一種具有等離子體手性的水凝膠的制備方法
【專利摘要】一種具有等離子體手性的水凝膠的制備方法，屬于材料化學領域。本發明首先制備改性的納米金顆粒AuNP-MUA-PEI，然后在AuNP-MUA-PEI水溶液中加入等摩爾量的9-芴甲氧羰基保護的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu與L型賴氨酸L-Lys，控制AuNP-MUA-PEI的濃度為1-5nmol/L，Fmoc-L-Glu及L-Lys的濃度各為0.1-1mol/L，加熱使其溶解，待冷卻到室溫后，即形成了具有等離子體手性的水凝膠。本發明是在已有水凝膠的基礎之上，引入貴金屬納米材料，通過自組裝得到具有等離子體手性的水凝膠。
【專利說明】一種具有等離子體手性的水凝膠的制備方法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有等離子體手性的水凝膠的制備方法，屬于材料化學領域。
【背景技術】
[0002]水凝膠是以水為分散介質的一類軟材料，因為其獨特的理化性質，近幾十年來被人們所廣泛研究。小分子水凝膠是通過凝膠因子在水相中的非共價鍵作用自組裝得到的，而高分子凝膠是通過高分子鏈之間的化學鍵或物理作用力形成的三維交聯結構的溶脹體，是由溶劑和高分子網絡所形成的復合體系。近年來，能夠對外界刺激(溫度、pH、壓力、光等)產生靈敏響應性變化的智能型水凝膠被廣泛報道，其在生物醫學、組織工程等領域已獲得了深入的應用。但是，關于手性水凝膠的研究由于起步較晚，還沒有得到人們的足夠重視。
[0003]目前手性水凝膠的制備主要是通過手性小分子(包括糖類衍生物，氨基酸、多肽類衍生物，樹枝狀化合物等)作為凝膠因子來合成手性小分子水凝膠。等離子手性主要指的是在等離子體吸收峰的位置具有手性光學信號。目前等離子手性的研究主要集中于利用貴金屬納米材料(如金、銀納米顆粒)來構建手性組裝體。
[0004]本發明是在已有水凝膠的基礎之上，引入貴金屬納米材料，通過自組裝得到具有等離子體手性的水凝膠。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種具有等離子體手性的水凝膠的制備方法。
[0006]本發明的技術方案:一種具有等離子體手性的水凝膠的制備方法，包括以下步驟:
(1)改性的貴金屬納米材料的制備`:以納米金顆粒為例進行說明，首先利用檸檬酸鈉還原法制備粒徑在12nm的納米金顆粒AuNP:將50mL質量分數為1%的氯金酸水溶液加熱至沸騰，在快速攪拌下，向其中迅速加入1.2mL的質量分數為1%的檸檬酸鈉水溶液，繼續加熱攪拌，直到最終得到酒紅色的溶液，停止加熱，即得到納米金溶液；
利用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節上述所制備的納米金溶液的pH，使其最終pH為11，然后向其中加入一定量的11-巰基烷酸11-MUA，其最終濃度控制為0.lmg/mL，經過6h的孵育后，即得到Il-MUA保護的納米金顆粒AuNP-MUA ；
將上述體系8000 r/min離心30min,去除上清液,將沉淀以lmmol/L的氯化鈉水溶液重懸，然后加入聚醚酰亞胺(PEI )，其最終濃度控制為I mg/mL，孵育24h后，8000 r/min離心30min，去除上清，以水重懸，以同樣的條件再離心一次，去除上清液，加水重懸，控制最終的改性納米金顆粒AuNP-MUA-PEI的濃度為10 nmol/L ；
(2)等離子體手性的水凝膠的制備
9-芴甲氧羰基保護的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu的制備:稱取2 mmol的L型谷氨酸溶解到15mL的碳酸鈉水溶液中，再冰浴條件下，15mL含3mmol芴甲氧羰酰氯的二氧六環溶液加入，該混合物在室溫下攪拌反應24h，然后加入30mL乙酸乙酯，用鹽酸調節pH為中性，以乙酸乙酯萃取2次，將2次的萃取液匯集起來，以無水硫酸鈉干燥，在真空條件下蒸發濃縮，得到白色固體，即Fmoc-L-Glu ；
稱取等摩爾量的Fmoc-L-Glu與L型賴氨酸L_Lys，向其中加入一定體積的超純水，加熱使其溶解，然后向其中加入上述制備的改性的貴金屬納米材料AuNP-MUA-PEI，控制AuNP-MUA-PEI 的濃度為 1-5 nmol/L, Fmoc-L-Glu 及 L-Lys 的濃度各為 0.1-1 mol/L，加熱使其溶解，待冷卻到室溫后，即形成了具有等離子體手性的水凝膠。
[0007]本發明的有益效果:本發明是在已有水凝膠的基礎之上，引入貴金屬納米材料，通過自組裝得到具有等離子體手性的水凝膠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的實施例1所制備的含納米金顆粒的水凝膠的圓二光譜。
[0009]圖2為本發明的實施例2所制備的含納米金顆粒的水凝膠的圓二光譜。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
(I)納米金顆粒的制備及改性
首先利用檸檬酸鈉還原法制備粒徑在12nm左右的納米金顆粒(AuNP):將50mL質量分數為1%的氯金酸水溶液加熱至沸騰，在快速攪拌下，向其中迅速加入1.2mL的質量分數為1%的檸檬酸鈉水溶液，繼續加熱攪拌，直到最終得到酒紅色的溶液，停止加熱，即得到納米金顆粒溶液。
[0011]利用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節上述所制備的納米金溶液的pH，使其最終pH為11，然后向其中加入一定量的11-巰基烷酸(11-MUA)，其最終濃度控制為0.1 mg/mL。經過6h的孵育后，即得到11-MUA保護的納米金顆粒(AuNP-MUA)。
[0012]將上述體系離心(以8000r/min離心30min),去除上清液,將沉淀以lmmol/L的氯化鈉水溶液重懸，然后加入PEI，其最終濃度控制為I mg/mL。孵育24小時后，離心(8000r/min離心30 min)去除上清，以水重懸，以同樣的條件再離心一次，去除上清液，加水重懸，控制最終的納米金顆粒AuNP-MUA-PEI的濃度為10 nmol/L。
[0013](2)等離子體手性的水凝膠的制備
9-芴甲氧羰基保護的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu的制備:稱取2 mmol的L型谷氨酸溶解到15mL的碳酸鈉水溶液中，再冰浴條件下，15mL含3mmol芴甲氧羰酰氯的二氧六環溶液加入，該混合物在室溫下攪拌反應24h，然后加入30mL乙酸乙酯，用鹽酸調節pH為中性，以乙酸乙酯萃取2次，將2次的萃取液匯集起來，以無水硫酸鈉干燥，在真空條件下蒸發濃縮，得到白色固體，即Fmoc-L-Glu。
[0014]稱取0.1mmol的Fmoc-L-Glu與0.1mmol的L型賴氛酸L-Lys,向其中加入900 μ L超純水，加熱使其溶解，然后向其中加入100 μ L上述制備的AuNP-MUA-PEI溶液，加熱使其溶解，待冷卻到室溫后，即形成了具有等離子體手性的水凝膠。
[0015]巳獲得的實施例1所制備的含納米金顆粒的水凝膠的原子力顯微鏡AFM表征圖，由于是彩色暗圖，本專利中只能割愛省略，其圓二光譜的表征見圖1。
[0016]實施例2 (I)納米金顆粒的制備及改性 具體步驟與實施例1相同。
[0017](2)含納米金的等離子體手性水凝膠的制備
9-芴甲氧羰基保護的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu的制備:稱取2 mmol的L型谷氨酸溶解到15mL的碳酸鈉水溶液中，再冰浴條件下，15mL含3mmol芴甲氧羰酰氯的二氧六環溶液加入，該混合物在室溫下攪拌反應24h，然后加入30mL乙酸乙酯，用鹽酸調節pH為中性，以乙酸乙酯萃取2次，將2次的萃取液匯集起來，以無水硫酸鈉干燥，在真空條件下蒸發濃縮，得到白色固體，即Fmoc-L-Glu。
[0018]稱取Immol的Fmoc-L-Glu與Immol的L型賴氨酸L-Lys,向其中加入800 μ L超純水，加熱使其溶解，然后向其中加入200 μ L上述制備的AuNP-MUA-PEI溶液，加熱使其溶解，待冷卻到室溫后，即形成了具有等離子體手性的水凝膠。
[0019]所得含納米金顆粒的手性水凝膠的圓二光譜的表征見圖2。
【權利要求】
1.一種具有等離子體手性的水凝膠的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)改性的貴金屬納米材料的制備:以納米金顆粒為例進行說明，首先利用檸檬酸鈉還原法制備粒徑在12nm的納米金顆粒AuNP:將50mL質量分數為1%的氯金酸水溶液加熱至沸騰，在快速攪拌下，向其中迅速加入1.2mL的質量分數為1%的檸檬酸鈉水溶液，繼續加熱攪拌，直到最終得到酒紅色的溶液，停止加熱，即得到納米金溶液； 利用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節上述所制備的納米金溶液的pH，使其最終pH為11，然后向其中加入一定量的11-巰基烷酸11-MUA，其最終濃度控制為0.lmg/mL，經過6h的孵育后，即得到Il-MUA保護的納米金顆粒AuNP-MUA ； 將上述體系8000 r/min離心30min,去除上清液,將沉淀以lmmol/L的氯化鈉水溶液重懸，然后加入聚醚酰亞胺PEI，其最終濃度控制為I mg/mL，孵育24h后，8000 r/min離心30min，去除上清，以水重懸，以同樣的條件再離心一次，去除上清液，加水重懸，控制最終的改性納米金顆粒AuNP-MUA-PEI的濃度為10 nmol/L ； (2)等離子體手性的水凝膠的制備 9-芴甲氧羰基保護的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu的制備:稱取2 mmol的L型谷氨酸溶解到15mL的碳酸鈉水溶液中，再冰浴條件下，15mL含3mmol芴甲氧羰酰氯的二氧六環溶液加入，該混合物在室溫下攪拌反應24h，然后加入30mL乙酸乙酯，用鹽酸調節pH為中性，以乙酸乙酯萃取2次，將2次的萃取液匯集起來，以無水硫酸鈉干燥，在真空條件下蒸發濃縮，得到白色固體，即Fmoc-L-Glu ； 稱取等摩爾量的Fmoc-L-Glu與L型賴氨酸L_Lys，向其中加入一定體積的超純水，加熱使其溶解，然后向其中加入上述制備的改性的貴金屬納米材料AuNP-MUA-PE I，控制AuNP-MUA-PEI 的濃度為 1-5 nmol/L，Fmoc-L-Glu 及 L-Lys 的濃度各為 0.l-lmol/L，加熱使其溶解，待冷卻到室溫后，即形成了具有等離子體手性的水凝膠。
【文檔編號】B01J13/00GK103816841SQ201310643986
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】徐麗廣, 胥傳來, 郝昌龍, 馬偉, 匡華, 劉麗強 申請人:江南大學