摘要：近红外 光控自由基聚合的独特优势，主要源于近红外光所具有的深层组织穿透能力、低散射效应与卓越的生物相容性。然而，其实际应用一直受到聚合效率低和难以获得高分子量聚合物的限制。 为突破现有技术瓶颈 ， 安泽胜 研究组构筑了一种新型的超分子近红外光酶（ SNIRPE
近红外 光控自由基聚合的独特优势，主要源于近红外光所具有的深层组织穿透能力、低散射效应与卓越的生物相容性。然而，其实际应用一直受到聚合效率低和难以获得高分子量聚合物的限制。 为突破现有技术瓶颈 ， 安泽胜 研究组构筑了一种新型的 超分子近红外光酶（ SNIRPE ） 催化体系， 并将其应用于近红外 光 催化的 可控自由基聚合 。利用这种 S NIRPE ，仅需 50 ppb 的 近红外 光催化剂即可制备分子量 超过 100 万 g/mol 的超高分子量聚合物。 该工作由吉林大学超分子结构与材料全国重点实验室安泽胜教授研究组主导，与墨尔本大学 Greg G. Qiao 教授、谢菲尔德大学 Steven P. Armes 教授合作完成。相关论文以 “ Near-Infrared Photoenzymatic Catalysis at ppb Levels Enables Ultrahigh-Molecular-Weight Polymers” 为题，发表在 J. Am. Chem. Soc. 上。 研究组 李若雨 博士为第一作者，安泽胜教授为独立通讯作者。相关内容已申请中国发明专利（申请号： 202311286340.0 ）。
图 1 . SNIRPE （ i ）及其催化机理（ ii ）
什么是 S NIRPE?
4 ）通过非共价作用自组装而成的超分子光酶系统。 GOx 的氨基酸残基与近红外光催化剂 ZnPcS 4 4 的限域作用，形成了内置的级联。其中， GOx 除氧产生的 H 2 O 2 可立即被 ZnPcS 4 光敏化为羟基自由基，然后可以引发 RAFT 聚合。图 2 . 通过光谱表征、分子动力学模拟和分子对接研究了 S NIRPE 的形成机理
S NIRPE 的优势
高通量、规模化兼容 ：反应体系可从微升 级别 放大至百毫升 级别 ，适合多种聚合 实施 方式（溶液、乳液、分散聚合）。
超高分子量聚合物 ：可制备分子量超过 100 万 g/mol 的聚合物，且结构精准、分散度低 （ Ð 1.3 ） ， 建立了具有不同端基结构和构型的超高分子量 聚合物库。
图 3. S NIRPE 催化引发的 R AFT 聚合可高通量制备超高分子量聚合物
极低催化剂用量 ：仅需 50 ppb 的 ZnPcS 4 即可驱动聚合， 催化剂用量远低于现有的近红外光控自由基聚合体系（ 3 -4 个数量级） 。图 4 . S NIRPE 介导的 R AFT 聚合效率更高、所需催化剂浓度更低
优异的生物相容性与穿透性 ：近红外光可穿透 5 毫米厚的猪皮组织，实现 “ 隔空聚合 ” ，具备生物医学应用潜力。
图 5. S NIRPE 介导的 R AFT 聚合穿透 5 mm 后的猪皮后依旧可以获得超高分子量聚合物
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来源：云阳好先生做实事