超分子水凝胶的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种超分子水凝胶的制备方法，其特征在于采用以下步骤：1)以β-环糊精为原料合成单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β-环糊精，在此基础上合成单-(6-脱氧-6-巯基)-β-环糊精；2)在冰盐浴(-1～0℃)搅拌条件下将1×10-3mol.l-1的硝酸银水溶液滴加到等体积4×10-3mol.l-1硼氢酸钠水溶液中，滴加时间控制在30min以内，随后反应体系一直保持冰浴温度，继续搅拌10h，制备银纳米粒子水溶胶；3)将银纳米粒子水溶胶与EO-PO型聚醚F127混合均匀后，加入步骤1)合成的单-(6-脱氧-6-巯基)-β-环糊精并搅拌均匀，在1500-3000rpm转速下离心90s后，再静置30-120min，即得超分子水凝胶。本方法简单，所制备超分子水凝胶表现出智能性。
【专利说明】超分子水凝胶的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超分子水凝胶的制备方法，属超分子材料制备领域。
【背景技术】
[0002]水凝胶因其良好的生物兼容性，可用于药物运送、组织工程等生物医药应用领域而引起了普遍的关注。大量关于温敏、光敏和PH敏感的水凝胶体系被广泛报道。另一方面，银纳米粒子也因其本身具备的优越的物理和化学性质而越来越多地应用于科学和【技术领域】。因此，如果将水凝胶和银纳米粒子结合来构建一种超分子水凝胶，并应用于生物和药物领域将是一件非常有意义的工作。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种工艺简单、投资成本低、生物相容性好、载药活性久且具有智能性的超分子水凝胶的制备方法。其技术内容为:
[0004]一种超分子水凝胶的制备方法，其特征在于采用以下步骤:1)以β-环糊精为原料合成单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β-环糊精，再以单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精为原料合成单-(6-脱氧-6-疏基)-β -环糊精；2)在-1?0°C冰盐浴揽拌条件下，将浓度为lX10_3mol.Γ1的硝酸银水溶液滴加到等体积浓度为4X10_3mol.Γ1的硼氢酸钠水溶液中，滴加时间15-30min，继续搅拌10h，制得银纳米粒子水溶胶；3)将银纳米粒子水溶胶与EO-PO型聚醚F127混合均匀后，加入步骤I)合成的单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精并搅拌均匀，在1500-3000rpm转速下离心90_150s后，再静置30_120min，即得超分子水凝胶。
[0005]为实现发明目的，所述的超分子水凝胶的制备方法，步骤I)中单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β-环糊精的制备过程为:将环糊精和对甲基苯磺酰氯按摩尔比1:1.5溶解于去离子水中，去离子水的加入量与β -环糊精的质量比为24:1，搅拌2?3h后，加入与β -环糊精摩尔比为10:1浓度为2.5mol.Γ1的NaOH水溶液，继续搅拌30min，过滤杂质得到滤液；向滤液中加入与NaOH等物质的量的Imol.Γ1盐酸，调节pH值至8 ;将所得溶液置于冰箱中12-24h后过滤，然后用蒸馏水洗涤固体2?3次后再用水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，制得单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精。
[0006]为实现发明目的，所述的超分子水凝胶的制备方法，步骤I)中单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精的制备过程为:将单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精和硫脲按照1:20的摩尔比混合，再加入与单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β-环糊精质量比为40:1的混合溶剂(甲醇与水体积比为80:20，密度为0.85g/ml)，将上述溶液回流48h后旋转蒸发得到固体；往上述固体内加入与混合溶剂体积比为1:4的甲醇并搅拌I?3h后静置I天，再旋转蒸发得到白色固体；将白色固体溶于与单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β-环糊精的质量比为35:1的NaOH水溶液中(NaOH质量分数为10%，密度为1.05g/ml)，50°C搅拌5h，然后用质量分数10 %的HCl溶液调节至pH为2，再加入与单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精质量比为4:1的三氯乙烯(密度为1.46g/ml)搅拌24h，析出白色固体，抽滤后产品以水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，最终制得单-(6-脱氧-6-巯基)_β -环糊精。
[0007]为实现发明目的，所述的超分子水凝胶的制备方法，步骤3)中EO-PO型聚醚F127和银纳米粒子水溶胶的质量比1:4?1:7，单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精与银纳米粒子水溶胶的质量比为1:15?1:20。
[0008]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
[0009]1、本发明利用一种简易方法制备了新型的含有银纳米粒子的超分子水凝胶，该超分子水凝胶具有作为药物载体的潜在应用价值。
[0010]2、本发明生产工艺简单，设备投资少，生产成本低，容易实现工业化。只需要一台普通离心机及很少的配套工艺与设备，就可以制备出物相容性好、载药活性久并具有智能性的超分子水凝胶。
【具体实施方式】
[0011]实施例1:
[0012]步骤I):将30.0δβ-环糊精和7.6g对甲基苯磺酰氯加入720mL去离子水中。搅拌2?3h后，加入2.5mol.F1NaOH水溶液105ml，继续搅拌30min，过滤杂质得到滤液；向滤液中加入262ml浓度为Imol.Γ1的盐酸，调解pH值至8 ;将所得溶液置于冰箱中12h后过滤，然后用蒸馏水洗涤固体2?3次后再用水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，制得单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精。
[0013]称取2.0g单-(6-氧-6-对甲苯横酸基)_ β _环糊精和2.4g硫服，再加入94ml混合溶剂(甲醇与水体积比为80:20，密度为0.85g/ml)，将上述溶液回流48h后旋转蒸发得到固体；往上述固体内加入24ml甲醇并搅拌Ih后静置I天，再旋转蒸发得到白色固体；将白色固体溶于67ml质量分数10%的NaOH溶液中(密度为1.05g/ml)，50°C搅拌5h，然后用质量分数10%的HCl溶液调节至pH为2，再加入5.5ml三氯乙烯(密度为1.46g/ml)搅拌24h，析出白色固体，抽滤后产品以水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，最终制得单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精。
[0014]步骤2):在-1?0°C冰盐浴搅拌条件下，将20ml浓度为I X 10_3mol.Γ1的硝酸银水溶液滴加到等体积浓度为4X 1-3H1l.Γ1硼氢酸钠水溶液中，滴加时间15-30min，继续搅拌10h，制备银纳米粒子水溶胶。
[0015]步骤3):将0.85g银纳米粒子水溶胶和0.14g EO-PO型聚醚F127混合均匀后，力口入步骤I)合成的单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精0.05g并搅拌均勻，在1500rpm转速下离心150s，再静置30min，即得超分子水凝胶。
[0016]实施例2:
[0017]步骤I):将40.0gi3-环糊精和10.1g对甲基苯磺酰氯加入960ml去离子水中。搅拌2?3h后，加入2.5mol.F1NaOH水溶液141ml，继续搅拌30min,过滤杂质得到滤液；向滤液中加入352ml浓度为Imol.Γ1的盐酸，调解pH值至8 ;将所得溶液置于冰箱中16h后过滤，然后用蒸馏水洗涤固体2?3次后再用水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，制得单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精。
[0018]称取3.0g单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精和3.6g硫脲,再加入141ml混合溶剂(甲醇与水体积比为80:20，密度为0.85g/ml)，将上述溶液回流48h后旋转蒸发得到固体；往上述固体内加入35ml甲醇并搅拌1.5h后静置I天，再旋转蒸发得到白色固体；将白色固体溶于10ml质量分数10%的NaOH溶液中(密度为1.05g/ml)，50°C搅拌5h，然后用质量分数10%的HCl溶液调节至pH为2，再加入8.2ml三氯乙烯(密度为1.46g/ml)搅拌24h，析出白色固体，抽滤后产品以水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，最终制得单_ (6-脱氧-6-疏基)-β -环糊精。
[0019]步骤2):在-1?0°C冰盐浴搅拌条件下，将25ml浓度为I X 10_3mol.Γ1的硝酸银水溶液滴加到等体积浓度为4X 1-3H1l.Γ1硼氢酸钠水溶液中，滴加时间15-30min，继续搅拌10 h，制备银纳米粒子水溶胶。
[0020]步骤3):将1.0g银纳米粒子水溶胶和0.18g EO-PO型聚醚F127混合均匀后，力口入步骤I)合成的单-(6-脱氧-6-巯基)_β -环糊精0.06g并搅拌均勻，在2000rpm转速下离心130s，再静置60min，即得超分子水凝胶。
[0021]实施例3:
[0022]步骤I):将50.0gP-环糊精和12.6g对甲基苯磺酰氯加入1200ml去离子水中。搅拌2?3h后，加入2.5mol.F1NaOH水溶液176ml，继续搅拌30min，过滤杂质得到滤液；向滤液中加入440ml浓度为Imol.Γ1的盐酸，调解pH值至8 ;将所得溶液置于冰箱中20h后过滤，然后用蒸馏水洗涤固体2?3次后再用水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，制得单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精。
[0023]称取4.0g单-(6-氧-6-对甲苯横酸基)_β _环糊精和4.7g硫服，再加入188ml混合溶剂(甲醇与水体积比为80:20，密度为0.85g/ml)，将上述溶液回流48h后旋转蒸发得到固体；往上述固体内加入47ml甲醇并搅拌2h后静置I天，再旋转蒸发得到白色固体；将白色固体溶于133ml质量分数10%的NaOH溶液中(密度为1.05g/ml)，50°C搅拌5h，然后用质量分数10%的HCl溶液调节至pH为2，再加入11.0ml三氯乙烯(密度为1.46g/ml)搅拌24h，析出白色固体，抽滤后产品以水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，最终制得单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精。
[0024]步骤2):在-1?(TC冰盐浴搅拌条件下，将30ml浓度为I X l(T3mol.Γ1的硝酸银水溶液滴加到等体积浓度为4X 1-3H1l.Γ1硼氢酸钠水溶液中，滴加时间15-30min，继续搅拌10h，制备银纳米粒子水溶胶。
[0025]步骤3)将1.2g银纳米粒子水溶胶和0.28g EO-PO型聚醚F127混合均匀后，加入步骤I)合成的单-(6-脱氧-6-巯基)_β -环糊精0.08g并搅拌均勻，在2500rpm转速下离心110s，再静置90min，即得超分子水凝胶。
[0026]实施例4:
[0027]步骤I):将60.0gP -环糊精和15.1g对甲基苯磺酰氯加入1440ml去离子水中。搅拌2?3h后，加入2.5mol.F1NaOH水溶液211ml，继续搅拌30min，过滤杂质得到滤液；向滤液中加入527ml浓度为Imol.Γ1的盐酸，调解pH值至8 ;将所得溶液置于冰箱中20h后过滤，然后用蒸馏水洗涤固体2?3次后再用水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，制得单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精。
[0028]称取5.0g单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精和5.9g硫脲,再加入235ml混合溶剂(甲醇与水体积比为80:20，密度为0.85g/ml)，将上述溶液回流48h后旋转蒸发得到固体；往上述固体内加入59ml甲醇并搅拌3h后静置I天，再旋转蒸发得到白色固体；将白色固体溶于167ml质量分数10%的NaOH溶液中(密度为1.05g/ml)，50°C搅拌5h，然后用质量分数10%的HCl溶液调节至pH为2，再加入13.7ml三氯乙烯(密度为1.46g/ml)搅拌24h，析出白色固体，抽滤后产品以水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，最终制得单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精。
[0029]步骤2):在-1?(TC冰盐浴搅拌条件下，将40ml浓度为I X l(T3mol.Γ1的硝酸银水溶液滴加到等体积浓度为4X 1-3H1l.Γ1硼氢酸钠水溶液中，滴加时间15-30min，继续搅拌10h，制备银纳米粒子水溶胶。
[0030]步骤3)将1.4g银纳米粒子水溶胶和0.31g EO-PO型聚醚F127混合均匀后，加入步骤I)合成的单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精0.07g并搅拌均勻,在3000rpm转速下离心90s，再静置120min，即得超分子水凝胶。
【权利要求】
1.一种超分子水凝胶的制备方法，其特征在于采用以下步骤:1)以β-环糊精为原料合成单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精，再以单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精为原料合成单_ (6-脱氧-6-疏基)-β -环糊精；2)在-1?O°C冰盐浴揽拌条件下,将浓度为lX10_3mol.Γ1的硝酸银水溶液滴加到等体积浓度为4X10_3mol.Γ1的硼氢酸钠水溶液中，滴加时间15-30min，继续搅拌10h，制得银纳米粒子水溶胶；3)将银纳米粒子水溶胶与EO-PO型聚醚F127混合均匀后，加入步骤I)合成的单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精并搅拌均匀，在1500-3000rpm转速下离心90_150s后，再静置30_120min，即得超分子水凝胶。
2.根据权利要求1所述的超分子水凝胶的制备方法，其特征在于步骤I)中单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β-环糊精的制备过程为:将β-环糊精和对甲基苯磺酰氯按摩尔比1:1.5溶解于去离子水中，去离子水的加入量与β-环糊精质量比为24:1，搅拌2?3h后，加入与β -环糊精摩尔比为10:1浓度为2.5mol.Γ1的NaOH水溶液，继续搅拌30min,过滤杂质得到滤液；向滤液中加入与NaOH等物质的量的Imol.Γ1盐酸,调节pH值至8 ;将所得溶液置于冰箱中12-24h后过滤，然后用蒸馏水洗涤固体2?3次后再用水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，制得单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精。
3.根据权利要求1所述的超分子水凝胶的制备方法，其特征在于步骤I)中单-(6-脱氧-6-疏基)-β -环糊精的制备过程为:将单-(6-氧-6-对甲苯横酸基)-β _环糊精和硫脲按照1:20的摩尔比混合，再加入与单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β-环糊精质量比为40:1的混合溶剂，混合溶剂由甲醇与水组成，两者的体积比为80:20，密度为0.85g/ml,将上述溶液回流48h后旋转蒸发得到固体；往上述固体内加入与混合溶剂体积比为1:4的甲醇并搅拌I?3h后静置I天，再旋转蒸发得到白色固体；将白色固体溶于与单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)-β -环糊精的质量比为35:1的NaOH水溶液中，50°C搅拌5h，其中NaOH水溶液中NaOH质量分数为10%，密度为1.05g/ml，然后用质量分数10%的HCl溶液调节至pH为2，再加入与单-(6-氧-6-对甲苯磺酰基)_β -环糊精质量比为4:1的三氯乙烯,其中三氯乙烯的密度为1.46g/ml，搅拌24h，析出白色固体，抽滤后产品以水重结晶；将结晶后产物50°C真空干燥，最终制得单-(6-脱氧-6-巯基)_β -环糊精。
4.根据权利要求1所述的超分子水凝胶的制备方法，其特征在于:步骤3)中EO-PO型聚醚F127和银纳米粒子水溶胶的质量比1:4?1: 7，单-(6-脱氧-6-巯基)-β -环糊精与银纳米粒子水溶胶的质量比为1:15?1:20。
【文档编号】A61K47/40GK104327284SQ201410593092
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】李秋红 申请人:山东理工大学