1.本发明属于表面活性剂有序聚集体材料领域，具体涉及一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法。
背景技术：
2.英国科学家mcbain和他的学生于20 世纪20-30 年代在实验工作基础上提出的胶团（束）假说并开创了表面活性剂溶液中的聚集体这一重要研究领域（mcbain j. w., salman c. s. j. am. chem. soc., 1920, 42(3):426）。九十多年的科学实践不仅证明了这一假说的正确性和科学性，也使这一领域得到了快速的发展。表面活性剂分子具有双亲性，既有亲水的极性部分，又包含亲油的非极性基团。在疏水作用力下，表面活性剂分子会采取极性基向水，非极性基远离水，然后发生分子聚集，形成非极性微区，随着表面活性剂浓度的变化，会形成球形、棒状胶束、蠕虫状胶束、层状和柱状胶束等各种有序聚集体，进一步结构扩展可以形成各种溶致液晶聚集体结构，其中也可以形成柔性的蠕虫状胶束，双层、多层结构的各种囊泡有序聚集体（chen, x.; dong, w.; zhang, x.. science china chemistry 2010, 53 (9), 1853.），这些聚集结构统称为有序分子组合体。它们种类众多，形态各异，有着良好的性质和功能。例如，有序聚集体中存在不同极性的微区域环境，可用于增溶不同极性的分子，这一效果可以控制和改变分子接触程度和一些化学反应特性。又比如有序聚集体这种超分子结构，至少有一维是纳米级尺度。可以为小尺寸的纳米材料制备提供模板空间或作为微纳反应器。有序聚集体的制备与应用，在生物领域、纳米科学、能源、信息等各领域及高新技术应用方面正变得越来越广泛。
3.有序聚集体里面的其中一种有序结构是囊泡。细胞生物膜一般就是具有囊泡双层有序聚集体结构，因而囊泡聚集体其在模拟细胞生物膜、输送药物、药物缓释、微纳反应器、催化科学、各种纳米材料或结构的制备等方面有广泛的应用前景（guo, x.; yu, f.; ran, x.; song, x.; ding, j.; wang, y.. colloid polym. sci. 2014, 292 (12), 3103， samareh fekri, h.; ranjbar, m.; pardakhty, a., j clust sci 2019, 30 (3), 561.）。囊泡结构上一般是由表面活性剂双分子层构建的球状或近似球状的密闭的单室或多室类有序分子组合体。研发人员进一步通过研究和仿照生物的囊泡结构，探索研究生物囊泡的一些组织结构、形态、性能，并从中得到启发，在此基础上开发报道了很多制备微囊泡有序分子组合体及聚集体的方法，常用方法如自组装法、超声波震荡制备囊泡法、逆向蒸发制备法、乙醇或乙醚注射法等等。以上制备方法中使用表面活性剂自组装是最简单制备囊泡聚集体的方法，其中表面活性剂可以使用单一表面活性剂或表面活性剂复配体系来制备囊泡。宋伟明等人（韩雪佳，宋伟明，化工时刊，2014，28 :12．），他们通过复配阴 (sds /ctab) 阳离子表面活性剂，调整各种条件如温度、浓度、ph 值、溶剂等制备了结构良好的囊泡体系，并进一步通过条件优化探索获得了制备稳定囊泡的条件。bola型表面活性剂结构上具有两端为亲水性基团的特点，比较容易在水里面形成单层的囊泡。该囊泡的结构和生物膜类似，因而可用来研究调节控双脂膜的稳定性，或用来构建双层类脂膜内外连接的离
子通道。另外，使用表面活性剂配成乙醚溶液然后注射到水中也可以用来构建制备囊泡聚集体。囊泡聚集体应用广泛，比如其有序结构一般具有微纳米的有序结构，这些结构可作为模板或微反应器用于制备纳米结构材料，如用于制备纳米级别的碳酸钙颗粒及其控制，进一步可探索模拟生物体系中生成碳酸钙的颗粒大小与结构的影响因素及调控。囊泡聚集体对日用化学化工、药物领域、表面涂料等领域都有一定的应用价值。另外，囊泡聚集体的膜结构和生物体内膜的结构很类似，因而囊泡聚集体成为模拟生物体系及生物膜的体系，既用于研究探索生物膜的本质及原理，又有利于开发探索这方面的仿生技术，如药物缓释、药物定向输送体系等。
4.近年来，随着囊泡聚集体体系的不断发展，也逐渐出现了用离子液体或质子化离子液体制备囊泡的方法。但是离子液体的制备往往程序较为复杂，提纯难度也较大，一般需要专门技术人员来制备提纯、成本较高等，限制了其规模化应用。随着囊泡的应用领域不断扩大，这方面的需求也不断增长，因而发展一种简单可行、成本低且适合规模化生产的制备囊泡聚集体材料的方法势在必行。因此，本发明提出了一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法，本方法使用的原料较易购的，且原料新颖，囊泡聚集体使用此方法制备方法简单，容易操作，可以制备出的稳定性好的囊泡聚集体材料。使用吡咯烷化合物和月桂酸复配制备微囊泡聚集体在国内外的研发和应用中也具有一定的新颖性。
技术实现要素：
5.本发明的目的就是提供一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法，该方法原料新颖，制备程序工艺简单，且制得的微囊泡有序聚集体稳定性较好。该方法便于规模化生产，，具有较好的应用前景。
6.本发明的一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法，依次包括如下步骤：（1）吡咯烷化合物和月桂酸复合物的制备称取14.56g十二酸溶于一定量的丙酮，冰水浴环境下，向500 ml 的圆底烧瓶中加入7.27g吡咯烷。在搅拌的条件下缓慢加入十二酸的丙酮溶液，保持冰浴、搅拌，使其充分反应。将产物在50
°
c真空下旋转蒸发除去大部分丙酮和过量吡咯烷，得到复合物的粗产品。
7.（2）吡咯烷化合物和月桂酸复合物的提纯所制得的复合物深色粗产品在加热条件下加入少量丙酮溶解。然后加入适量的有机溶剂乙腈，将溶液混合物放置在室温下或低温下缓慢冷却，溶液结晶析出得到固体。然后把得到的固体产品进行减压过滤。用以上同样的处理过程对产物进行重结晶2-3次后得到白色固体产品。得到的产品放在50℃的真空干燥箱中干燥24-48小时后备用。
8.（3）囊泡聚集体的制备按一定的质量比将吡咯烷和月桂酸复合物与水在具塞试管中混合、密封，配制质量比由0.5%逐渐变化到15%的一系列组成百分比含量不同的样品。然后通过摇动、震动、以及涡旋混匀器、高速离心机等相关实验设备进行搅拌、离心操作，并且反复循环这些操作步骤，以使得到的样品混匀充分均一。对于粘度较大不易流动混匀的体系，可通过逐渐加热等方法增强产品流动性使其成为均相体系。将混匀好的产品放置在室温左右25℃恒温箱中1周后，即获得稳定的微囊泡聚集体产品。
9.本发明方法中制备的吡咯烷化合物和月桂酸复合物对原材料的选用，可以使用吡咯烷系列的化合物，可以使用1-甲基吡咯烷，2-甲基吡咯烷，3-甲基吡咯烷等，也可以使用吡咯烷环上的碳原子连接其他烷基基团等有机基团的吡咯烷类衍生物。
10.本发明中吡咯烷化合物和月桂酸复合物的提纯，可以使用不同的单一有机溶剂、或两种以上有机溶剂的混合物来进行重结晶提纯，这跟吡咯烷类化合物的种类也有一定关系，如使用吡咯烷为原材料，就可以使用乙腈溶剂，丙酮和乙腈的混合溶剂，乙腈和乙醇的混合物，或其他与乙腈一起的溶剂的混合物，或使用四氢呋喃溶剂等。
11.本发明在步骤（3）中配置构建囊泡聚集体，其中溶液的浓度配制质量百分含量在0.5%-15%浓度，均可以形成有序囊泡结构。制备步骤后面的震荡、高速离心、混匀操作，可选用不同的设备，以达到离心、混合均匀的效果就行。配置好的样品的放置时间，范围可以从1天到1年不定，可根据具体制备设备进行条件优化操作，一般情况下放置的时间越长，越可以得到稳定性好结构有序的囊泡聚集体。
12.本发明方法是通过一系列工艺过程制备了吡咯烷化合物和月桂酸复合物，然后通过结晶重结晶等方法对初步产物进行了提纯，再用提纯的复合物来配不同浓度的溶液体系，经过混匀、高速离心、恒温箱恒温放置等一系列过程得到了囊泡。通过此制备方法可简单有效地制备结构有序的囊泡聚集体。制备的产品通过偏光显微镜表征其偏光性，可明显观测到特有的马耳他十字偏光结构，并在偏光镜下表现出较好的流动性能。
13.本发明方法具有以下优点：（1）本发明采用一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法，使用的原材料新颖，制备过程较为简单，囊泡体系配制多是物理混匀过程，容易操作，此方法能使用价廉的试剂及较为简单的配置步骤制备出囊泡聚集体，且囊泡的有序性较好，便于规模化批量生产与推广。
14.（2）本发明使用吡咯烷化合物和月桂酸复配构建的非共价复合物来制备微囊泡，方法和材料新颖。此方法相对于普通的表面活性剂，或者构建囊泡常用的bola型表面活性剂，gemini表面活性剂等，此非共价复合物是通过混合复配的方式，避免了有机合成以上表面活性剂的反应化学过程，在制备条件、设备、温度、提纯、有机溶剂的用量等各个方面都明显简化，有机溶剂也可循环利用，本过程制备更为简单方便。
15.（3）囊泡体系的制备过程简单，主要是物理的配置、混匀过程。制的囊泡的浓度可调、稳定性好。制备过程通过复合物与水等溶剂的混合混匀就可以制得囊泡，质量浓度可从0.5%、0.8%、1.0%、2.0%、2.5%、3.0%、4.0%、4.5%、5.0%、8.0%、10.0%等不同的浓度，并可以通过调节浓度调节囊泡的数量、浓度等，得到的囊泡产品性能稳定，浓度和种类范围较广，可以用在囊泡的常见应用领域。
具体实施方式
16.实施例1一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法，依次包括如下步骤：（1）吡咯烷和月桂酸复合物的制备称取14.56g十二酸溶于一定量的丙酮，冰水浴环境下，向500 ml 的圆底烧瓶中加入7.27g吡咯烷。在搅拌的条件下缓慢加入十二酸的丙酮溶液，保持冰浴、搅拌，使其充分反
应。将产物在50
°
c真空下旋转蒸发除去大部分丙酮和过量吡咯烷，得到复合物的粗产品。
17.（2）吡咯烷和月桂酸复合物的提纯所制得的复合物深色粗产品在加热条件下加入少量丙酮溶解。然后加入适量的有机溶剂乙腈，将溶液混合物放置在室温下或低温下缓慢冷却，溶液结晶析出得到固体。然后把得到的固体产品进行减压过滤。用以上同样的处理过程对产物进行重结晶2-3次后得到白色固体产品。得到的产品放在50℃的真空干燥箱中干燥36小时后备用。
18.（3）囊泡聚集体的制备按一定的质量比将吡咯烷和月桂酸复合物与水在具塞试管中混合、密封，配制质量比10%的含量的样品。然后通过摇动、震动、以及涡旋混匀器、高速离心机等相关实验设备进行搅拌、离心操作，并且反复循环这些操作步骤，以使得到的样品混匀充分。将混匀好的产品放置在室温左右25℃恒温箱中2天后，即获得稳定的微囊泡聚集体产品。
19.实施例2一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法，依次包括如下步骤：（1）吡咯烷和月桂酸复合物的制备称取7.2g十二酸溶于一定量的丙酮，冰水浴环境下，向500 ml 的圆底烧瓶中加入5.2g吡咯烷。在搅拌的条件下缓慢加入十二酸的丙酮溶液，保持冰浴、搅拌，使其充分反应。将产物在60
°
c真空下旋转蒸发除去大部分丙酮和过量吡咯烷，得到复合物的粗产品。
20.（2）吡咯烷和月桂酸复合物的提纯所制得的复合物深色粗产品在加热条件下加入少量丙酮溶解。然后加入适量的有机溶剂乙腈，将溶液混合物放置在低温下缓慢冷却，溶液结晶析出得到固体。然后把得到的固体产品进行减压过滤。用以上同样的处理过程对产物进行重结晶3次后得到白色固体产品。得到的产品放在55℃的真空干燥箱中干燥48小时后备用。
21.（3）囊泡聚集体的制备按一定的质量比将吡咯烷和月桂酸复合物与水在具塞试管中混合、密封，配制质量比5%的含量的样品。然后通过摇动、震动、以及涡旋混匀器、高速离心机等相关实验设备进行搅拌、离心操作，并且反复循环这些操作步骤，以使得到的样品混匀充分。将混匀好的产品放置在室温左右20℃恒温箱中1周后，即获得稳定的微囊泡聚集体产品。
22.实施例3一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法，依次包括如下步骤：（1）2-甲基吡咯烷和月桂酸复合物的制备称取10.2g十二酸溶于一定量的丙酮，冰水浴环境下，向500 ml 的圆底烧瓶中加入7.2g2-甲基吡咯烷。在搅拌的条件下缓慢加入十二酸的丙酮溶液，保持冰浴、搅拌，使其充分反应。将产物在55
°
c真空下旋转蒸发除去大部分丙酮和过量2-甲基吡咯烷，得到复合物的粗产品。
23.（2）2-甲基吡咯烷和月桂酸复合物的提纯所制得的复合物深色粗产品在加热条件下加入少量丙酮溶解。然后加入适量的有机溶剂乙腈，将溶液混合物放置在低温下缓慢冷却，溶液结晶析出得到固体。然后把得到的固体产品进行减压过滤。用以上同样的处理过程对产物进行重结晶2次后得到白色固体产品。得到的产品放在65℃的真空干燥箱中干燥40小时后备用。
24.（3）囊泡聚集体的制备按一定的质量比将2-甲基吡咯烷和月桂酸复合物与水在具塞试管中混合、密封，配制质量比6%的含量的样品。然后通过摇动、震动、以及涡旋混匀器、高速离心机等相关实验设备进行搅拌、离心操作，并且反复循环这些操作步骤，以使得到的样品混匀充分。将混匀好的产品放置在室温左右25℃恒温箱中2周后，即获得稳定的微囊泡聚集体产品。
25.实施例4一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法，依次包括如下步骤：（1）3-乙基吡咯烷和月桂酸复合物的制备称取16.2g十二酸溶于一定量的丙酮，冰水浴环境下，向500 ml 的圆底烧瓶中加入12.2g3-乙基吡咯烷。在搅拌的条件下缓慢加入十二酸的丙酮溶液，保持冰浴、搅拌，使其充分反应。将产物在65
°
c真空下旋转蒸发除去大部分丙酮和过量3-乙基吡咯烷，得到复合物的粗产品。
26.（2）3-乙基吡咯烷和月桂酸复合物的提纯所制得的复合物深色粗产品在加热条件下加入少量丙酮溶解。然后加入适量的有机溶剂乙腈，将溶液混合物放置在低温下缓慢冷却，溶液结晶析出得到固体。然后把得到的固体产品进行减压过滤。用以上同样的处理过程对产物进行重结晶2次后得到白色固体产品。得到的产品放在65℃的真空干燥箱中干燥48小时后备用。
27.（3）囊泡聚集体的制备按一定的质量比将3-乙基吡咯烷和月桂酸复合物与水在具塞试管中混合、密封，配制质量比4%的含量的样品。然后通过摇动、震动、以及涡旋混匀器、高速离心机等相关实验设备进行搅拌、离心操作，并且反复循环这些操作步骤，以使得到的样品混匀充分。将混匀好的产品放置在室温左右25℃恒温箱中3周后，即获得稳定的微囊泡聚集体产品。
28.实施例5一种基于吡咯烷化合物和月桂酸复配制备囊泡聚集体的方法，依次包括如下步骤：（1）吡咯烷和月桂酸复合物的制备称取18.2g十二酸溶于一定量的丙酮，冰水浴环境下，向500 ml 的圆底烧瓶中加入12.6g吡咯烷。在搅拌的条件下缓慢加入十二酸的丙酮溶液，保持冰浴、搅拌，使其充分反应。将产物在50
°
c真空下旋转蒸发除去大部分丙酮和过量吡咯烷，得到复合物的粗产品。
29.（2）吡咯烷和月桂酸复合物的提纯所制得的复合物深色粗产品在加热条件下加入少量丙酮溶解。然后加入适量的有机溶剂乙腈，将溶液混合物放置在室温下或低温下缓慢冷却，溶液结晶析出得到固体。然后把得到的固体产品进行减压过滤。用以上同样的处理过程对产物进行重结晶3次后得到白色固体产品。得到的产品放在70℃的真空干燥箱中干燥28小时后备用。
30.（3）囊泡聚集体的制备按一定的质量比将吡咯烷和月桂酸复合物与水在具塞试管中混合、密封，配制质量比8%的含量的样品。然后通过摇动、震动、以及涡旋混匀器、高速离心机等相关实验设备进行搅拌、离心操作，并且反复循环这些操作步骤，以使得到的样品混匀充分。将混匀好的产品放置在室温左右25℃恒温箱中5天后，即获得稳定的囊泡产品。