图  左旋聚乳酸（PLLA）和右旋聚乳酸（PDLA）的分子式、热力学相图、以及在液滴界面的凝聚态形貌

　　在国家自然科学基金项目（批准号：T2122008、22373052）等资助下，南开大学史伟超研究员课题组在调控手性大分子界面相转变方面取得进展。相关研究成果以“高分子手性调节液/液界面相转变（Polymer Chirality Modulates Phase Transitions at Liquid-Liquid Interface）”为标题，发表于《大分子》（Macromolecules）上。论文链接为：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.4c01739。

　　手性大分子广泛存在于自然界中，对材料的结构和性质具有显著影响。理解分子手性与宏观凝聚态结构之间的关系，是化学、生物和材料领域共同专注的关键问题。由于手性大分子对映体的化学组成完全相同，只有空间构型不同。因此过往的实验和理论认为：左旋和右旋的同种大分子可完全混溶，甚至可以形成共晶，但几乎不会相分离。近年来，少数研究开始对手性大分子的混溶性提出了质疑，但至今仍缺少直接的相分离实验证据和深入的热力学理论认识。

　　针对以上问题，该工作对左旋聚乳酸（PLLA）和右旋聚乳酸（PDLA）开展深入研究，首次给出了手性聚乳酸混合物可以发生相分离的实验证据，揭示了左旋和右旋对映体链段之间的微弱排斥能（测量值约2.1×10-23 J）是导致手性聚乳酸之间发生相分离的根本原因，澄清了长期以来关于手性大分子混溶性的疑问。研究人员结合实验和理论模型，绘制了聚乳酸混合物的热力学相图，揭示了从相分离到共晶、再到均质结晶的动力学路径，并利用其相转变行为调控乳液形貌，获得了多种微胶囊结构，为多相态微胶囊的制备提供了设计原则。基于聚乳酸优异的生物相容性以及生物可降解性，这些结构可控的微胶囊在生物医药等领域具有重要的应用前景。