專利名稱：一種具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的制備及應用的制作方法
一種具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的制備及應用
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的制備及應用。
背景技術(shù)：
小分子凝膠是一類由低分子量的成凝因子自組裝形成的凝膠(參見J. W. Steed, Chem. Commun. 2011，47，1379-1383.)，也就是低分子量水凝膠(LMWH)。由于其在傳感、電化學/光子、結(jié)構(gòu)導向劑、化妝品、藥物傳輸、生物醫(yī)學等方面的潛在應用，受到日益增加的關(guān)注(參見:P. Dastidar，Chem. Soc. Rev. 2008，37，2699-2715.)。小分子凝膠通常是由生物相容的組分衍生而得，通過非共價相互作用交聯(lián)在一起，因此，與常見的高分子凝膠相比更加容易降解(參見:L. A. Estroff，A. D. Hamilton, Chem. Rev. 2004，104，1201-1207.)。為了實現(xiàn)這一優(yōu)點，在小分子凝膠體系中引入光活性、電活性、化學活性基團等來制備具有刺激響應性的凝膠受到了人們廣泛的關(guān)注，大量的文獻也相繼有所報道(參見C.Wang，Q. Chen, F. Sun, D. Q. Zhang, G. X. Zhang, Y. Y. Huang, R. Zhao, D. B. Zhu, J. Am. Chem. Soc. 2010,132, 3092-3096.)。水是組成有機體的重要部分，水調(diào)解和調(diào)節(jié)著生物體內(nèi)復雜的生物過程(參見:L. Fang，S. Basu，C. H. Sue，Α. C. Fahrenbach，J. F. Stoddart，J. Am. Chem. Soc. 2011， 133, 396-399. ) 0在水溶液中形成的凝膠，也就是水凝膠，廣泛的應用在個人護理產(chǎn)品、食品以及新興的生物學領(lǐng)域(參見M. de Loos, B. L. Feringa, J. H. van Esch，Eur. J. Org. Chem. 2005，3615-3631·)。因此，低分子量水凝膠的發(fā)展受到人們的廣泛關(guān)注。然而，并非所有的非共價相互作用在水溶液中都是有效地，為了解決這一問題，水溶性的大環(huán)受體，例如環(huán)糊精、杯芳烴和葫蘆脲等，已經(jīng)被用來作為制備小分子水凝膠的新方法(參見 J. W. Steed, J. A. Foster, Angew. Chem. Int. Ed. 2010，49，6718-6724.)。基于脯氨酸修飾的杯[4]芳烴的小分子水凝膠受到人們的廣泛關(guān)注(參見T. Becker，C. Y. Goh, F. Jones, Μ. J. Mclldowie, Μ. Mocerino, Μ. I. Ogden，Chem. Commun. 2008，33，3900—3092 ； (2) C. Y. Goh, Τ. Becker, D. H. Brown, B. W. Skelton, F. Jones, Μ. Mocerino, Μ. I. Ogden, Chem. Commun. 2011, 47,6057-6059 ； (3) J. Zhang, D. S. Guo, L. H. Wang, Z. Wang, Y. Liu, Soft Mater 2011，7， 1756-1762)。紫精是一類重要的氧化還原電對，已廣泛的應用于構(gòu)筑功能分子組裝和分子機器的子單元、電致變色顯示器的器件等(參見:C. L. Bird, Α. Τ. Kuhn,Chem. Soc. Rev. 1981，10， 49-82 ； (2) V. Balzani, A. Credi, F. Μ. Raymo, J. F. Stoddart, Angew. Chem. Int. Ed. 2000,39, 3348-3391.)。將紫精引入到脯氨酸修飾杯[4]芳烴(TPC)的成凝體系中以賦予其電刺激響應能力，從而制備電化學刺激響應的小分子水凝膠。氧化還原響應的體系可以應用在環(huán)境友好的電功能體系，例如電轉(zhuǎn)換材料等(參見=LiTomatsu, A. Hashidzume, A. Harada, Macromol. Rapid Commun. 2006,27,238-241.)。因此，構(gòu)筑電刺激響應的小分子水凝膠具有很重大的意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)分析，提供一種具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的制備及應用，紫精的抗衡離子對凝膠的形成具有決定性的作用，不同的紫精溴鹽對凝膠的性質(zhì)也有著重要的影響；該小分子水凝膠是對電刺激具有良好的響應性，同時還具有熱可逆性和化學響應性，該凝膠可以負載親水的抗癌藥阿霉素。本發(fā)明的技術(shù)方案—種具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的制備，由脯氨酸修飾杯[4]芳烴 (TPC)與甲基紫精溴鹽通過超分子相互作用形成，具體方法是將TPC、甲基紫精溴鹽加入水中混合，用濃度為lmol/L的稀鹽酸調(diào)節(jié)混合液pH為3.0，將混合液加熱并維持溫度為 70°C，至混合液中的固體完全溶解，冷卻至室溫，即可制得具有電刺激響應特性的小分子水凝膠。所述脯氨酸修飾杯[4]芳烴(TPC)的化學結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的制備，其特征在于由脯氨酸修飾杯 [4]芳烴(TPC)與甲基紫精溴鹽通過超分子相互作用形成，具體方法是將TPC、甲基紫精溴鹽加入水中混合，用濃度為lmol/L的稀鹽酸調(diào)節(jié)混合液pH為3. 0，將混合液加熱并維持溫度為70°C，至混合液中的固體完全溶解，冷卻至室溫，即可制得具有電刺激響應特性的小分子水凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的制備，其特征在于所述脯氨酸修飾杯[4]芳烴(TPC)的化學結(jié)構(gòu)式為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的制備，其特征在于所述TPC、紫精鹽和水的用量比為5.0摩爾5.0摩爾1L。
4.一種如權(quán)利要求1所述具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的應用，其特征在于 用于負載親水的抗癌藥阿霉素。
全文摘要
一種具有電刺激響應特性的小分子水凝膠的制備，由脯氨酸修飾杯[4]芳烴(TPC)與甲基紫精溴鹽通過超分子相互作用形成，具體方法是將TPC、甲基紫精溴鹽加入水中混合，用濃度為1mol/L的稀鹽酸調(diào)節(jié)混合液pH為3.0，將混合液加熱并維持溫度為70℃，至混合液中的固體完全溶解，冷卻至室溫，即可制得具有電刺激響應特性的小分子水凝膠。本發(fā)明的優(yōu)點是該小分子水凝膠對電化學刺激具有良好的響應性，同時該水凝膠還具有熱可逆、pH敏感和化學響應等特性；該小分子水凝膠可以負載親水的抗癌藥阿霉素；該小分子水凝膠的制備方法工藝簡單、易于實施，有利于大規(guī)模推廣應用。
文檔編號A61K9/06GK102379840SQ201110314359
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者劉育, 張捷, 王振, 郭東升 申請人:南開大學