近年来，随着超分子主客体化学的快速发展，基于主客体识别的超分子聚合物也受到了广泛的研究关注。由于大部分超分子主体不具备刺激响应性，因此研究者们通常采用具有响应性的客体分子（比如光响应的偶氮分子、氧化还原响应的二茂铁、pH响应的有机胺等）构筑刺激响应超分子聚合物，进而实现对其性质和功能的调控。若利用自身具有刺激响应性的大环主体，则可以将更广泛的客体分子（包括药物、染料和生物标志物等）结合起来，无论客体分子是否具有响应性，均可以用于刺激响应超分子聚合物的构筑，以实现更丰富的功能。这种策略的主要挑战是，需要开发既具有刺激响应特性，又对多种功能性客体具有出色结合能力的大环主体。
基于偶氮杯芳烃对多种功能客体的出色结合能力以及乏氧响应特性，南开大学郭东升教授和蔡康研究员设计了一种磺酸盐修饰的偶氮杯[4]芳烃二聚体（D-SAC4A）。D-SAC4A不仅可以结合功能性客体分子用于主体响应超分子聚合物的制备，还可以兼容刺激响应的客体，进而实现多重刺激响应超分子聚合物的便捷构筑。作为概念验证，该工作以乏氧响应的D-SAC4A为主体分子，以GSH响应的二硫键共价连接的喜树碱（CPT）为客体分子二聚体（D-CPT）。两者以摩尔比1:1混合，在水中自发组装成一种独特的主客体双响应超分子聚合物，超分子聚合物链进一步自组装形成纳米颗粒（DSPNs），并将其用于肿瘤的治疗。
DSPNs与常规主客体复合物相比，其形貌和粒径存在显著差异。值得一提的是，DSPNs将主客体识别作用与超分子聚合物链自组装形成的物理障碍相结合，在热力学和动力学的双重防泄漏保障下，有效降低了客体药物的脱靶泄露，提高了药物分子的有效负载和递送的精准度。
经体内研究证明，DSPNs具有良好的生物安全性和有效的抗肿瘤作用。考虑到偶氮杯芳烃可以广泛的包结多种功能型客体分子，基于偶氮杯芳烃的主体响应超分子聚合物将在智能材料的多领域应用中有着巨大的发展潜力。
论文信息
An Antitumor Dual-Responsive Host-Guest Supramolecular Polymer Based on Hypoxia-Cleavable Azocalix[4]arene
Shun-Yu Yao, Yu-Xin Yue, An-Kang Ying, Xin-Yue Hu, Hua-Bin Li, Kang Cai, Dong-Sheng Guo
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202213578
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