基于β-环糊精和二茂铁主客体作用的超分子聚合物的制备及其凝胶化.pdfVIP

基于β-环糊精和二茂铁主客体作用的超分子聚合物的制备及

其凝胶化

王亮;郭成功;王彩旗

【摘要】以β-环糊精修饰的壳聚糖（CDCS）和二茂铁修饰的聚乙二醇（FCPEG）

为构筑单元，以伊环糊精和二茂铁的主客体相互作用为驱动，构筑了水溶性的超分

子聚合物CDCS-FCPEG。在此基础上，加入α-环糊精（α-CD），通过其对聚乙

二醇的穿环络合诱导结晶作用，制备了壳聚糖基水凝胶。使用核磁（^1H—

NMR）、紫外一可见光谱法（UV—Vis）、X射线衍射分析（XRD）和循环伏安

法（CV）等手段进行了验证。结果表明：超分子聚合物CDCS—FCPEG与共价键

连接的传统聚合物一样可以和α—CD形成凝胶。%Drivenbythehost-guest

interactionbetweenβ-cyclodextrinandferroceneinaqueoussolution,a

water-solublesupramolecularcopolymerCDCS-FcPEGwasobtainedbased

onβ-cyclodextrinmodifiedchitosan(CDCS)andferrocenemodified

polyethyleneglycol(FcPEG)asbuildingblocks.TheCDCS-FcPEGfurther

constructedintohydrogelwithα-cyclodextrin(a-CD),owingtothe

formationofcrystallineinclusioncomplexofα-CDandPEG.These

processesweremonitoredby1H-NMR,UV-Visspectroscopy(UV-Vis),X-

raydiffraction(XRD)andcyclicvoltammetry(CV).ResultsshowthatCDCS-

FcPEGcanformhydrogelwitha-CDliketraditionalcopolymerslinkedby

covalentbonds.

【期刊名称】《功能高分子学报》

【年(卷),期】2012(025)004

【总页数】8页(P335-341,363)

【关键词】壳聚糖;环糊精;二茂铁;超分子聚合物;水凝胶

【作者】王亮;郭成功;王彩旗

【作者单位】中国科学院大学化学与化学工程学院,北京100049;中国科学院大学

化学与化学工程学院,北京100049;中国科学院大学化学与化学工程学院,北京

100049

【正文语种】中文

【中图分类】O631

环糊精（CD）是由6～8个葡萄糖单元以α－1，4－糖苷键连结而成的环状低聚

糖，具有独特的内疏水、外亲水的空腔结构，能够通过疏水作用、范德华力等相互

作用与许多有机和无机分子形成包合物。这种主－客体之间的相互作用不仅受客体

尺寸、极性和电性等自身因素的影响，而且也受体系的温度、pH、介质极性以及

场效应等外界因素的影响［1］。以环糊精及其衍生物的主客体相互作用来驱动构

筑功能性的超分子组装体一直是近年来研究的热点［2－4］。其中，二茂铁具有

氧化还原可逆的特性，因此基于二茂铁和β－环糊精（β－CD）相互作用的研究备

受重视［5－6］。

壳聚糖（CS）为天然碱性多糖大分子，不仅无毒且在生物体内具有良好的生物降

解性和生物相容性。壳聚糖骨架上含有很多氨基和羟基，可以通过适当的接枝改性，

得到一大类以壳聚糖为主链骨架的接枝共聚物。这些接枝共聚物可制备成药物的载

体、水凝胶、组织支架等生物材料，在诸如生物医学、生态学及工业上具有广泛的

应用［7－10］。将β－CD修饰到壳聚糖分子链上，可制备出性能优异的壳聚糖

基超分子主体，但在近年来的研究报道中，其应用主要集中在化学分离、废水处理

和药物载体等领域［11－12］。而利用环糊精的包结作用作为驱动力来构筑壳聚

糖基超分子组装体的相关文献很少［13－14］，目前还没有以β－CD包结二茂铁

作为驱动来构筑壳聚糖基超分子聚合物的相关报道。1990年，Harada等［15］

首次报道了α－环糊精（α－CD）能够穿在聚乙二醇链上通过有序组装形成疏水

的管道状结晶结构。由于聚乙二醇具有良好