聚氧乙烯-嵌段-聚(11-[4-(4'-丁基苯基偶氮)苯氧基]十一烷基甲基丙烯酸酯)(酸可裂解型,连接单元:二甲基硅醇)是一类融合光响应性与酸响应性的双重刺激响应二嵌段共聚物,其分子设计通过亲水段与功能化疏水段的精准组合,构建了智能材料的核心功能平台,在纳米医学、光学系统及软物质机器人等领域具有重要应用潜力。
该共聚物的分子结构呈现明确的两嵌段特征:亲水链段采用生物相容性优异的聚氧乙烯(PEO),主要作用是赋予材料良好的水溶性,并在自组装过程中稳定纳米尺度的组装体结构;疏水链段则由含偶氮苯生色团侧链的甲基丙烯酸酯单体聚合形成,侧链通过酸不稳定的二甲基硅醇连接单元与聚合物主链共价连接,这一设计为材料的双重响应特性奠定了分子基础。
光响应机制源于疏水段侧链的偶氮苯基团,在紫外光照射下发生反式-顺式异构化,导致分子极性显著增大、空间体积改变;而在蓝光照射或热刺激条件下,顺式结构可逆向转换为反式,这种可逆异构化过程直接引发疏水段亲疏水性及组装体形态(如胶束向囊泡的转变)或尺寸的动态调控。
酸响应机制依赖于侧链与主链间的硅醇键,在酸性环境中该化学键发生水解断裂,导致偶氮苯侧链从聚合物骨架永久性脱落,使材料疏水性发生不可逆改变,进而触发自组装结构解体及内部包载客体分子的释放。与传统碳基连接单元相比,硅醇键连接设计具有更明确的水解反应路径和更高的响应特异性。
协同响应特性体现为光响应的快速、远程、可逆优势与酸响应的不可逆、生物靶向特点相结合,使材料能够通过外部光照与微环境酸碱性的组合调控,实现复杂逻辑的智能响应,为精准控制药物释放、动态光学器件构建及自适应软机器人设计提供了创新解决方案。