两性离子基团可以通过离子溶剂化效应与水分子发生强相互作用，强于传统非离子型亲水材料通过氢键作用产生的水合效应，从而使两性离子聚合物表现出强大的表面水合作用和优异的防污性能，已成为受到广泛关注的新一代防污材料。目前研究者已陆续开发出各种两性离子均聚物或共聚物，并应用于生物医学领域。然而，这些基于乙烯基甜菜碱单体自由基聚合制备的两性离子聚合物都是不可降解的，高分子量（大于70 kDa）的不可降解两性离子聚合物无法被肾小球清除，将作为异物在体内积累，具有诱发病理改变甚至恶性肿瘤的潜在风险。近年来，开发可生物降解两性离子聚合物的方法主要是将两性离子部分以聚合物或甜菜碱基团的形式引入到多肽或天然多糖等可生物降解的材料中，但无论以何种形式掺入非两性离子片段，都会降低聚合物网络中两性离子基团的浓度，从而影响材料的防污特性。因此，迫切需要开发一种制备可生物降解两性离子聚合物的新策略，促进其在生物医学领域中的应用。

近日，天津大学材料学院刘文广教授、杨建海教授基于内源性抗氧化剂α-硫辛酸（LA）的生物活性及聚合-解聚特点，设计并制备了一种全新的可生物降解两性离子聚合物。首先通过羧酸甜菜碱对LA侧链的羧基进行修饰，得到一种含有二硫五元环与羧酸甜菜碱基团的两性离子单体（CBDS），利用该单体的热引发开环自聚合（ROP）得到两性离子超分子聚合物（PCBDS），无需添加引发剂。这种可降解的两性离子聚合物具有优异的防污、抗氧化与抗菌性能，以贴片形式作为伤口敷料，不仅能够抵抗细菌黏附，还可在伤口部位降解而释放生物活性单体，实现过量活性氧的清除与细菌的杀灭。该贴片能够实现感染型糖尿病伤口局部微环境的调控：改善氧化应激损伤，促进巨噬细胞向M2表型极化和新生血管再生，从而加速伤口愈合。此外，得益于其可生物降解性能，该贴片无需在治疗后揭除，有效避免了伤口继发性机械损伤的风险。该贴片组分简单且易于制备，在促进感染型伤口愈合方面具有广泛的应用前景，此工作为创建自分解两性离子聚合物提供了新的途径。该工作近期以题为“The Unprecedented Biodegradable Polyzwitterion: A Removal-Free Patch for Accelerating Infected Diabetic Wound Healing” 的论文发表在Advanced Materials上（Adv. Mater.2024,doi.org/10.1002/adma.202404297）。

图1.可生物降解两性离子聚合物PCBDS贴片制备及性能展示图

本研究得到了国家自然科学基金优秀青年科学基金（T2222013）和重点项目（52233008）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202404297