含π-共轭基团两亲性分子超分子水凝胶的制备

发布时间：2019-10-29 12:41

【摘要】：超分子水凝胶(Supramolecular hydrogel)一般是指分子在水溶液中通过非共价相互作用自组装形成的三维网状空间结构,它能够包裹并束缚大量水分,在传感器、药物的输送与控释、组织工程等诸多领域具有潜在应用。超分子水凝胶制备的关键在于合理的设计水凝胶因子。一般来说,水凝胶因子包括亲水端、柔性链、疏水端,此三部分相互协调保证了水凝胶因子在水中的亲疏水平衡,从而形成超分子水凝胶。含π-共轭基团小分子凝胶因子由于其组装时提供的π-堆积作用力比范德华力强、空间排斥作用小、分子自组装的效率和可预测性强,所以相比于由疏水的烷基链作疏水端的凝胶因子来说更具优势。我们课题组在前期工作中一直致力于含π-共轭基团-吡啶盐类两亲性分子的自组装探究,详细研究了蒽-吡啶盐两亲性分子的相关组装性质。为了进一步探究含π-共轭基团两亲性分子超分子水凝胶的性能,本文分别设计合成了基于芘类、偶氮苯类两亲性分子的超分子水凝胶,并对他们的组装过程、成胶机理、微观形貌、机械性能以及生物学应用进行了详细探讨。(1)我们以芘作π-共轭基团,合成了基于芘-吡啶盐类两亲性分子PYP,并将其作为电荷供体,将2,4,7-三硝基芴酮(TNF)作为电荷受体,制备了一个电荷转移非共价键作用力诱导的双组份超分子水凝胶。详细探究了该双组份超分子水凝胶的热力学稳定性和机械性质随浓度及组份摩尔比例的变化。此外,该水凝胶表现出的可注射性及自愈合性质为其在3D打印和表面涂料方面的潜在应用奠定了一定的基础。(2)我们将疏水偶氮苯基团与两亲性甘草酸分子缀合,合成了π-共轭的两亲性水凝胶因子GAG。其中偶氮苯既是疏水基团又是光响应性的基团,另外甘草酸自身就具有良好的成胶性能,并且拥有良好的生物相容性和生物活性。本部分工作详细探究了水凝胶因子GAG的凝胶性能,并对GAG分子结构光异构化对水凝胶微观形貌、机械性质以及生物活性的影响进行了讨论。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O648.17

【参考文献】