CN111647165A - 一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法及其应用 - Google Patents
一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111647165A CN111647165A CN202010597092.1A CN202010597092A CN111647165A CN 111647165 A CN111647165 A CN 111647165A CN 202010597092 A CN202010597092 A CN 202010597092A CN 111647165 A CN111647165 A CN 111647165A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cyclodextrin
- naphthol
- adamantane
- dendritic
- stirring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 title claims abstract description 74
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 229920002677 supramolecular polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- -1 adamantane-bipyridine cations Chemical class 0.000 claims abstract description 38
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical group C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 87
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 56
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 claims description 39
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 31
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 30
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 26
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 21
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- PGLDIHYZJBDQLP-UHFFFAOYSA-N 2,3-bis(prop-2-ynoxy)naphthalen-1-ol Chemical compound C(C#C)OC1=C(C2=CC=CC=C2C=C1OCC#C)O PGLDIHYZJBDQLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- FAKGLPCKEIKMMC-UHFFFAOYSA-N 4-(1-methyl-2h-pyridin-4-yl)pyridine Chemical compound C1=CN(C)CC=C1C1=CC=NC=C1 FAKGLPCKEIKMMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical group C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- VGCXGMAHQTYDJK-UHFFFAOYSA-N Chloroacetyl chloride Chemical compound ClCC(Cl)=O VGCXGMAHQTYDJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 15
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 10
- CONWISUOKHSUDR-LBCLZKRDSA-N cucurbit[8]uril Chemical compound N1([C@@H]2[C@@H]3N(C1=O)CN1[C@@H]4[C@@H]5N(C1=O)CN1[C@@H]6[C@@H]7N(C1=O)CN1[C@@H]8[C@@H]9N(C1=O)CN1[C@@H]%10[C@@H]%11N(C1=O)CN1[C@@H]%12[C@@H]%13N(C1=O)CN([C@H]1N(C%14=O)CN%13C(=O)N%12CN%11C(=O)N%10CN9C(=O)N8CN7C(=O)N6CN5C(=O)N4CN3C(=O)N2C2)C3=O)CN4C(=O)N5[C@@H]6[C@H]4N2C(=O)N6CN%14[C@H]1N3C5 CONWISUOKHSUDR-LBCLZKRDSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 10
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims description 10
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 10
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- 229940097362 cyclodextrins Drugs 0.000 claims description 8
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- XXFUZSHTIOFGNV-UHFFFAOYSA-N 1-bromoprop-1-yne Chemical compound CC#CBr XXFUZSHTIOFGNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- MWVTWFVJZLCBMC-UHFFFAOYSA-N 4,4'-bipyridine Chemical compound C1=NC=CC(C=2C=CN=CC=2)=C1 MWVTWFVJZLCBMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- DKNWSYNQZKUICI-UHFFFAOYSA-N amantadine Chemical compound C1C(C2)CC3CC2CC1(N)C3 DKNWSYNQZKUICI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229960001280 amantadine hydrochloride Drugs 0.000 claims description 7
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 claims description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 7
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- JRNGUTKWMSBIBF-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,3-diol Chemical compound C1=CC=C2C=C(O)C(O)=CC2=C1 JRNGUTKWMSBIBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical group N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001116 FEMA 4028 Substances 0.000 claims description 4
- 229960004853 betadex Drugs 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 claims description 4
- PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M sodium ascorbate Substances [Na+].OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M 0.000 claims description 4
- 229960005055 sodium ascorbate Drugs 0.000 claims description 4
- OKJPEAGHQZHRQV-UHFFFAOYSA-N Triiodomethane Natural products IC(I)I OKJPEAGHQZHRQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 235000011175 beta-cyclodextrine Nutrition 0.000 claims description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims 1
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 abstract description 8
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 abstract description 6
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 abstract description 6
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 4
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MSBXTPRURXJCPF-DQWIULQBSA-N cucurbit[6]uril Chemical compound N1([C@@H]2[C@@H]3N(C1=O)CN1[C@@H]4[C@@H]5N(C1=O)CN1[C@@H]6[C@@H]7N(C1=O)CN1[C@@H]8[C@@H]9N(C1=O)CN([C@H]1N(C%10=O)CN9C(=O)N8CN7C(=O)N6CN5C(=O)N4CN3C(=O)N2C2)C3=O)CN4C(=O)N5[C@@H]6[C@H]4N2C(=O)N6CN%10[C@H]1N3C5 MSBXTPRURXJCPF-DQWIULQBSA-N 0.000 description 3
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 description 3
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 241000219122 Cucurbita Species 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000002678 macrocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 235000000832 Ayote Nutrition 0.000 description 1
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 description 1
- 240000001980 Cucurbita pepo Species 0.000 description 1
- 235000009804 Cucurbita pepo subsp pepo Nutrition 0.000 description 1
- 125000003535 D-glucopyranosyl group Chemical group [H]OC([H])([H])[C@@]1([H])OC([H])(*)[C@]([H])(O[H])[C@@]([H])(O[H])[C@]1([H])O[H] 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012822 chemical development Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- VPVSTMAPERLKKM-UHFFFAOYSA-N glycoluril Chemical compound N1C(=O)NC2NC(=O)NC21 VPVSTMAPERLKKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 235000015136 pumpkin Nutrition 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M sodium-L-ascorbate Chemical compound [Na+].OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M 0.000 description 1
- 239000011755 sodium-L-ascorbate Substances 0.000 description 1
- 235000019187 sodium-L-ascorbate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
- C08G83/008—Supramolecular polymers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
- A61K47/40—Cyclodextrins; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法及其应用。所述聚合物为以2,3‑双(β‑环糊精‑1,2,3‑三唑‑氧)‑萘酚、葫芦[8]脲作为主体分子与客体金刚烷‑双联吡啶阳离子通过分子间非共价相互作用构筑的三元树枝状超分子纳米组装体。所述聚合物组装体的制备充分利用糊精和葫芦[8]脲两种大环主体的识别和组装特性，即通过环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元与双联吡啶阳离子间的电荷转移两种超分子相互作用构筑获得；该树枝状超分子组装体的多孔结构能够有效包封模型底物分子，且具有缓慢释放包封底物分子的作用；制备工艺简单、易于实施且材料成本低，在底物分子包封、缓释等领域有较大的应用前景。
Description
【技术领域】
本发明涉及超分子功能材料及树枝状聚合物技术领域，特别是一种基于2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚/葫芦[8]脲/金刚烷-双联吡啶阳离子三元超分子树枝状聚合物的制备方法及其应用。
【背景技术】
树枝状聚合物因其独特的结构性能被广泛应用于生物医疗、纳米材料、航空航天以及电子器件等领域，逐渐成为当代化学发展前言领域之一。采用传统共价键方法合成树枝状分子需要大量过量试剂才能使反应完全，并且分离所需条件苛刻，产物纯化困难大。超分子化学主要研究分子间非共价相互作用，包括分子识别和分子组装，因其新颖内容、广泛用途而成为一门新型前沿边缘学科。利用超分子策略构筑形成的树枝状超分子聚合物被赋予新奇特性，其一，分子识别与组装方法能够简化繁杂的合成步骤，其二，非共价相互作用赋予树枝状超分子聚合物动态可逆特性。联合不同大环主体化合物，有效整合利用不同大环主体选择性键合的互补性特点进行分子组装能够实现更加简便高效构筑树枝状超分子聚合物。环糊精是一类由D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键首尾相连成环的大环化合物。葫芦脲是由甘脲和甲醛通过缩合获得的一类具有南瓜形状的大环化合物。环糊精通过疏水作用对结构尺寸匹配的分子进行包结，同时葫芦脲通过离子偶极相互作用能够实现对阳离子有机分子的键合。此外，环糊精和葫芦脲均易于制备、安全无毒、生物相容。因此，基于环糊精和葫芦脲两种大环主体的识别和组装特性构筑树枝状超分子聚合物能够降低合成制备成本、增加可逆调控性、提高功能利用度。
【发明内容】
本发明的目的是针对上述技术分析，结合环糊精和葫芦[8]脲两种大环主体的识别和组装特性，环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元和双联吡啶阳离子间的电荷转移作用，提供一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，并将其应用于装载样品分子，实现对小分子底物的有效包封和缓慢释放。本制备方法简单，适于放大合成和实际生产应用。并且通过简单调节组装体聚合物构筑单元的含量方便调控所制备组装体对底物分子的包封能力。
本发明的技术方案：
一种基于环糊精树枝状超分子聚合物，以2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、葫芦[8]脲作为主体分子与客体金刚烷-双联吡啶阳离子通过分子之间的非共价相互作用构筑的三元树枝状超分子纳米组装体；其中2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、金刚烷-双联吡啶阳离子、葫芦[8]脲的质量比为：15.33：3.15-6.30：7.97-15.94。
所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚的合成
将2,3-二羟基萘溶解于丙酮中，搅拌条件下依次加入溴丙炔和碳酸钾。在氮气保护条件下反应18-24小时后，停止搅拌将反应液冷却，抽滤滤去固体滤渣，将滤液进行旋蒸以除去溶剂，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，使用二氯甲烷作淋洗剂，得白色粉末，并使用石油醚进行重结晶过程，最终可以得到晶状2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚；
(2)2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚的合成
将2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚溶解于四氢呋喃中，同时将6-脱氧-6-叠氮-β-环糊精溶解于蒸馏水中，搅拌条件下将上述两溶液混合。氮气保护条件下，将五水合硫酸铜与L-抗坏血酸钠的水溶液依次加入到上述溶液体系中，加热至60-80℃并回流36-48小时。停止搅拌后，旋转蒸发除去溶剂，加适量的水溶解，滴入丙酮重结晶得到粗产物。将所得粗产物通过SephedexG25色谱柱分离，使用蒸馏水作淋洗剂，得到目标化合物；
(3)N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺的合成
将氯乙酸与氯化亚砜在室温下搅拌3-4小时，停止搅拌并旋出多余的二氯亚砜，获得粘稠状氯乙酰氯。进一步，将获得的氯乙酰氯溶解在干燥的二氯甲烷中，然后将1-金刚烷胺盐酸盐和三乙胺溶解在干燥的二氯甲烷中并将其加入到上述氯乙酰氯的溶液中，室温条件下搅拌10-12小时。反应结束后，过滤除去不溶物，滤液旋干，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，得N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺白色粉末；
(4)1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物的合成
将4,4-联吡啶溶解于干燥的二氯甲烷中，搅拌条件下加入碘代甲烷，室温反应3-4小时产生黄色沉淀，抽滤，所得固体用二氯甲烷冲洗，得淡黄色固体1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物；
(5)金刚烷-双联吡啶阳离子客体的合成
将步骤(3)得到的N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺和步骤(4)得到的1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物溶解在干燥N,N-二甲基甲酰胺中，60-70℃下继续搅拌反应16-24小时后有沉淀析出，抽滤得到淡黄色固体，用乙腈冲洗，得到金刚烷-双联吡啶阳离子客体；
(6)环糊精树枝状超分子组装体的制备方法
将步骤(2)得到的2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚和步骤(5)得到的金刚烷-双联吡啶阳离子加入到蒸馏水中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1-2小时，得到环糊精和金刚烷键合的主客体复合物；进一步，将葫芦[8]脲加入到上述溶液中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1-2小时，使萘酚基团和双联吡啶阳离子基团同时被葫芦[8]脲的空腔包封键合形成三元主客体复合物。
综上，结合糊精和葫芦[8]脲两种大环主体的识别和组装特性，环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元和双联吡啶阳离子间的电荷转移作用，制备得到一种基于环糊精树枝状超分子聚合物。
所述步骤(1)中2,3-二羟基萘、丙酮、溴丙炔、碳酸钾的用量比为10mmol：80mL：2.9mL：3.6g；
所述步骤(2)中2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚与四氢呋喃的用量比为0.42mmol：30mL；6-脱氧-6-叠氮-全甲基化-β-环糊精与蒸馏水的用量比为0.92mmol：30mL；CuSO4·5H2O与水的用量比为1.72mmol：5mL；抗坏血酸与水的用量比为6.36mmol：5mL；
所述步骤(3)中氯乙酸、氯化亚砜与二氯甲烷的用量比为5.3mmol：4mL：100mL；1-金刚烷胺盐酸盐与三乙胺的用量比为5.3mmol：3mL；
所述步骤(4)中4,4-联吡啶、二氯甲烷中、碘代甲烷的用量比为34.6mmol：50mL：2.4mL；
所述步骤(5)中N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺、1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物、N,N-二甲基甲酰胺的用量比为2.6mmol：2.6mmol：10mL；
所述步骤(6)中2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、金刚烷-双联吡啶阳离子、葫芦[8]脲的质量比为15.33mg：3.15-6.30mg：7.97-15.94mg；
本发明同时提供了一种所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的应用，作为小分子底物的封装载体，能够实现对亚甲基蓝作模型底物分子的有效包封和缓慢释放，具体包封方法如下：
选取亚甲基蓝作为模型底物分子，在制得的基于环糊精树枝状超分子聚合物中，加入亚甲基蓝的水溶液，于室温条件下避光搅拌24-36小时后，装入到截留分子量为3500的透析袋中进行透析1-2小时，得到包封了亚甲基蓝底物分子的纳米超分子组装体的水溶液。通过测定透析液中亚甲基蓝的含量，测定该组装体对亚甲基蓝的包封效率。所述亚甲基蓝水溶液的浓度为0.5mg/mL，基于环糊精树枝状超分子聚合物与亚甲基蓝水溶液的质量比为30:1。
将制得的包封了小分子抗癌药物的纳米超分子组装体的水溶液装入到截留分子量为3500的透析袋，在100mL的超纯水溶液中进行透析，以检测具该超分子组装体对的控制释放的速率。同时，将单独装有亚甲基蓝的溶液也装入到截留分子量为3500的透析袋中，进行控制释放速率实验，以作为空白对照实验。在不同的时间间隔内从100mL的超纯水中取出3mL，进行紫外光谱检测。
本发明的优点和有益效果是：
该基于环糊精树枝状超分子聚合物组装体的制备充分利用糊精和葫芦[8]脲两种大环主体的识别和组装特性，即通过环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元与双联吡啶阳离子间的电荷转移两种超分子相互作用构筑获得；并且，该树枝状超分子组装体的多孔结构使其能够有效包封模型底物分子，并且具有缓慢释放包封底物分子的作用；该药物包载缓释体系的制备工艺简单、易于实施且材料成本低，并且通过简单调节组装体聚合物的构筑单元含量方便调控所制备组装体对底物分子的包封能力，在底物分子包封、缓释等领域有较大的应用前景。
【附图说明】
图1为3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚和金刚烷-双联吡啶阳离子合成路线图。
图2为分子结构及组装体的示意图。
图3为主客体键合的一维核磁氢谱图。
图4为三元组装体的NOESY谱图。
图5为主客体键合的紫外-可见吸收光谱图。
图6为三元组装体的AFM图像。
图7为三元组装体的TEM图像。
【具体实施方式】
下面通过实例对本发明做进一步的说明。
实施例1：
一种基于环糊精树枝状超分子聚合物，以2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、葫芦[8]脲作为主体分子，金刚烷-双联吡啶阳离子作为客体分子，通过两种大环主体分子之间的选择性非共价相互作用，即环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元和双联吡啶阳离子间的电荷转移作用，构筑获得三元树枝状超分子纳米组装体。所述树枝状纳米超分子组装体作为小分子底物的封装载体，能够实现对亚甲基蓝作模型底物分子的有效包封和缓慢释放功能。
所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，合成路线如图1所示，包括以下步骤：
(1)2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚的合成
将1.6g(10mmol)2,3-二羟基萘溶解于80mL丙酮中，搅拌条件下依次加入2.9mL(25mmol)溴丙炔和3.6g(25mmol)碳酸钾。在氮气保护条件下反应24小时后，停止搅拌将反应液冷却，抽滤滤去固体滤渣，将滤液进行旋蒸以除去溶剂，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，使用二氯甲烷作淋洗剂，得白色粉末，并使用石油醚进行重结晶过程，最终可以得到晶状2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚；
(2)2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚的合成
将100mg(0.42mmol)2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚溶解于30mL四氢呋喃中，同时将1205mg(0.92mmol)6-脱氧-6-叠氮-β-环糊精溶解于30mL蒸馏水中，搅拌条件下将上述两溶液混合。氮气保护条件下，将430mg(1.72mmol)五水合硫酸铜与1260mg(6.36mmol)L-抗坏血酸钠分别溶解于5mL蒸馏水中并依次加入到上述溶液体系中，加热至60℃并回流48小时。停止搅拌后，旋转蒸发除去溶剂，加适量的水溶解，滴入丙酮重结晶得到粗产物。将所得粗产物通过SephedexG25色谱柱分离，使用蒸馏水作淋洗剂，得到目标化合物；
(3)N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺的合成
将0.5g(5.3mmol)氯乙酸与4mL(55mmol)氯化亚砜在室温下搅拌4小时，停止搅拌并旋出多余的二氯亚砜，获得粘稠状氯乙酰氯。进一步，将获得的氯乙酰氯溶解在干燥的二氯甲烷中，然后将1g(5.3mmol)1-金刚烷胺盐酸盐和3mL(21.6mmol)三乙胺溶解在100mL干燥的二氯甲烷中并将其加入到上述氯乙酰氯的溶液中，室温条件下搅拌12小时。反应结束后，过滤除去不溶物，滤液旋干，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，得N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺白色粉末；
(4)1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物的合成
将5.4g(34.6mmol)4,4-联吡啶溶解于50mL干燥的二氯甲烷中，搅拌条件下加入2.4mL(42.0mmol)碘代甲烷，室温反应4小时产生黄色沉淀，抽滤，所得固体用二氯甲烷冲洗，得淡黄色固体1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物；
(5)金刚烷-双联吡啶阳离子客体的合成
将0.6g(2.6mmol)步骤(3)得到的N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺和0.78g(2.6mmol)步骤(4)得到的1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物溶解在10mL干燥N,N-二甲基甲酰胺中，60℃下继续搅拌反应24小时后有沉淀析出，抽滤得到淡黄色固体，用乙腈冲洗，得到金刚烷-双联吡啶阳离子客体；
(6)环糊精树枝状超分子组装体的制备方法
将15.33mg(6μmol)步骤(2)得到的2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚和3.15mg(6μmol)步骤(5)得到的金刚烷-双联吡啶阳离子加入到蒸馏水中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌2小时，得到环糊精和金刚烷键合的主客体复合物；进一步，将7.97mg(6μmol)葫芦[8]脲加入到上述溶液中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌2小时，使萘酚基团和双联吡啶阳离子基团同时被葫芦[8]脲的空腔包封键合形成三元主客体复合物。综上，结合糊精和葫芦[8]脲两种大环主体的识别和组装特性，环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元和双联吡啶阳离子间的电荷转移作用，制备了一种基于环糊精树枝状超分子聚合物，分子结构及组装体如图2所示。
检测显示制备的树枝状超分子聚合物的核磁共振谱图如图3所示，2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚的1HNMR如图3a所示，δ＝8.19(s,2H),8.14(m,2H),7.54(s,2H),7.34(m,2H),5.80～5.74(m,28H),5.22(s,4H),5.05～4.83(m,14H),4.36(m,12H),3.63(m,30H),3.36(m,46H,与DOH信号峰重叠),2.89(m,8H).金刚烷-双联吡啶阳离子的1HNMR如图3e所示，δ9.00(d,J＝6.3Hz,2H),8.98–8.93(m,2H),8.53(d,J＝5.7Hz,2H),8.49(d,J＝5.9Hz,2H),5.43(d,J＝2.0Hz,2H),4.45(s,3H),2.05–1.99(m,4H),1.95(d,J＝2.8Hz,6H),1.63(s,6H).2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、金刚烷-双联吡啶阳离子和葫芦[8]脲混合后的1HNMR如图3c所示，显示峰形明显宽泛钝化并发生相应的化学位移，表明组装体的形成。
此外，2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚和金刚烷-双联吡啶阳离子混合后的1H NMR如图3b所示，部分质子信号的化学位移变化表明金刚烷和环糊精分子间的键合作用；金刚烷-双联吡啶阳离子和葫芦[8]脲混合后的1HNMR如图3d所示，部分质子信号的化学位移变化表明双联吡啶基团和葫芦[8]脲分子间的键合作用；同时，三元组装体的NOESY谱图如图4所示，图中显示环糊精内腔的质子信号与金刚烷上的质子信号具有明显的交叉信号，双联吡啶阳离子与萘酚的质子信号也存在明显的交叉信号，表明组装体是通过环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元和双联吡啶阳离子间的电荷转移作用两种大环主体分子之间的选择性非共价相互作用构筑形成。进一步，三元组装体的紫外-可见吸收光谱如图5所示，450nm的电荷转移吸收峰表明萘酚单元和双联吡啶阳离子被葫芦[8]脲空腔同时包结。三元组装体的AFM图像如图6所示，图像显示出球形结构组装体形貌。三元组装体的TEM图像如图7所示，图中显示出球形形貌结构。
一种所述基于环糊精树枝状超分子聚合物组装体的应用，用于负载包封小分子样品，以亚甲基蓝为模型分子，负载亚甲基蓝的树枝状超分子聚合物组装体的水溶液制备方法如下：
选取亚甲基蓝作为模型底物分子，在制得的基于环糊精树枝状超分子聚合物中，加入亚甲基蓝的水溶液，于室温条件下避光搅拌24小时后，装入到截留分子量为3500的透析袋中进行透析1小时，得到包封了亚甲基蓝底物分子的纳米超分子组装体的水溶液。将制得的包封了亚甲基蓝底物分子的纳米超分子组装体的水溶液装入到截留分子量为3500的透析袋，在100mL的超纯水溶液中进行透析，以检测具该超分子组装体对的控制释放的速率。同时，将单独装有亚甲基蓝的溶液也装入到截留分子量为3500的透析袋中，进行控制释放速率实验，以作为空白对照实验。在不同的时间间隔内从100mL的超纯水中取出3mL，进行紫外光谱检测。
所述基于环糊精树枝状超分子聚合物对亚甲基蓝的包封率和负载率分别是60.13％和3.41％。
实施例2：
一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚的合成
将1.6g(10mmol)2,3-二羟基萘溶解于80mL丙酮中，搅拌条件下依次加入2.9mL(25mmol)溴丙炔和3.6g(25mmol)碳酸钾。在氮气保护条件下反应21小时后，停止搅拌将反应液冷却，抽滤滤去固体滤渣，将滤液进行旋蒸以除去溶剂，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，使用二氯甲烷作淋洗剂，得白色粉末，并使用石油醚进行重结晶过程，最终可以得到晶状2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚；
(2)2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚的合成
将100mg(0.42mmol)2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚溶解于30mL四氢呋喃中，同时将1205mg(0.92mmol)6-脱氧-6-叠氮-β-环糊精溶解于30mL蒸馏水中，搅拌条件下将上述两溶液混合。氮气保护条件下，将430mg(1.72mmol)五水合硫酸铜与1260mg(6.36mmol)L-抗坏血酸钠分别溶解于5mL蒸馏水中并依次加入到上述溶液体系中，加热至70℃并回流42小时。停止搅拌后，旋转蒸发除去溶剂，加适量的水溶解，滴入丙酮重结晶得到粗产物。将所得粗产物通过SephedexG25色谱柱分离，使用蒸馏水作淋洗剂，得到目标化合物；
(3)N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺的合成
将0.5g(5.3mmol)氯乙酸与4mL(55mmol)氯化亚砜在室温下搅拌3.5小时，停止搅拌并旋出多余的二氯亚砜，获得粘稠状氯乙酰氯。进一步，将获得的氯乙酰氯溶解在干燥的二氯甲烷中，然后将1g(5.3mmol)1-金刚烷胺盐酸盐和3mL(21.6mmol)三乙胺溶解在100mL干燥的二氯甲烷中并将其加入到上述氯乙酰氯的溶液中，室温条件下搅拌11小时。反应结束后，过滤除去不溶物，滤液旋干，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，得N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺白色粉末；
(4)1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物的合成
将5.4g(34.6mmol)4,4-联吡啶溶解于50mL干燥的二氯甲烷中，搅拌条件下加入2.4mL(42.0mmol)碘代甲烷，室温反应3.5小时产生黄色沉淀，抽滤，所得固体用二氯甲烷冲洗，得淡黄色固体1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物；
(5)金刚烷-双联吡啶阳离子客体的合成
将0.6g(2.6mmol)步骤(3)得到的N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺和0.78g(2.6mmol)步骤(4)得到的1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物溶解在10mL干燥N,N-二甲基甲酰胺中，65℃下继续搅拌反应20小时后有沉淀析出，抽滤得到淡黄色固体，用乙腈冲洗，得到金刚烷-双联吡啶阳离子客体；
(6)环糊精树枝状超分子组装体的制备方法
将15.33mg(6μmol)2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚和4.73mg(9μmol)金刚烷-双联吡啶阳离子加入到蒸馏水中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1.5小时小时，得到环糊精和金刚烷键合的主客体复合物；进一步，将11.96mg(9μmol)葫芦[8]脲加入到上述溶液中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1.5小时小时，使萘酚基团和双联吡啶阳离子基团同时被葫芦[8]脲的空腔包封键合形成三元主客体复合物。综上，结合糊精和葫芦[8]脲两种大环主体的识别和组装特性，环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元和双联吡啶阳离子间的电荷转移作用，制备了一种基于环糊精树枝状超分子聚合物。
一种所述基于环糊精树枝状超分子聚合物组装体的应用，用于负载包封小分子样品，以亚甲基蓝为模型分子，负载亚甲基蓝的树枝状超分子聚合物组装体的水溶液制备方法如下：
选取亚甲基蓝作为模型底物分子，在制得的基于环糊精树枝状超分子聚合物中，加入亚甲基蓝的水溶液，于室温条件下避光搅拌30小时后，装入到截留分子量为3500的透析袋中进行透析1.5小时小时，得到包封了亚甲基蓝底物分子的纳米超分子组装体的水溶液。将制得的包封了亚甲基蓝底物分子的纳米超分子组装体的水溶液装入到截留分子量为3500的透析袋，在100mL的超纯水溶液中进行透析，以检测具该超分子组装体对的控制释放的速率。同时，将单独装有亚甲基蓝的溶液也装入到截留分子量为3500的透析袋中，进行控制释放速率实验，以作为空白对照实验。在不同的时间间隔内从100mL的超纯水中取出3mL，进行紫外光谱检测。
所述基于环糊精树枝状超分子聚合物对亚甲基蓝的包封率和负载率分别是67.11％和3.14％。
实施例3：
一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚的合成
将1.6g(10mmol)2,3-二羟基萘溶解于80mL丙酮中，搅拌条件下依次加入2.9mL(25mmol)溴丙炔和3.6g(25mmol)碳酸钾。在氮气保护条件下反应18小时后，停止搅拌将反应液冷却，抽滤滤去固体滤渣，将滤液进行旋蒸以除去溶剂，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，使用二氯甲烷作淋洗剂，得白色粉末，并使用石油醚进行重结晶过程，最终可以得到晶状2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚；
(2)2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚的合成
将100mg(0.42mmol)2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚溶解于30mL四氢呋喃中，同时将1205mg(0.92mmol)6-脱氧-6-叠氮-β-环糊精溶解于30mL蒸馏水中，搅拌条件下将上述两溶液混合。氮气保护条件下，将430mg(1.72mmol)五水合硫酸铜与1260mg(6.36mmol)L-抗坏血酸钠分别溶解于5mL蒸馏水中并依次加入到上述溶液体系中，加热至80℃并回流36小时。停止搅拌后，旋转蒸发除去溶剂，加适量的水溶解，滴入丙酮重结晶得到粗产物。将所得粗产物通过SephedexG25色谱柱分离，使用蒸馏水作淋洗剂，得到目标化合物；
(3)N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺的合成
将0.5g(5.3mmol)氯乙酸与4mL(55mmol)氯化亚砜在室温下搅拌3小时，停止搅拌并旋出多余的二氯亚砜，获得粘稠状氯乙酰氯。进一步，将获得的氯乙酰氯溶解在干燥的二氯甲烷中，然后将1g(5.3mmol)1-金刚烷胺盐酸盐和3mL(21.6mmol)三乙胺溶解在100mL干燥的二氯甲烷中并将其加入到上述氯乙酰氯的溶液中，室温条件下搅拌10小时。反应结束后，过滤除去不溶物，滤液旋干，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，得N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺白色粉末；
(4)1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物的合成
将5.4g(34.6mmol)4,4-联吡啶溶解于50mL干燥的二氯甲烷中，搅拌条件下加入2.4mL(42.0mmol)碘代甲烷，室温反应3小时产生黄色沉淀，抽滤，所得固体用二氯甲烷冲洗，得淡黄色固体1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物；
(5)金刚烷-双联吡啶阳离子客体的合成
将0.6g(2.6mmol)步骤(3)得到的N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺和0.78g(2.6mmol)步骤(4)得到的1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物溶解在10mL干燥N,N-二甲基甲酰胺中，70℃下继续搅拌反应16小时后有沉淀析出，抽滤得到淡黄色固体，用乙腈冲洗，得到金刚烷-双联吡啶阳离子客体；
(6)环糊精树枝状超分子组装体的制备方法
将15.33mg(6μmol)2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚和6.30mg(12μmol)12μmol金刚烷-双联吡啶阳离子加入到蒸馏水中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1小时，得到环糊精和金刚烷键合的主客体复合物；进一步，将15.94mg(12μmol)葫芦[8]脲加入到上述溶液中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1小时，使萘酚基团和双联吡啶阳离子基团同时被葫芦[8]脲的空腔包封键合形成三元主客体复合物。综上，结合糊精和葫芦[8]脲两种大环主体的识别和组装特性，环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元和双联吡啶阳离子间的电荷转移作用，制备了一种基于环糊精树枝状超分子聚合物。
一种所述基于环糊精树枝状超分子聚合物组装体的应用，用于负载包封小分子样品，以亚甲基蓝为模型分子，负载亚甲基蓝的树枝状超分子聚合物组装体的水溶液制备方法如下：
选取亚甲基蓝作为模型底物分子，在制得的基于环糊精树枝状超分子聚合物中，加入亚甲基蓝的水溶液，于室温条件下避光搅拌36小时后，装入到截留分子量为3500的透析袋中进行透析2小时，得到包封了亚甲基蓝底物分子的纳米超分子组装体的水溶液。将制得的包封了亚甲基蓝底物分子的纳米超分子组装体的水溶液装入到截留分子量为3500的透析袋，在100mL的超纯水溶液中进行透析，以检测具该超分子组装体对的控制释放的速率。同时，将单独装有亚甲基蓝的溶液也装入到截留分子量为3500的透析袋中，进行控制释放速率实验，以作为空白对照实验。在不同的时间间隔内从100mL的超纯水中取出3mL，进行紫外光谱检测。
所述基于环糊精树枝状超分子聚合物对亚甲基蓝的包封率和负载率分别是59.70％和2.38％。
Claims (10)
1.一种基于环糊精树枝状超分子聚合物，其特征在于：所述树枝状超分子聚合物为以2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、葫芦[8]脲作为主体分子，金刚烷-双联吡啶阳离子作为客体分子，通过两种大环主体分子之间的选择性非共价相互作用，即环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元与双联吡啶阳离子间的电荷转移作用，构筑获得三元树枝状超分子纳米组装体；其中2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、金刚烷-双联吡啶阳离子、葫芦[8]脲的质量比为：15.33:3.15-6.30:7.97-15.94。
2.权利要求1所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚的合成
将2,3-二羟基萘溶解于丙酮中，搅拌条件下依次加入溴丙炔和碳酸钾；在氮气保护条件下反应18-24小时后，停止搅拌将反应液冷却，抽滤滤去固体滤渣，将滤液进行旋蒸以除去溶剂，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，使用二氯甲烷作淋洗剂，得白色粉末，并使用石油醚进行重结晶过程，最终得到晶状2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚；
(2)2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚的合成
将2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚溶解于四氢呋喃中，同时将6-脱氧-6-叠氮-β-环糊精溶解于蒸馏水中，搅拌条件下将上述两溶液混合；氮气保护条件下，将五水合硫酸铜与L-抗坏血酸钠分别溶解于蒸馏水中并依次加入到上述溶液体系中，加热至60-80℃并回流36-48小时；停止搅拌后，旋转蒸发除去溶剂，加适量的水溶解，滴入丙酮重结晶得到粗产物；将所得粗产物通过Sephedex G25色谱柱分离，使用蒸馏水作淋洗剂，得到目标化合物；
(3)N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺的合成
将氯乙酸与氯化亚砜在室温下搅拌3-4小时，停止搅拌并旋出多余的二氯亚砜，获得粘稠状氯乙酰氯；进一步，将获得的氯乙酰氯溶解在干燥的二氯甲烷中，然后将1-金刚烷胺盐酸盐和三乙胺溶解在干燥的二氯甲烷中并将其加入到上述氯乙酰氯的溶液中，室温条件下搅拌10-12小时；反应结束后，过滤除去不溶物，滤液旋干，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，得N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺白色粉末；
(4)1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物的合成
将4,4-联吡啶溶解于干燥的二氯甲烷中，搅拌条件下加入碘代甲烷，室温反应3-4小时产生黄色沉淀，抽滤，所得固体用二氯甲烷冲洗，得淡黄色固体1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物；
(5)金刚烷-双联吡啶阳离子客体的合成
将步骤(3)得到的N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺和步骤(4)得到的1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物溶解在干燥N,N-二甲基甲酰胺中，60-70℃下继续搅拌反应16-24小时后有沉淀析出，抽滤得到淡黄色固体，用乙腈冲洗，得到金刚烷-双联吡啶阳离子客体；
(6)环糊精树枝状超分子组装体的制备方法
将步骤(2)得到的2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚和步骤(5)得到的金刚烷-双联吡啶阳离子加入到蒸馏水中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1-2小时，得到环糊精和金刚烷键合的主客体复合物；进一步，将葫芦[8]脲加入到上述溶液中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1-2小时，使萘酚基团和双联吡啶阳离子基团同时被葫芦[8]脲的空腔包封键合，制备得到一种基于环糊精树枝状超分子聚合物。
3.根据权利要求2所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中2,3-二羟基萘、丙酮、溴丙炔、碳酸钾的用量比为10mmol：80mL：2.9mL：3.6g。
4.根据权利要求2所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚与四氢呋喃的用量比为0.42mmol：30mL；6-脱氧-6-叠氮-全甲基化-β-环糊精与蒸馏水的用量比为0.92mmol：30mL；CuSO4·5H2O与水的用量比为1.72mmol：5mL；抗坏血酸与水的用量比为6.36mmol：5mL。
5.根据权利要求2所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中氯乙酸、氯化亚砜与二氯甲烷的用量比为5.3mmol：4mL：100mL；1-金刚烷胺盐酸盐与三乙胺的用量比为5.3mmol：3mL。
6.根据权利要求2所述一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中4,4-联吡啶、二氯甲烷中、碘代甲烷的用量比为34.6mmol：50mL：2.4mL。
7.根据权利要求2所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺、1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物、N,N-二甲基甲酰胺的用量比为2.6mmol：2.6mmol：10mL。
8.根据权利要求2所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、金刚烷-双联吡啶阳离子、葫芦[8]脲的用量比为15.33mg：3.15-6.30mg：7.97-15.94mg。
9.一种权利要求1所述的基于环糊精树枝状超分子聚合物的应用，其特征在于，作为小分子底物的封装载体，能够实现对亚甲基蓝作模型底物分子的有效包封和缓慢释放，具体如下：
在所述的基于环糊精树枝状超分子聚合物中，加入亚甲基蓝的水溶液，于室温条件下避光搅拌24-36小时后，装入到截留分子量为3500的透析袋中进行透析1-2小时，得到包封了亚甲基蓝底物分子的纳米超分子组装体的水溶液。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述亚甲基蓝水溶液的浓度为0.5mg/mL，基于环糊精树枝状超分子聚合物与亚甲基蓝水溶液的质量比为30:1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010597092.1A CN111647165B (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010597092.1A CN111647165B (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111647165A true CN111647165A (zh) | 2020-09-11 |
| CN111647165B CN111647165B (zh) | 2021-09-28 |
Family
ID=72345820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010597092.1A Expired - Fee Related CN111647165B (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111647165B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113913466A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-11 | 浙大城市学院 | 一种环境响应型主客体自组装树枝状基因载体及其制备方法和应用 |
| CN114886945A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-08-12 | 西安外事学院 | 一种调节嘌呤代谢的超分子系统及其应用 |
| CN116396668A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-07-07 | 山东体育学院 | 一种环氧树脂运动地坪材料及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080175920A1 (en) * | 2005-04-21 | 2008-07-24 | Postech Foundation | Polymer Capsule and Process For the Preparation Thereof |
| CN104224712A (zh) * | 2014-09-15 | 2014-12-24 | 南开大学 | 一种卟啉-环糊精纳米超分子组装体及其制备方法 |
| CN104740645A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-01 | 南开大学 | 葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体及制备方法 |
| CN104840975A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-08-19 | 南开大学 | 一种靶向传递小干扰rna的超分子组装体及制备方法 |
| CN109134709A (zh) * | 2018-07-19 | 2019-01-04 | 昆明理工大学 | 胺基修饰环糊精键接开环葫芦脲的键接物及其制备方法和应用 |
-
2020
- 2020-06-28 CN CN202010597092.1A patent/CN111647165B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080175920A1 (en) * | 2005-04-21 | 2008-07-24 | Postech Foundation | Polymer Capsule and Process For the Preparation Thereof |
| CN104224712A (zh) * | 2014-09-15 | 2014-12-24 | 南开大学 | 一种卟啉-环糊精纳米超分子组装体及其制备方法 |
| CN104740645A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-01 | 南开大学 | 葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体及制备方法 |
| CN104840975A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-08-19 | 南开大学 | 一种靶向传递小干扰rna的超分子组装体及制备方法 |
| CN109134709A (zh) * | 2018-07-19 | 2019-01-04 | 昆明理工大学 | 胺基修饰环糊精键接开环葫芦脲的键接物及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| FANG-FANG SHEN，等: ""Alkyl-Substituted Cucurbit[6]uril Bridged β‑Cyclodextrin Dimer Mediated Intramolecular FRET Behavior"", 《J. ORG. CHEM》 * |
| JIN ZHAO，等: ""Multistimuli-Responsive Supramolecular Assembly of Cucurbituril/Cyclodextrin Pairs with an Azobenzene-Containing Bispyridinium Guest"", 《CHEM. EUR. J.》 * |
| LIANG LI，等: ""Coordination-Induced Switchable Nanoparticle Formation from Naphthyl-Bridged Bis(β-cyclodextrin)"", 《J. ORG. CHEM.》 * |
| YONGYING ZHOU，等: ""An electrochemical sensor for the detection of p-nitrophenol based on a cyclodextrin-decorated gold nanoparticle–mesoporous carbon hybrid"", 《ANALYST》 * |
| 王倩: ""三种具有疏水空腔大环主体的分子键合及其热力学性质"", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113913466A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-11 | 浙大城市学院 | 一种环境响应型主客体自组装树枝状基因载体及其制备方法和应用 |
| CN113913466B (zh) * | 2021-09-08 | 2024-09-03 | 浙大城市学院 | 一种环境响应型主客体自组装树枝状基因载体及其制备方法和应用 |
| CN114886945A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-08-12 | 西安外事学院 | 一种调节嘌呤代谢的超分子系统及其应用 |
| CN114886945B (zh) * | 2022-05-10 | 2023-07-07 | 西安外事学院 | 一种调节嘌呤代谢的超分子药物及其应用 |
| CN116396668A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-07-07 | 山东体育学院 | 一种环氧树脂运动地坪材料及其制备方法 |
| CN116396668B (zh) * | 2023-05-26 | 2023-11-14 | 山东体育学院 | 一种环氧树脂运动地坪材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111647165B (zh) | 2021-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111647165B (zh) | 一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法及其应用 | |
| CN105985362B (zh) | 一种制备沸石咪唑酯骨架结构材料的方法 | |
| CN104945537B (zh) | 一种水溶性壳聚糖基聚集诱导发光荧光探针的制备方法 | |
| CN112079684B (zh) | 具有聚集诱导发光效应的柱芳烃及类柱芳烃化合物及其制备方法与应用 | |
| CN107245028B (zh) | 联苯芳烃、水溶性联苯芳烃及其制备方法 | |
| CN113512044A (zh) | 水溶性苯并三氮唑超分子杯化合物、其制备方法及其应用 | |
| Zhang et al. | Pillarene‐Involved Metallic Supramolecular Nanostructures | |
| CN105669650A (zh) | 一种凝胶因子及其制备方法以及使用该凝胶因子的超分子金属水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN112774643A (zh) | 一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球及其制备方法和应用 | |
| CN103980122A (zh) | 双亲柱[5]芳烃自组装形成囊泡及其解聚的可逆性、可控性的控制方法 | |
| CN101343368B (zh) | 利用动态化学键制备聚轮烷的方法 | |
| CN109096314A (zh) | (–)-4,5-蒎烯-2,2′-联吡啶硝酸铜单核手性配合物及其制备方法 | |
| CN108641092A (zh) | 基于氢键的超分子聚合物复合胶束的制备方法 | |
| CN108623711B (zh) | 阿魏酸-环糊精共价偶联化合物及其制备方法和应用 | |
| CN103172872B (zh) | 一种聚二乙炔微米管材料及其采用分级自组装制备方法 | |
| CN112142811B (zh) | 一种两亲性菱形超分子金属大环及其制备方法和应用 | |
| CN102093403B (zh) | 含偶氮苯基团的复合脂质及其中间体，制备方法与用途 | |
| CN108690079B (zh) | 一种氟化荧光磷脂及其合成方法和应用 | |
| CN114195838A (zh) | 基于双分子半乳糖衍生物的水凝胶及其制备方法 | |
| CN103073566B (zh) | 一种苯硼酸类有机凝胶化合物 | |
| CN102977378B (zh) | 一种两亲性肝素基嵌段聚合物及其制备方法与应用 | |
| CN113209310B (zh) | 一种具有细胞成像和药物递送功能的复合超分子纳米粒子 | |
| CN105195228A (zh) | 一种Fe3O4负载型手性催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN116851770B (zh) | 一种利用水溶性碱性柱[5]芳烃合成金纳米粒子的方法 | |
| CN103877585A (zh) | 壳聚糖衍生物纳米粒子和载药纳米粒子及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210928 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |