最近，來自 華東師范大學(xué)的劉少華 和上海交通大學(xué)的劉盡堯、上海科技大學(xué)的馬延航 等團(tuán)隊合作，利用 兩親 性 嵌段聚合物自組裝聚集體作為模板 ， 制備出一種前所未有的 有序 超 大 介孔、雙連續(xù)立方結(jié)構(gòu)的 聚吡咯 材料（ mPPy-cs ） ，其孔徑可達(dá) 4 5  nm ，比表面積 69.5 m ²  g ^–1 。此外，該材料也 具有可調(diào)節(jié) 的 表面電荷和對 pH 值敏感的獨特特性 ，從而可用于蛋白的選擇性包覆和可控釋放（圖 1 ）。

圖 1  有序大介孔聚吡咯用于蛋白的選擇包覆和可控釋放示意圖

mPPy-cs 的合成策略如圖 2 所示， 首先將 自制 的嵌段聚合物（聚苯乙烯 - b - 聚環(huán)氧乙烯， PS- b -PEO ） 溶解在混合溶劑中，控制條件使其自組裝，形成體心立方結(jié)構(gòu)（ ）聚集體（ P C s ），隨后向膠束溶液中加入吡咯單體，借助于氫鍵作用使其和膠束共組裝，引發(fā)聚合并去掉模板，最終得到具有簡單立方結(jié)構(gòu)（ ）的超大介孔聚吡咯（ m PP y-cs ）。

圖 2  有序大介孔聚吡咯的合成示意圖

制備的 m PP y-cs 尺寸約為 4 ± 1  μm ，孔徑約為 4 5  nm  （圖 3 ）通過掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡可以看到 m PP y-cs 的表面和內(nèi)部都分布有序的大介孔。小角 X 射線散射（ S AXS ）結(jié)果也表明 m PP y-cs 的有序介孔結(jié)構(gòu)。

考慮到聚吡咯的超大孔結(jié)構(gòu)以及其在不同 p H 下的帶電情況不同，他們也嘗試開發(fā)其用于生物大分子的 選擇性包覆和可控釋放 性能。研究表明，在 pH 為 9 .2 的時候，該材料可以有效的吸附牛血清白蛋白（ B SA ），而同樣條件下對于免疫球蛋白 G （ IgG ）吸附量很低，從而實現(xiàn)兩種蛋白質(zhì)的分離。進(jìn)一步地，當(dāng) pH 從 9 .2 降到 3 .3 的時候，該材料又可以快速釋放所吸附的 B SA  （圖 5 ）。

該工作成功地開發(fā)出一種雙連續(xù)的超大介孔導(dǎo)電聚合物材料，并對生物大分子的智能化響應(yīng)性進(jìn)行了初步探索，從而為開發(fā)其他的孔徑可調(diào)的大孔聚合物及類似功能材料提供一定的參考。論文以“ Polypyrrole Cubosomes with Ordered Ultralarge Mesopore for Controllable Encapsulation and Release of Albumin ”為題，發(fā)表在《 Nano  L etters 》上。文章的第一作者分別來自華東師范大學(xué)的博士研究生 吳勇 、 崔靜 博士、上海科技大學(xué)的博士研究生 凌旸 以及上海交通大學(xué)的博士研究生 王馨悅 。該文章得到了國家自然科學(xué)基金（ 51773062 和 61831021 ）以及上?？萍加媱濏椖浚?/span> 21DZ2260400 ）的支持。