杂化水凝胶形成示意图
近年来, 基于环糊精与聚合物经主客体作用构建的超分子水凝胶由于具有独特的理化性能引起了人们的广泛关注. 通过设计与合成不同的客体聚合物分子, 可制备不同刺激-响应性超分子水凝胶. Li等利用高相对分子质量的聚乙二醇(PEG)及含PEG的两亲嵌段共聚物与α-CD组装, 制备了具有剪切变稀性质的超分子水凝胶, 这类水凝胶可望用于可注射药物释放体系. Huk等将短链的PEG或聚丙二醇(PPG)接枝到壳聚糖或葡聚糖制备接枝共聚物, 再与相应的α-CD或β-CD组装可获得热可逆超分子水凝胶. Choi等将具有pH敏感性的客体组分接枝到葡聚糖上, 并与α-CD包合从而形成pH敏感超分子水凝胶. 最近, 将无机纳米材料引入超分子水凝胶而得到杂化超分子水凝胶也引起了人们的兴趣. Wang等利用Pluronic 共聚物在水溶液中分散并稳定单壁碳纳米管(SWCT), 再与α-CD通过包合作用制备SWCT杂化的超分子水凝胶. Ma等将PEG-PCL两亲嵌段共聚物稳定Fe3O4纳米粒子的胶体溶液与 α-CD水溶液混合, 得到磁性能可调的杂化超分子水凝胶. 无机纳米粒子的引入, 不仅可赋予超分子水凝胶新的功能性, 而且对超分子水凝胶的形成过程及其性能产生影响.
金纳米粒子具有特殊的稳定性、表面可修饰性及良好的生物相容性等, 已被广泛应用于化学和生物医学研究. 武汉纺织大学赵三平等人在制备水溶性硫辛酸酯封端的甲氧基聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物(MPEG-PCL-ALA)单层包覆金纳米粒子的基础上, 在水溶液中, 利用 α-环糊精(α-CD)与单层包覆金纳米粒子的包合作用构建杂化超分子水凝胶. 透射电子显微(TEM)照片显示, 金纳米粒子的尺寸为6～8 nm.X射线衍射测试表明, 所制备的水凝胶中含有α-环糊精与MPEG-PCL嵌段共聚物包合形成的多聚准轮烷的特征衍射峰(2θ＝19.7°). 紫外-可见吸收光谱显示, 单层包覆金纳米粒子的水溶液及其与α-CD包合形成的水凝胶在 525nm处均出现表面等离子共振吸收峰,单层包覆金纳米粒子溶液存放3个月后, 其表面等离子共振吸收峰未发生明显红移, 表明单层包覆金纳米粒子的水溶液具有较好的稳定性.