Fig。1 β-CD 的结构大小示意图 近些年来,研究者们主要采用三种方式将环糊精引入到超分子水凝胶的构建当中。一是论文网
利用环糊精的空腔可以穿过传统高分子的特性。1990 年,Harada 课题组发现 α-环糊精可以 穿过聚乙二醇,进一步将高分子两端封起来,便能将环糊精留在高分子链上,这给予了人们 构建超分子水凝胶的另一思路[12]。二是设计合成含有环糊精基团的小分子,通过小分子之 间的非共价键作用形成不同拓扑结构的超分子聚合物,进一步提高其浓度得到超分子水凝胶。 三是将环糊精作为交联点修饰到高分子链上,通过非共价键作用将高分子连接起来最终得到 超分子水凝胶。Harada[13-14]和他的同事发现用 β-CD 修饰 PAA 的 PAA-CD 和用 Fc 修饰 PAA 的 PAA–Fc 可以的得到一种具有自修复性的水凝胶。
1。2 基于环糊精的超分子水凝胶的优点
近些年来,基于环糊精及其衍生物的超分子水凝胶已经引起了广大科研者的兴趣,这主 要归功于环糊精及其衍生物具有以下特点:1)简便功能化(伯仲羟基的官能化);2)生物 相容性;3)许多客体分子物理包合形成配合物的能力[15-16]。同时,超分子水凝胶是一种物 理凝胶,它是由小分子或大分子在水溶液中通过分子间的非共价键相互作用自组装形成的聚 集体。因此,超分子水凝胶容易对外界环境(如 pH,竞争性配体,温度等)的一些刺激做
出特定的响应,其刺激行为主要表现为凝胶溶胶的转变以及溶胀收缩。这种刺激响应性和生 物组织的应激性非常相似,因此超分子水凝胶可以作为一种智能材料。
为此,基于环糊精的超分子水凝胶结合了环糊精良好的亲水性、无毒性、与人体组织细 胞的相容性和超分子水凝胶的应激性。而且,基于环糊精超分子水凝胶还具有制备条件温和
(一般常温,高温凝胶结构就会破坏)、凝胶化过程易于调控、可注射等特点,因此它在药 物释放、生物传感、组织工程支架构建等领域有重要的应用前景[17-18]。
1。3 基于环糊精的超分子水凝胶的应用文献综述
2014 年 Yu 等人[19]设计合成了 AuNPs-PEG/α-CD 混合超分子水凝胶用于药物载送。如 图 Fig。 2,纳米金金属作为结构单元,通过简单的单步配体交换方法将改性过的 mPEG-SH 接枝到纳米金金属中,然后将 α-CD 加入到改性过的 PEG 的纳米金金属溶液中,形成超分 子混合水凝胶。实验表明该杂化超分子水凝胶是通过温度诱导进而实现溶胶-凝胶的转变的。
Fig。 2 AuNPs-PEG/α-CD 超分子水凝胶载药示意图
AuNPs-PEG 在水溶液中只能通过 α-CD 的空腔,并且随着温度的变化,发生了 α-CD 从 PEG 嵌段的穿线和脱离,从而导致可逆的超分子组装。当 DOX 加入到混合水凝胶形成体系中时, 混合水凝胶会捕捉溶液中的 DOX,研究发现随着 α-CD 的浓度降低,自由 PEG 链段的增加, 所形成的混合水凝胶更加的稳定。实验表明引入的 DOX 对水凝胶的形成没有影响,因此认 为混合水凝胶和 DOX 之间的主导力是亲水相互作用。Yu 等人发现 AuNS-PEG /α-CD 和 AuNR-PEG /α-CD 水凝胶中 DOX 的封装效率(EE)分别为 98。4%和 100%,负载效率(LE) 分别为 1。3%和 1。8%。Yu 等还通过采用 MTT 法检测 A549 肺癌细胞中游离的 DOX,作为 DOX 载体的 AuNS-PEG5K/α-CD 和 AuNR-PEG5K /α-CD 水凝胶的体外细胞毒性。如 Fig。 3 所示,发现在等剂量的 DOX 下,关于 A549 肺癌细胞所有测试的剂量中,AuNS-PEG /α-CD 和 AuNR-PEG /α-CD 混合水凝胶的细胞毒性与游离 DOX 相似。 荧光超分子水凝胶的性能表征(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_162278.html