化学学院在光智能生物医用材料领域取得重要研究进展
近日，《德国应用化学》以“Coumarin Photocaging Groups Modified with an Electron-Rich Styryl Moiety at the 3-Position: Long-Wavelength Excitation, Rapid Photolysis, and Photobleaching”为题，在线报道了化学学院朱麟勇教授课题组在香豆素光笼分子优化及其在光交联水凝胶应用领域取得的重要进展（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/ange.201800713）。
光笼（photocage）分子作为一类具有光剪切功能的光响应分子，具有非物理接触、时空精确可控等特征，能有效实现水凝胶和药物释放等生物医用材料的光智能化。近年来，朱麟勇课题组基于光笼分子在“光智能生物医用材料”的研究在国际上已独树一帜，通过提出“光偶联反应”非自由基光交联的创新机制，实现了水凝胶材料构筑的可控与生物相容的有效结合，成功克服了传统光引发交联机制的自由基毒性及氧气阻聚的缺陷。近期，为进一步消除光交联过程中光解副产物的竞争吸收，提高光在凝胶中的穿透深度以拓展“光偶联反应”在光刻或3D打印等生物构造中的应用，朱麟勇课题组从光致变色理念获得灵感，进一步提出构建长波长可见光（450-600 nm）激发兼具光漂白特质的3-位苯乙烯共轭的香豆素光笼分子。该光笼分子光剪切释放出活性巯基促使进一步交联成胶，同时，光笼分子自身发生碳正重排分子环化，破坏已有的大共轭结构，对光的吸收下降。这不仅大幅拓展了“光偶联反应”的激发波长，而且有效突破了光交联随凝胶厚度增加而衰减的技术壁垒，为“光偶联反应”最终实现多波长调控、大尺度与深厚度的水凝胶材料的3D快速光交联成型奠定了基础。
该工作由青年教师林秋宁特聘副研究员及杨立朋博士共同完成，其中DFT计算部分得到了化学学院龚学庆教授的支持和帮助，由王志强博士完成。该研究成果得到了国家杰出青年科学基金及国家自然科学基金面上项目的资助。
原文链接： http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201800713/full