最新刊期
      2020 年 第 51 卷 9 期

        研究亮点评述

      • 陈学思
        2020, 51(9): 959-960. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20156
        摘要：在众多疾病治疗药物中，多肽药物以其高活性、特异性与低毒副作用等优点受到广泛关注. 然而，稳定性差和体内半衰期短制约了多肽药物的临床发展. 最近，国家纳米科学中心易宇、赵宇亮与清华大学王华、张希等合作，提出了一种简便高效的超分子多肽治疗策略. 以含有葫芦[7]脲的聚乙二醇为载体，通过N端含苯丙氨酸的多肽与葫芦[7]脲的主客体相互作用，构筑了超分子多肽纳米药物，用于抗肿瘤多肽的体内输送. 与单纯多肽药物相比，超分子多肽纳米药物毒副作用减小，在血液循环中稳定性增强，并且更易于在肿瘤部位富集，实现了良好的抑制肿瘤生长效果. 该研究为超分子化学在多肽和蛋白类药物递送方面的应用提供了新思路，具有显著的临床转化应用前景.  
        关键词：超分子化学;多肽药物;药物递送;癌症治疗   
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        发布时间：2021-01-26

        快报

      • 兰如月,朱琳,王小飞,吴伟泰
        2020, 51(9): 961-968. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20128
        摘要：葡萄糖响应高分子微凝胶有望用于设计构建可持续检测葡萄糖并输出反馈的系统，但如何实现高选择性识别水环境中葡萄糖是较大挑战. 本工作优化了仿凝集素(s-Lectin)的合成路线，通过迈克尔加成、酰胺缩合等，4步合成出s-Lectin，进而将其包裹于聚异丙基丙烯酰胺(pNIPAM)交联网络中，制备得到新型的葡萄糖响应微凝胶. 随着葡萄糖浓度在0 ~ 30 mmoL范围内逐渐增大，浊度法研究表明该仿凝集素微凝胶水溶液消光度呈现持续降低的趋势，而动态光散射法测试结果显示仿凝集素微凝胶粒径变大，即微凝胶发生了溶胀. 进一步采用动态光散射法研究对葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖等的识别选择性，结果表明仿凝集素微凝胶仅在水溶液中加入葡萄糖时发生溶胀，而在加入果糖、甘露糖、半乳糖等时则几乎没有发生粒径变化，展示出可高选择性识别水环境中葡萄糖的特性，有望用于血糖检测.  
        关键词：仿凝集素;高分子微凝胶;葡萄糖响应;血糖检测   
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        发布时间：2021-01-26

        综述

      • 王奔,陈繁,Stephan Handschuh-Wang,甘田生,周学昌
        2020, 51(9): 969-982. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20100
        摘要：水凝胶在柔性可穿戴式器件、电子皮肤和软体机器人等领域具有巨大的应用潜力. 然而，大部分水凝胶材料仍然面临容易失水变干，在严寒气候下容易冻结失效等挑战，严重限制了水凝胶材料的应用范围和发展前景. 近年来，为了解决水凝胶在干旱地域和严寒气候的失效问题，研究人员设计和制备了一系列抗失水抗结冰的水凝胶材料. 在本综述里，我们主要从制备策略和应用这两方面归纳并总结了抗失水和抗结冰水凝胶在近些年来的发展情况，着重讨论了表面修饰弹性体的水凝胶、盐凝胶、有机-水双溶剂凝胶以及纳米限域水凝胶各类水凝胶材料的制备原理和研究进展. 这些策略极大地改善了水凝胶材料的抗失水性和抗结冰性. 基于这些制备方法，介绍了抗失水抗结冰水凝胶在储能器件、柔性可穿戴设备、传感器和集水等领域的应用. 最后，我们对这个领域的发展现状进行总结，指出当前所面临的挑战，并讨论了未来可能的发展方向.  
        关键词：水凝胶;抗结冰;抗失水;穿戴器件;柔性传感器   
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        发布时间：2021-01-26
      • 朱建,陈慧,卢凯,刘宏生,余龙
        2020, 51(9): 983-995. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20089
        摘要：从淀粉的微观结构、加工过程中的相变及淀粉改性等基础理论出发，针对淀粉基材料存在的机械性能较低，对水敏感性高等缺陷，以及发泡材料制备的特点，介绍了最新的基础研究和应用研究成果. 本文从淀粉基全天然高分子复合材料、纳米复合材料、自增强复合材料及功能性复合材料四个方面介绍了通过共混与复合制备淀粉基可生物降解材料，并且介绍了淀粉基材料防水改性的相关进展. 指出使用可再生的天然高分子材料对淀粉进行改性，不仅能够提高材料的各种性能，而且由于所有组分都来源于天然材料，制备出的共混、复合和涂层材料也都环保安全，甚至可以用来制备可食用包装，为研制新型淀粉基材料提供有力的理论和技术支持. 另外，目前对水在淀粉基发泡材料中如何同时担任增塑剂和发泡剂的机理研究取得突破性进展，发现并控制了泡孔结构由闭孔到开孔的转换临界点，研制并产业化了全淀粉发泡材料. 基于上述讨论，指出淀粉基可生物降解材料既有机遇，同时也面临挑战.  
        关键词：淀粉微观结构;相变;复合材料;机械性能;水分敏感性;发泡材料   
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        发布时间：2021-01-26
      • 高晗,张扬
        2020, 51(9): 996-1009. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20071
        摘要：随着现代电子信息技术的迅猛发展，电磁干扰问题日益严重，发展综合性能优异的电磁屏蔽材料具有重要意义. 聚(3,4-乙烯二氧噻吩) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT)具有分子结构简单、能隙小、电导率高等特点，为高性能电磁屏蔽材料的实现提供了新途径. 同时，随着对材料电磁屏蔽性能研究的深入以及制备技术的进步，将PEDOT与其他材料复合，通过合理的组分选择与结构设计，可以协同发挥各组分间电磁匹配特性，从而使PEDOT更好地满足柔性显示、智能可穿戴设备、高频器件、高精密电子设备等应用领域对电磁屏蔽材料“厚度薄、密度低、屏蔽强、屏蔽带宽宽”的具体要求. 近年来，较多的研究致力于此并取得重要的成果. 本文对以PEDOT为功能组分的电磁屏蔽材料的最新研究进展进行了综述，将近年来PEDOT及其与不同功能组分复合(包括导电组分、磁性组分及无电磁特性组分)构筑的电磁屏蔽材料体系的制备及电磁性能进行归纳总结，重点讨论电磁组分、微观结构与电磁屏蔽特性的联系，及其电磁屏蔽机理与性能优化方式，并对PEDOT在电磁屏蔽研究领域的机遇与挑战进行了展望.  
        关键词：聚(3,4-乙烯二氧噻吩);电导率;电磁参数;电磁屏蔽机理   
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        发布时间：2021-01-26

        论文

      • 王彬,张明祖,何金林,倪沛红
        2020, 51(9): 1010-1020. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20035
        摘要：首先使用活性负离子聚合法合成(聚苯乙烯-b-聚异戊二烯)锂(PS-PI-Li)活性链，再利用其与八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)发生偶联反应，通过分级沉淀去除少量低偶联产物，即可得到纯的八臂星形嵌段共聚物(PS-PI)8POSS；最后，采用对甲苯磺酰肼(TSH)对(PS-PI)8POSS中的PI链段进行氢化加成反应，制得另一种含有饱和烃链段的新型八臂星形嵌段共聚物(PS-HPI)8POSS，并初步探究TSH投料量和反应时间对氢化加成反应的影响. 采用凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)详细表征了聚合物的化学结构、分子量和分子量分布，并利用热失重分析(TGA)测试了(PS-PI)8POSS在氢化加成反应前后的热稳定性.  
        关键词：活性负离子聚合;星形聚合物;多面体低聚倍半硅氧烷;氢化反应   
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        发布时间：2021-01-26
      • 晋慧芸,窦金康,徐佳印,黄霞芸,陈道勇
        2020, 51(9): 1021-1028. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20061
        摘要：当三嵌段聚合物的中间嵌段较长时，要在较高的聚合物浓度(例如：2.0 mg/mL)下交联该中间嵌段，得到纯的中间嵌段链内塌缩的聚合物单链粒子是相对困难的. 其在交联过程中容易发生链间交联. 因此，开发可有效抑制链间交联的方法是实现在较高聚合物浓度下制备较高纯度单链粒子的关键. 选用中间嵌段较长的聚苯乙烯-b-聚(2-乙烯基吡啶)-b-聚环氧乙烷(PS1596-b-P2VP2895-b-PEO726；下标是对应嵌段的聚合度)，通过在其共同溶剂N,N-二甲基甲酰胺中利用1,4-二溴丁烷交联其中间P2VP嵌段，制备出该中间嵌段链内塌缩的单链聚合物粒子. 为了抑制链间交联，首先对交联反应的条件(如前驱体浓度、交联剂用量等)进行了优化，可使得高纯度单链粒子的制备浓度达到0.5 mg/mL. 在此基础上，利用硬脂酸(SA)在P2VP嵌段氢键接枝的方法可进一步抑制链间交联，使得较高纯度单链粒子的制备浓度提高至2.0 mg/mL. SA的氢键接枝显著降低了交联过程中P2VP链间碰触概率，从而抑制链间交联反应的发生. 同时，由于其可逆特性，SA对P2VP的氢键接枝不会对单链粒子的结构与组成产生显著影响.  
        关键词：聚合物单链粒子;链内交联;氢键接枝;三嵌段聚合物   
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        发布时间：2021-01-26
      • 沈逸怀,相佳佳,申有青
        2020, 51(9): 1029-1038. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20043
        摘要：阳离子聚合物/DNA形成的复合物纳米颗粒呈正电性，因此表面必须遮盖一层电中性或负电性的聚合物才能在体内应用，但如何控制遮蔽层在复合物纳米颗粒上组装，形成结构可控、尺寸均一的基因输送系统是关键. 本文以基因输送系统中常见的透明质酸(HA)/聚乙烯亚胺(PEI)/DNA系统为例，探索了利用微流控芯片进行可控分步的层层自组装，制备尺寸大小均一、表面电势为负的HA/PEI/DNA纳米复合物的方法. 将PEI与DNA通过第一个微流控芯片自组装得到PEI/DNA纳米复合物，该复合物颗粒在第二个微流控芯片内与HA再次组装得到HA/PEI/DNA纳米复合物. 考察了微流控芯片管道的尺寸、溶液流速及流速比R、PEI与DNA氮磷比(N:P)、HA与DNA质量比(HA:DNA)等参数与所形成的纳米复合物的尺寸、均一性及表面电势的关系，并与涡旋振荡法制备的复合物进行比较. 结果表明，传统的涡旋振荡法制备的HA/PEI/DNA纳米复合物尺寸偏大(340 ~ 490 nm)、均一度低(PDI, 0.506 ~ 0.863)；而用微流控法制备的复合物尺寸较小(190 nm)、分布更为均一(PDI = 0.316).  
        关键词：聚合物基因载体;纳米复合物;微流控芯片;组装条件;透明质酸遮蔽   
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        发布时间：2021-01-26
      • 李帅,王昱博,季鹤源,陈崇民,陈晓璐,潘莉,王彬
        2020, 51(9): 1039-1049. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20049
        摘要：合成、表征了一类具有salen型配体骨架的TiIV配合物(Salen)TiIVCl2，并研究了它们在催化环酐/环氧开环交替共聚合时的催化性能与催化行为. 这些配合物在结构上与传统的(Salen)MIIICl配合物(M = Al，Co和Cr)不同，在配位平面的轴向有2个Cl−基团，不存在空的配位点. 以双(三苯基膦)亚胺氯化物(PPNCl)为助催化剂，(Salen)TiIVCl2配合物可以有效催化常见环酸酐和环氧化物的开环交替共聚合，生成具有完美交替结构的聚酯. 聚合活性取决于Salen-TiIV配合物路易斯酸性、配体骨架和单体结构. 初步的链引发反应机理研究表明，(salen)TiIVCl2配合物中的轴向Cl−基团可与助催化剂中的阴离子发生配体交换而引发聚合反应.  
        关键词：开环交替共聚合;聚酯;钛(IV)配合物;环酐;环氧化物   
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        发布时间：2021-01-26
      • 刘洋,秦亚伟,王莉,义建军,董金勇
        2020, 51(9): 1050-1058. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20029
        摘要：通过乙丙共聚物的原位交联，可以降低其分子链运动性，从而在丙烯多相共聚过程中，实现对合金相形貌的控制. 但在Ziegler-Natta催化剂体系中，长碳链的非共轭α,ω-双烯烃在促进交联的同时，伴随着悬垂双键结构的形成，其对原位交联效果的影响尚不清楚. 本文选用9,9-二(甲氧基甲基)芴为内给电子体的MgCl2/TiCl4催化剂，1,9-癸二烯为交联剂，合成了系列乙丙共聚物，通过对链结构和流动性的分析发现，交联结构的形成明显滞后于悬垂双键，且乙丙共聚物流动性随1,9-癸二烯浓度增加呈现不规则的U型变化：当1,9-癸二烯浓度小于0.22 mol/L时，乙丙共聚物流动性增强；当浓度高于0.22 mol/L时，流动性受限. 本研究对以非共轭α,ω-双烯烃控制丙烯多相共聚反应和新型聚丙烯反应器合金的合成有一定指导作用.  
        关键词：非共轭α,ω-双烯烃;乙丙共聚;原位交联;Ziegler-Natta催化剂;流动性   
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        发布时间：2021-01-26
      • 段阳芷,姜磊,刁凯颖,郭方
        2020, 51(9): 1059-1064. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20027
        摘要：研究了单茂钪(C5Me4SiMe3)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2催化异戊二烯(IP)与苯乙烯衍生物对氯苯乙烯(St-Cl)、4-二甲基硅氢苯乙烯(St-SiHMe2)共聚合的性能，通过NMR、GPC和DSC对所获共聚物的微观结构和热性能进行表征分析. 结果表明，在室温氯苯溶剂中，改变IP和苯乙烯衍生物的用量，单茂钪均可以催化IP与St-Cl、St-SiHMe2共聚合，获得了组成可控(IP含量21 mol% ~ 95 mol%)、高分子量(Mn = 3.1 × 104 ~ 15.9 × 104)、窄分布(Mw/Mn = 1.21 ~ 1.92)的IP/St-Cl和IP/St-SiHMe2两类共聚物，共聚物中IP形成1,4-和3,4-结构单元，苯乙烯衍生物形成间规聚合结构. 苯乙烯衍生物取代基的电负性直接影响共聚合活性和共聚物的序列分布. IP与St-SiHMe2共聚合活性(105 g聚合物molSc−1 h−1)远高于IP与St-Cl共聚合活性(104 g聚合物molSc−1 h−1)；相同共聚合条件下St-SiHMe2的插入率高于St-Cl. 单茂钪催化IP与St-Cl共聚合获得了梯度共聚物，IP/St-Cl共聚物具有源自聚IP链段的玻璃化转变温度(Tg = −1 ~ 5 °C)和源自间规聚St-Cl链段的熔点(Tm = 314 ~ 318 °C). 单茂钪催化IP与St-SiHMe2共聚合获得无规共聚物，IP/St-SiHMe2共聚物具有一个Tg，该Tg值(12 ~ 82 °C)随St-SiHMe2含量(13 mol% ~ 79 mol%)的增加而线性增加.  
        关键词：钪;异戊二烯;对氯苯乙烯;4-二甲基硅氢苯乙烯;共聚合   
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