3月13日，中国石油大学李勃天教授团队，联合清华大学徐建鸿教授团队，在《Chemical Engineering Journal》杂志上发表《One-step preparation of photoresponsive microcapsules based on the interfacial self-assembly of an azopyridine coordination polymer》。《Chemical Engineering Journal》期刊2022年度影响因子16.744，Jian Wang, Botian Li为本文共同第一作者。文章介绍了一种简单的光响应PEMCs制备方法，即在水-油界面上原位合成和自组装偶氮配位聚合物；该配位相互作用不仅有助于相对稳定的装配结构，而且由于其动态可逆性，具有良好的可回收性。

为了了解该配位聚合物的界面自组装机理，作者培养出了该聚合物的纳米尺寸晶体，利用MicroED进行了结构解析。MicroED晶体结构解析工作由苏州青云瑞晶生物科技有限公司承担。

近几十年来，刺激响应型微胶囊因其在药物传递、催化反应等方面的潜在应用而受到越来越多的关注;但其制备工艺复杂，尺寸固定和回收难等问题有待解决。本研究以偶氮吡啶配位聚合物的界面自组装为基础，建立了一步制备光响应微胶囊的方法。银离子与配体在油水界面进行原位配位，配位聚合物自组装成纳米纤维，稳定了Pickering乳液并生成油包水微胶囊。此外，基于微流控工艺制备了尺寸均匀的微胶囊。测定了纳米纤维的晶体结构和Janus表面，阐明了自组装和界面稳定的机理。在365 nm紫外光照射下，配位聚合物中偶氮基团的顺式异构作用导致纳米纤维的分解和溶解，从而导致微胶囊的融合和Pickering乳液的破乳。相反，可见光和加热引发偶氮吡啶配位聚合物的反式异构化，从而导致纳米纤维的再生和微胶囊的回收。最后，采用包封几种反应物的微胶囊进行ph指示变色反应和酶催化H2O2分解实验，验证了其作为光控微反应器的可行性。这种一步制备、可回收性好的光响应微胶囊在微反应器领域具有潜在的应用前景。

自组装的纳米纤维充当皮克林乳化剂并由于空间阻碍而稳定界面，从而产生 W/O PEMC。

使用高速均质化和微流体的方法制备了微胶囊。将具有红色荧光的水溶性染料罗丹明 B 和具有绿色荧光的油溶性染料（DHHNA）分别溶解在水溶液和甲苯溶液中，然后泵入 T 型微流体制造 PEMC 的通道。根据高速显微镜和激光扫描共聚焦显微镜观察，高速均质化获得的PEMCs在10~120 μm范围内呈现出不同的尺寸，而微流控法制备的PEMCs 具有非常均匀的尺寸，直径为 65 μm。

这表明微流体可以促进界面自组装，以生产尺寸均匀的微胶囊。

为了研究trans-D 和 Ag(I) 的界面自组装机制，通过在 DMF 中重结晶培养了配位聚合物trans-AgD 的纳米晶体，并使用粉末 X 射线衍射 (PXRD) 和微晶电子衍射 (MicroED)解析了其晶体结构。

晶体结构解析工作由苏州青云瑞晶生物科技有限公司承担。聚合物培养出的晶体尺寸仅在200纳米~300纳米之间，法使用单晶衍射收集数据。青云瑞晶提供先进的MicroED技术，实现了纳米尺寸晶体的电子衍射、数据收集及结构解析工作。成功收集十余套高质量衍射数据合并处理，加速结构解析进程，仅用3个工作日就完成了结构解析工作。图3a~f全部由青云瑞晶公司提供。

进一步探讨了trans- AgD 纳米纤维稳定皮克林乳液的机制。 W/O PEMC 上的trans-AgD 纳米纤维显示出具有亲水性内侧和疏水性外侧的 Janus 表面，有助于稳定界面。

当被 365 nm 紫外光 (10 mW/cm2) 照射时，trans-AgD 发生顺式异构化，生成顺式配位聚合物 (cis-AgD)。由于cis-AgD可以溶解在甲苯中，配位聚合物的纳米纤维解体并且PEMC在紫外光下开始相互融合，导致Pickering乳液的甲苯相变黄。具有无色甲苯相的PEMC的形成和具有黄色甲苯相的PEMC的破裂可以通过测量甲苯相在440nm处的吸光度来表征；在重复的紫外线加热循环中，该系统在 20 个循环后保持稳定和不变，证实了 PEMC 的可回收性。

由于 PEMC 对紫外光的快速响应，它们可以用作光控 W/O 微反应器。制造了两种封装溴甲酚绿 (BG) 和稀硫酸的 PEMC，并将它们混合在一起。随着 365 nm 紫外光的应用，PEMC 从最初的蓝色变为黄色，因为微胶囊的光诱导融合使 BG 酸化并引起变色。变色反应仅在使用紫外线时发生，并且该过程可以通过紫外线照射时间来控制。
PEMC 用于执行酶促反应，以证明光控微反应器的多功能性。混合封装过氧化氢酶和H2O2溶液的两种PEMC；在紫外线照射下，由于 PEMC 的破裂和融合会产生氧气。相反，放置在黑暗中的样品几乎不产生任何氧气。这些结果表明光控微反应器的优异性能。

紫外线开关间隔照射。 UV-OFF 间隔中的氧气产生量明显低于 UV-ON 间隔，从而呈现微反应器在水性酶促反应中的可控性。

Q1：什么是MicroED？/为什么MicroED可以解析纳米尺寸晶体？
MicroED技术(又称为微晶电子衍射/三维电子衍射) 是一种新的基于电镜解析晶体结构的技术。其原理与X射线衍射类似，但入射光束为高能电子，由于波长更短而与晶体作用更强，因此仅需少量微纳尺寸的晶体即可快速获得电子衍射数据。

Q2：MicroED的优势是什么？
微纳米尺寸晶体：相比于传统的X射线衍射，MicroED所需的晶体尺寸非常小，大于100纳米的晶体即可在电镜下获得衍射数据。针对难以培养单晶的样品优势明显。
周期短：青云瑞晶自开发了电子衍射数据收集自研软件、结构解析数据整合自研软件，可短时间内收集多套高质量衍射数据，并完成结构解析。仅需3-7天。
纯度要求低：针对合成材料样品纯度低的问题，MicroED不受样品纯度影响，可以在混合物相中识别出所需解析样品，完成数据收集。

Q3：MicroED的适用范围
· MOF、COF、Zeolite、有机分子、无机材料
· 小分子药物、天然产物、共晶复合药物、PROTAC、多肽药物
· 蛋白质、蛋白-配体复合物