōu)異的理化性能和良好的生物相容性，在藥物遞送、手性識別以及生物傳感等眾多領域表現(xiàn)出巨大的應用潛力。目前，可控/“活性”自由基聚合（NMP，ATRP，RAFT）是合成帶有氨基酸取代基聚合物的主要技術之一，但不同種類氨基酸聚合物合成方法各異，步驟較為繁雜，現(xiàn)階段仍然缺乏一種系統(tǒng)的、能夠適用于不同種類氨基酸、結構精確可控的普適性合成方法。

  針對氨基酸聚合物合成方法問題，北京化工大學王興教授課題組與澳大利亞新南威爾士大學徐江濤博士課題組共同合作，利用光誘導電子/能量轉移可逆加成-斷裂鏈轉移（PET-RAFT）聚合技術（圖1）對多種氨基酸單體（圖2）進行了聚合研究，成功合成了分子量可控、分散性窄（Mw / Mn <1.20）的氨基酸聚合物，并證實了PET-RAFT聚合技術對不同種類及不同手性的氨基酸單體具有普適性，為多種氨基酸聚合物的合成提供了一種高效、簡便、溫和的合成策略。

圖1. PET-RAFT技術精確可控合成N-丙烯�；被峋酆衔�

圖2. 論文研究涉及的多種N-丙烯�；被釂误w

  作者首先以N-丙烯酰化纈氨酸甲酯單體（V-OMe）為考察對象，通過光照開關有效調控RAFT聚合過程（圖3A, 3B），制備得到的V-OMe聚合物分子量呈現(xiàn)良好的線性增長，分散性窄（Mw / Mn <1.20），分子量分布對稱（圖3C, 3D）。V-OMe單體PET-RAFT聚合反應條件溫和，不同鏈轉移劑（DDMAT、DTPA、CPTC），光催化劑（Ir(ppy)3，ZnTPP，Eosin Y）以及反應比例都能實現(xiàn)V-OMe單體的可控PET-RAFT聚合。

圖3. V-OMe單體PET-RAFT聚合反應動力學。

  對于含有羧酸官能團的氨基酸單體，聚合溶劑的選擇尤為重要。以非質子溶劑（DMSO，DMF，THF）作反應溶劑時，羧基會影響PET-RAFT聚合反應，聚合可控性差；但在質子溶劑（MeOH）條件下，單體與聚合物、聚合物與聚合物分子之間的氫鍵相互作用被有效降低，鏈轉移效率提高，從而實現(xiàn)不同種類氨基酸聚合物的高效可控合成（Mw / Mn <1.20）。

  以此為基礎，作者設計并成功合成了多種組成及分子量可調控的氨基酸嵌段共聚物，共聚物分子量分布對稱、分散性窄，為后續(xù)應用研究奠定了良好的材料基礎。

  成果以期刊內(nèi)封面形式在Polymer Chemistry（2018, 9, 2733–2745）上發(fā)表。PET-RAFT技術適用于不同種類N-丙烯�；被釂误w，耐受氨基酸單體羧酸官能團，是一種高效、精確合成氨基酸聚合物的普適方法。論文工作為氨基酸聚合物合成提供了一種新策略，為新材料設計和高分子應用建立了一個氨基酸聚合物資源庫。

  論文第一作者為北京化工大學生命科學與技術學院、生物醫(yī)用材料北京實驗室李國鋒博士，通訊作者為北京化工大學王興教授和新南威爾士大學徐江濤博士。本課題研究得到了國家自然科學基金（21574008）以及澳大利亞基金委員會未來基金（FT160100095, FT120100096）的大力支持。感謝北京化工大學青年英才計劃（BHYC1705B）及學科建設基金（XK1701）的支持。

  論文連接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/py/c8py00366a