Page 28 - 《精细化工》2020年第5期
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·878·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 37 卷

            光响应性聚合物中分子或官能团在光作用下发生物
            理或化学变化，并产生结构和形态变化，从而表现
            出特定的功能。根据在光参量作用下，聚合物的转
            变性能是否可逆，可将光响应性聚合物分为可逆和

            非可逆两种。其中，偶氮苯基团（偶极矩、尺寸和
                                                                    图 3  不同 pH 下微凝胶体积变化和药物释放
            形状的改变）和苯并螺吡喃基团（形成两性离子）
                                                               Fig.  3    Changes  in  microgel  volume  and  drug  release  at
            为可逆性转变。三苯基甲烷基团（产生离子解离）                                   different pH values

            为不可逆转变。这些可逆与非可逆性转变能进而诱                             1.4   氧化还原性聚合物
            导体系的化学、力学、光学性质的转变                   [33] 。其中，
                                                                   氧化还原性聚合物能在电化学作用下基团发生
            偶氮苯类衍生物是受到广泛关注的一类光响应聚合
                                                               氧化态到还原态的可逆转变，如二芳基乙烯、二茂
            物；其响应机理为在光照作用下偶氮苯的顺反式异                                           [43]
                                                               铁、二硫化物等          。其中，氧化还原刺激中最常用
            构化；反式偶氮苯热力学稳定，受光照影响，转变                             的官能团是双硫键，这是因为其在正常的机体环境
            为顺式结构；而顺式偶氮苯热力学不稳定，可自发                             中能够稳定存在，而与还原剂如谷胱甘肽（GSH）
            或通过光照转变为反式结构。                                      或二硫苏糖醇（DTT）作用则得到硫醇。机体细胞
                 何帅等   [34] 利用聚乙二醇单甲醚（mPEG）、马来                 内的 GSH 浓度显著高于细胞外 GSH 浓度，这种差
            酸酐和对氨基偶氮苯构建了具有可逆光响应的偶氮                             异造成了细胞内的谷胱甘肽具有还原性，而细胞外
            苯聚合物（AZOPEG）。当波长 365  nm 的紫外光照                     的谷胱甘肽不具备还原性           [44] 。
            射时，AZOPEG 可以进行明显的顺反异构化反应。                              YANG 等  [45] 将双硫键与氢键相结合，制备了聚
            因此，这种聚合物具有优异的紫外光响应性。相反，                            乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段聚合物，由这种共聚
            马来酸酐改性的无偶氮苯基团的聚乙二醇则不能发                             物自组装制得的胶束在药物控释过程中表现了氧化
            生以上类似的响应。马荣等             [35] 制备了具有羟基和烷            还原响应特性。ZHANG 等           [46] 通过双硫键链接抗癌
            氧巯基的 4-羟基-4′-(n-巯基烷氧基)偶氮苯（n=3、4、                   药物紫杉醇（DTX），制得了聚乙二醇-聚己内酯-SS-
            5、6、8）单体，具有光响应特性。通过改变反应条                           紫杉醇（mPEG-PCL-SS-DTX）聚合物纳米载药胶束，
            件制备了不同链长的偶氮苯单体，并通过核磁分析                             具有氧化还原响应性。
            表征了单体的结构。此外，通过一级反应动力学方                             1.5   酶响应性聚合物
                                                                   酶响应材料指在酶的选择性催化作用下可以发
            程对单体的光异构化过程进行了拟合分析。结果表
                                                               生宏观跃迁的一类智能材料。酶响应性载体材料包
            明，不同链长对单体异构化有重要影响，随着链段
                                                               括酶响应聚合体、纳米粒子和水凝胶等，其研究与
            的延长，异构化速率显著降低。
                                                               开发正越来越受到重视。酶响应性聚合物被广泛应
            1.3    pH 响应性聚合物
                                                               用于诊断、再生医药和药物控释等领域                  [47] 。酶响应
                 人体微环境的 pH 差异，为 pH 响应性聚合物做
                                                               性聚合物与酶催化反应的有效结合，使其具有更强
            载体靶向释药提供了基础。根据释药机制的不同，
                                                               的触发特异性和选择性，进而拓宽了材料设计的灵
            可将 pH 响应性聚合物分为三类。一是基于共价键
                                                               活性和应用范围。
            的 pH 响应性聚合物。其中，亚胺键（C==N—）和
                                                                   HU 等  [48] 对酶响应聚合物组装体、纳米颗粒和水
            腙键（—NH—N==）是典型的酸敏性共价键，可直
                                                               凝胶的最新研究进展进行了综述，详述了酶刺激引
            接与药物连接或对载体表面进行修饰，在酸性条件
                                                               发的聚合物的自组装和聚合、纳米颗粒的崩解和结
            下释放药物      [36-37] 。缩醛（酮）与醛（酮）缩合产物                 构重组，以及酶触发的溶胶-凝胶和凝胶-溶胶转换
            以及酯键在酸性条件下容易水解，也是很好的 pH                            这 3 种不同体系，并探讨了其在药物控释、生物催
            响应性共价键。二是基于分子间作用力的 pH 响应                           化、成像、传感和诊断等领域的应用前景。
            性聚合物，分子间作用力包括静电引力、氢键、π-π                               刺激响应性聚合物作为药物载体时，通常可根
            堆积效应和主客体作用等            [38-40] 。这些作用力可单独           据不同的制备方法，得到囊、球、胶束、凝胶等不
            发挥作用或协同释放药物，协同作用将是今后的研                             同载体形态。负载有效成分的模式也包括吸附、包
            究重点。三是基于物理结构变化的 pH 响应性聚合                           埋、偶联或镶嵌等物理或化学结合方式。而药物递
            物。其中研究较多的是通过聚合物的体积在收缩和                             送体系对刺激信号的接收和响应则主要取决于载体
            溶胀状态的变化达到释放药物的目的，如丙烯酸类、                            材料的相应官能团。在生物医药领域，这类材料作
            聚氨基酸类、壳聚糖等（图 3）              [41-42] 。             为药物运载体的研究已相当广泛，在癌症的靶向治
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