【JACS】自我降解聚合物：无需触发器的完全降解与可调性能

总结：

本研究成功合成了一系列能够在无需任何外部触发器的情况下自我降解的聚合物，这些聚合物具有可调节的降解性能和广泛的生物医学应用前景。

摘要：

浙江大学的研究团队介绍了一种新型自降解聚合物。这些聚合物通过环状酸酐和席夫碱的交替共聚反应合成，能够在没有外部触发器的情况下自动完全降解成小分子。这种聚合物的降解速率可通过其结构和外部温度进行广泛调节，从而实现从几小时到数月的完全降解。研究还展示了这些聚合物作为药物缓释载体的应用，通过体外和体内药物释放实验验证了其在生物医学领域的潜力。

详细研究结果：

合成与结构：

• 通过环状酸酐和席夫碱的交替共聚反应合成了15种聚合物，这些聚合物具有高纯度的环状拓扑结构和完全交替序列。
• 聚合物具有1.8-16.8 kDa的数均分子量和1.2-1.8的分散性，通过凝胶渗透色谱（GPC）确定。

降解性能：

• 聚合物在环境条件下自动降解，无需任何触发器，这在聚合物降解机制中是前所未有的。
• 降解速率与聚合物结构和储存温度密切相关，例如，P2A在100°C下4小时内完全降解，而在25°C下需要20天。

生物医学应用：

• 聚合物作为药物载体的应用，特别是用于雷帕霉素的缓释，通过体外和体内实验验证了其药物释放效果。
• 细胞活性实验表明，P2A及其降解产物对NIH3T3细胞在10-14天内无毒性。

药物释放研究：

• 通过制备雷帕霉素负载的P2A纳米粒子，实现了雷帕霉素的持续释放。
• 在25°C时，雷帕霉素在15天内释放90%，而在37°C时，3天内释放90%，显示出温度对药物释放速率的显著影响。

参考文献

Chen, S.; Zhang, C.; Zhang, X. Autodegradable Polymers: Complete Degradation without Any Trigger, Tunable Performance, and Biomedical Applications. J. Am. Chem. Soc. 2024, jacs.4c14077. https://doi.org/10.1021/jacs.4c14077.