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  大分子自組裝是一種制備納米材料的有效方法，但通常需要在稀溶液中進行，在一定程度上限制了其放大制備。而聚合誘導自組裝(Polymerization-Induced Self-Assembly, PISA)集聚合與組裝過程于一體，可在高固含量（10%~50%）下制備納米材料。但是，目前PISA主要是基于可逆加成-斷裂鏈轉移聚合（RAFT-PISA），通常需要在無氧及較高的溫度條件下進行，并且還需要鏈轉移劑。由于適用于RAFT-PISA的單體主要為甲基丙烯酸酯類、丙烯酸酯類以及苯乙烯類，因此得到的納米粒子不可降解，限制了PISA技術在生物醫藥領域的應用。

  多肽類聚合物具有良好的生物相容性及可生物降解性，利用α-氨基酸環內酸酐單體（NCA）的開環聚合制備多肽方法簡便、產量高。但是，目前在制備多肽類納米材料時，仍然主要采用傳統的大分子自組裝方法，其低固含量依舊是亟待解決的重要問題之一。

  為解決上述問題，同濟大學杜建忠教授課題組開發了一種氨基酸環內酸酐開環聚合誘導自組裝（NCA-PISA）新技術，在空氣中制備了可生物降解高分子囊泡等納米材料（圖1）：L-苯丙氨酸環內酸酐單體（L-Phe NCA）在四氫呋喃中開環聚合，隨著聚合度的不斷增加，其溶解性不斷降低，從而導致與聚乙二醇嵌段的相分離，一鍋法制備了高分子囊泡（圖2A-D）。

  該NCA-PISA避免了高溫、無氧等聚合條件，通過控制固含量以及單體的聚合度還可以得到不同結構的納米材料。該方法還可以進一步拓展到其他NCA單體。譬如，用天冬氨酸芐酯內環酸酐單體（BLA NCA）也可以制備高分子囊泡（圖2E, F），其固含量高達10%。

圖1. NCA-PISA方法制備高分子囊泡示意圖

圖2. 利用NCA-PISA制備的高分子囊泡：（A-D）PEG₄₅-b-PPhe₂₀嵌段共聚物囊泡的TEM及AFM圖；（E, F）PEG₄₅-b-PBLA₁₀嵌段共聚物囊泡的DLS結果及TEM圖。

  考慮到NCA單體及其衍生物的多樣性，NCA-PISA作為一種新的聚合誘導自組裝技術， 為可生物降解高分子納米材料（如高分子囊泡）的放大制備提供了新的思路。

  該成果于2019年9月以“Ring-Opening Polymerization of N?Carboxyanhydride-Induced Self-Assembly for Fabricating Biodegradable Polymer Vesicles”為題發表在美國化學會期刊《ACS Macro Letters》(ACS Macro Lett. 2019, 8, 1216?1221)上。同濟大學博士生江金輝是論文的第一作者，杜建忠教授為通訊作者。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmacrolett.9b00606

  杜建忠教授課題組主頁：https://jzdu.tongji.edu.cn/