综述：环状聚合物在界面的独特性质及其在纳米材料中的应用

本综述聚焦环状聚合物（cyclic polymers）在界面行为中的拓扑效应，揭示其相较于线性聚合物（linear counterparts）在空气-水界面活性、胶束化（ΔHmic/ΔSmic）、纳米颗粒（AuNPs/AgNPs）吸附及生物相容性（PEGylation）方面的独特优势，为功能性纳米材料设计提供新思路。

　　

环状聚合物的界面拓扑效应

环状聚合物因其闭环结构产生的空间限制，在界面行为中展现出与线性聚合物截然不同的特性。表面张力研究表明，环化聚合物在空气-水界面的分子密度更高，导致其界面活性显著增强。以聚乙二醇（PEG）和Pluronic表面活性剂为例，环状拓扑结构不仅提高了界面吸附能力，还改变了胶束化过程中的热力学参数——环状聚合物的胶束化焓（ΔH_mic）、熵（ΔS_mic）和临界胶束温度（T_CMT）均呈现特征性变化，且受亲水/疏水比例调控。

纳米颗粒的功能化应用

环状PEG（c-PEG）与金纳米颗粒（AuNPs）的相互作用展现出特异性：当牛血清蛋白（BSA）加入AuNPs/c-PEG复合体系时，分散液红色消失并形成聚集体，而线性PEG无此现象。更具突破性的是，环状拓扑解决了银纳米颗粒（AgNPs）长期存在的PEGylation难题——c-PEG通过物理吸附实现AgNPs的稳定修饰，使其在生理环境、白光照射和高温条件下均保持优异分散稳定性，成功结合PEG的生物相容性与AgNPs的抗菌活性。

材料设计的拓扑工具箱

这些发现证实聚合物拓扑结构可作为理性设计功能性材料的关键工具。环化效应通过调控分子间作用力、界面排列方式和纳米颗粒吸附行为，为开发新型生物医用材料（如抗菌涂层、靶向载药系统）提供了新范式。特别是c-PEG/AgNPs体系展现的稳定性与生物活性协同效应，为感染防治材料研发开辟了新途径。