一種光敏性環(huán)糊精凝膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 一種光敏性環(huán)糊精凝膠的制備方法,屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
[0002] 環(huán)糊精(Cyclodextrin,簡(jiǎn)稱CD)是直鏈淀粉在由芽孢桿菌產(chǎn)生的環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶作用下生成的一系列環(huán)狀低聚糖的總稱,通常含有6-8個(gè)D(+)-吡喃葡萄糖單元,各葡萄糖單元均以1,4-糖苷鍵結(jié)合成環(huán),分別簡(jiǎn)稱為α-、β-和γ-CD。CD分子具有略呈錐形的中空?qǐng)A筒立體環(huán)狀結(jié)構(gòu),在其結(jié)構(gòu)中,外側(cè)由C2和C3的仲羥基和C6的伯羥基構(gòu)成,具有親水性;而空腔內(nèi)由于受到C-H鍵的屏蔽作用形成了疏水區(qū)。其內(nèi)腔疏水而外部親水的特性使其可依據(jù)范德華力、疏水相互作用力、主客體分子間的匹配作用等與許多有機(jī)和無機(jī)分子形成包合物及分子組裝體系。因此,在催化、分離、食品、化妝品以及醫(yī)藥等領(lǐng)域中,環(huán)糊精受到了極大的重視和廣泛應(yīng)用。Cramer首先闡明了CD能穩(wěn)定色素,繼而又發(fā)現(xiàn)能形成主客體包絡(luò)物,從而使其在相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。Harada等用PEG直接插入CD的空腔內(nèi),形成CD的超分子聚合物,江明教授和劉世勇教授等用金剛烷化合物與CD形成包結(jié)物,制備了一系列有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和刺激響應(yīng)性的膠束、囊泡、凝膠等超分子組裝體,這些超分子組裝體可以用來包埋藥物和芳烴化合物。
[0003] 二氧化硅納米粒子因?yàn)槠錈o毒易得而通常被用來作為納米粒子的基質(zhì),通過
3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)對(duì)其表面進(jìn)行改性使其表面帶有功能性氨基。進(jìn)一步可以通過氨基與羧基、磺酸基等其他功能基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),以制備具有功能材料。二氧化硅可以在氫氟酸中水解,可以使制備得到的功能材料具有一定中空或空洞結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備二氧化硅納米粒子,以此粒子為基質(zhì),通過3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)對(duì)其表面進(jìn)行改性使其表面帶有功能性氨基,將其與磺?;摩?CD(6-TsO-β-CD)反應(yīng),制備表面帶有CD的SiO2納米粒子;選用具有光敏性和降解性的超支化芳香族聚3,4-二羥基肉桂酸(PDHCA)作為客體分子,與CD納米粒子包結(jié)絡(luò)合,得到具有超分子結(jié)構(gòu)的凝膠狀CD絡(luò)合物。這種可降解聚合物材料將廣泛應(yīng)用在組織工程材料和藥物緩釋載體。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種光敏性環(huán)糊精凝膠的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案:一種光敏性環(huán)糊精凝膠的制備方法,以二氧化硅納米粒子為基質(zhì),通過3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)對(duì)其表面進(jìn)行改性使其表面帶有功能性氨基;
將其與磺?;摩?CD(6-TsO-β-CD)反應(yīng),制備表面帶有CD的SiO2納米粒子。
[0006] 其特征是CD納米粒子作為主體分子,可以與匹配的客體分子包結(jié)形成絡(luò)合物,本項(xiàng)目選用具有光敏性和降解性的超支化芳香族聚3,4-二羥基肉桂酸(PDHCA)作為客體分子,與CD納米粒子包結(jié)絡(luò)合,得到具有超分子結(jié)構(gòu)的凝膠狀CD絡(luò)合物。
[0007] 本發(fā)明特征是PDHCA具有一定的熒光和紫外光敏感性,可以通過紫外光照射,對(duì)環(huán)糊精凝膠固化。
[0008] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明以SiO2納米粒子為基質(zhì),通過氨基與磺酸基間的反應(yīng)制備了環(huán)糊精的納米粒子。以超支化芳香族聚3,4-二羥基肉桂酸(PDHCA)作為客體分子,通過和環(huán)糊精間的主客體作用制備具有超分子結(jié)構(gòu)的凝膠狀CD絡(luò)合物。形成的CD凝膠可以通過紫外光照射,固化CD凝膠。這種可降解聚合物材料將廣泛應(yīng)用在組織工程材料和藥物緩釋載體。
附圖說明
[0009] 圖1環(huán)糊精納米粒子及其與聚合物PDHCA的凝膠制備示意圖
具體實(shí)施方式
[0010] 實(shí)施例1、SiO2納米粒子的制備及其表面氨基化
[0011] 4mL正硅酸四乙酯,80mL無水乙醇作為溶劑,加入3mL的氨水與10mL去離子水,在
25℃水浴下進(jìn)行磁力攪拌,反應(yīng)24h,離心數(shù)次并用無水乙醇進(jìn)行洗滌,將離心后的固體蒸干后得二氧化硅白色固體粉末,得到的粒子粒徑約為260nm。將3g的SiO2納米粒子分散到
60mL的甲苯中,然后迅速加入12mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),并保持在N2環(huán)境下,加熱到115℃保持劇烈攪拌反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后在空氣中自然冷卻,采用離心數(shù)次并用甲苯和丙酮輪流清洗,最后在真空中干燥24h得白色固體粉末,為表面氨基化的SiO2納米粒子。
[0012] 實(shí)施例2、磺?;摩?環(huán)糊精
[0013] 6g β-CD加入到溶有0.657g(16.4mmol)NaOH的50mL水中,在冰浴0~6℃下,于48s內(nèi)將溶于3mL乙腈中1.008g(5.29mmol)對(duì)甲基苯磺酰氯(TsCl)滴入,產(chǎn)生白色沉淀,滴加結(jié)束升溫到23℃,反應(yīng)2h。抽濾去不溶物,用體積分?jǐn)?shù)10%的HCl將濾液pH調(diào)至
7.0.用蒸餾水對(duì)沉淀進(jìn)行結(jié)晶,真空干燥,得到單磺?;摩?CD(6-TsO-β-CD)。