光聚合α-CD超分子结构水凝胶：合成与表征

"这篇论文报告了光聚合α-CD组装超分子结构水凝胶的合成与表征，涉及大分子单体、多聚准轮烷、原位聚合和超分子结构水凝胶等领域，由北京理工大学和中国康复研究中心的研究人员合作完成。" 在本研究中，科学家们利用α-环糊精(α-CD)与聚ε-己内酯-聚乙二醇-聚ε-己内酯(PCL-PEG-PCL)大分子单体通过聚伪轮烷的形成进行化学反应。α-CD，一种环状的多糖分子，能够通过氢键、空间配位以及其疏水空腔与聚合物链形成稳定的包结物，这种特殊的复合物被称为多聚准轮烷。值得注意的是，不同分子量的PEG与α-CD结合的速率不同，其中Mn约为1000的PEG形成多聚准轮烷的速度最快。当PEG链上的乙二醇单元与α-CD的摩尔比为2:1时，形成饱和的多聚准轮烷，α-CD分子会沿着PEG链以头对头或尾对尾的方式紧密排列，呈现类似管道的结构。 研究人员采用丙烯酸酯封端的PCL-PEG-PCL大分子单体，通过光聚合交联技术将α-CD固定在水凝胶网络中。在这个过程中，2,2'-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)作为光引发剂，二甲基亚砜(DMSO)作为溶剂参与反应。首先，将α-CD水溶液滴加到含有PEG-b-PCL的质量分数为23%的水溶液中，搅拌2小时，随后进行光聚合反应，从而得到超分子结构的水凝胶。 超分子结构水凝胶是一种具有自组装特性的材料，其内部结构由α-CD的有序排列构成，这种结构赋予水凝胶独特的物理和化学性质，例如良好的亲水性、可调的机械性能以及可能的生物相容性。由于α-CD的特殊性质，这种水凝胶在药物释放、生物传感器、组织工程等领域有潜在的应用价值。 这项工作不仅揭示了α-CD与大分子单体相互作用的机理，还为设计和制备新型功能性水凝胶提供了一种创新方法。通过光聚合技术实现α-CD的定点固定，可以精确调控水凝胶的超分子结构，对于理解和优化这类材料的性能至关重要。此外，该研究得到了国家"863"计划的支持，表明这一领域的研究受到国家科技政策的重视。