刺激响应型有机小分子凝胶的研究进展

智能型凝胶是近年来有机小分子凝胶的研究重点,其中刺激响应型有机小分子智能凝胶对外界微小的物理、化学刺激,如温度、光、pH、离子强度或电场等能够感知并在响应过程中有显著的响应行为性.较系统地综述了刺激响应型有机小分子智能凝胶的结构特点和近年来的研究进展,并展望了该类有机小分子智能凝胶的应用前景.

噻唑类有机小分子凝胶剂的合成及其凝胶行为研究

用2,2’-二氨基-4,4’-联噻唑和胆固醇甲酰氯进行缩合反应,制备出一种新的侧链为胆固醇甲酰胺基的噻唑类有机小分子凝胶因子。该化合物的结构由红外光谱(FT-IR)、核磁氢谱(1H-NMR)、高分辨飞行质谱(MALDI-TOFHRMS)得以确证。为了考察此小分子凝胶因子的自组装行为,研究了该分子在不同有机溶剂中的成胶性能和形貌。研究发现,在一些有机溶剂中该凝胶分子能自组装成片状的结构,其中在苯或甲苯中凝胶性能好,其最小成胶浓度(CGC)为7mg·mL-1。场发射扫描电镜(FE-SEM)照片显示,从甲苯或氯仿溶剂中得到的干胶呈片状结构。通过红外光谱和紫外-可见吸收光谱研究证实,该化合物分子间的氢键和联噻唑基团之间的π-π相互作用是凝胶化的重要驱动力。

蜂胶小分子凝胶治疗老年大鼠口腔溃疡作用及机制

目的探讨蜂胶小分子凝胶对老年大鼠口腔溃疡的治疗作用及机制。方法50只雄性大鼠(12月龄),随机分为5组,每组10只,采用40%冰醋酸灼烧法制备老年大鼠口腔溃疡模型,模型组(A组):不给予药物治疗。膜剂组(B组):给予市售紫竹药业蜂胶口腔膜,每天1次,每次半贴。蜂胶微粉组(C组):给予蜂胶提取物微粉,每天1次,每次1 mg。小分子凝胶基质组(D组):给予不载蜂胶提取物微粉的小分子凝胶基质,每天1次,每次半支。蜂胶小分子凝胶组(E组):给予蜂胶小分子凝胶,每天1次,每次半支。各组大鼠采用10%水合氯醛麻醉后给药,给药前后用电子游标卡尺测量口腔溃疡直径,观察每组大鼠的体重变化,记录各组大鼠的愈合时间。通过酶联免疫吸附试验检测口腔溃疡老年大鼠在治疗第1天、第3天和第7天血清中白细胞介素(IL)-2、IL-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α水平。结果治疗前、治疗后第1天和第2天各组口腔溃疡直径比较差异无统计学意义(P>0.05),治疗后第3天,B、C、E组口腔溃疡直径与A组比较差异有统计学意义(P<0.05),治疗后第4天B组、C组、D组、E组口腔溃疡直径与A组比较差异有统计学意义(P<0.01)。造模后各组大鼠体重均有明显下降趋势,A组第7天开始回升,B组、C组第4天开始回升,D组第6天开始回升,E组第3天体重开始回升。B组、C组、D组、E组口腔溃疡平均愈合时间明显小于A组(P<0.05,P<0.01),B组、C组和E组口腔溃疡平均愈合时间与D组比较差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01),B组、C组和E组口腔溃疡平均愈合时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。随给药时间的延长,A组、B组和E组TNF-α和IL-6的水平逐渐减低,IL-2的水平逐渐增高,同时B组和E组TNF-α和IL-6的水平明显低于A组,IL-2的水平明显高于A组,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论蜂胶小分子凝胶对老年大鼠口腔溃疡有治疗作用,能明显缩短口腔溃疡愈合时间,治疗效果与蜂胶口腔膜相当,治疗机制与机体免疫功能调节有关,可能通过降低某些炎症因子如TNF-α和IL-6等因子和提高某些炎症因子如IL-2等因子水平使口腔溃疡愈合。

蜂胶小分子凝胶的制备及含量测定

目的制备蜂胶小分子凝胶剂,并建立其含量测定方法。方法以小分子凝胶为基质制备蜂胶小分子凝胶剂,并采用分光光度法测定其中主要药效成分总黄酮的含量。结果芦丁检测浓度在3.96-31.68μg/ml范围内与峰面积线性关系良好（r=0.999 9）,平均加样回收率为98.88%（RSD=1.00%,n=6）。结论蜂胶小分子凝胶剂制备工艺稳定可行,建立的含量测定方法操作简便、可靠,适用于该制剂的质量控制。

脱氢松香基有机小分子凝胶因子的合成及其性能

用12-溴-13,14-双硝基脱氢松香酸甲酯合成了一种新型的有机小分子凝胶因子1,4a-二甲基-6-溴-1,2,3,4,4a,17,18,18a-八氢萘基[2,1-h]二吡啶并[3,2-a:2,3-c]吩嗪甲酸甲酯(DBNPM),通过1H NMR,13C NMR,MS和IR等表征手段对产物结构进行了表征。为了考察此小分子凝胶因子的自组装行为,研究了该分子在不同有机溶剂中的成胶性能和形貌。研究发现,在甲醇中临界成胶浓度(CGC)最低,为0.5 g/L;但是在二氧六环中凝胶性质最为稳定。扫描电镜(SEM)照片显示,从甲醇溶剂中得到的干胶呈片状结构,从二氧六环溶剂中得到的干胶呈网状结构;通过红外光谱和XRD测试研究证实,该化合物分子间的氢键是凝胶化的重要驱动力之一。

蜂胶小分子凝胶中白杨素的含量测定

目的建立高效液相色谱法测定蜂胶小分子凝胶中白杨素的含量,完善蜂胶小分子凝胶的质量标准,为蜂胶小分子凝胶制剂评价研究奠定基础。方法采用Agilent 1260高效液相色谱仪,以甲醇-水-冰醋酸(35∶25∶0.3)为流动相,检测波长为268 nm,柱温25℃对白杨素进行含量测定。结果白杨素在0.42~41.60μg范围内呈良好的线性关系,回收率为98.47%(RSD=1.93%,n=6),精密度、稳定性、重现性均符合要求。结论该方法可以用于蜂胶小分子凝胶中白杨素的含量测定,可列入质量标准。

简介有机小分子凝胶与碳纳米管复合研究

论文介绍了有机小分子凝胶材料和碳纳米管目前的发展现状,以及碳纳米管和有机小分子凝胶材料复合的必要性和目前存在的问题,并分类介绍了目前主要研究的几个方面,如热稳定性、流变性能、电学性能等方面的研究。

小分子凝胶的分子动力学模拟和汉森溶解度参数研究进展

近年来,使用分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟和汉森溶解度参数等计算方法,研究小分子凝胶行为备受关注。分子动力学模拟是一种基于经典力学的计算方法,用于理解小分子凝胶过程的首选技术之一,通过分子动力学模拟可以更精准地分析小分子凝胶的凝胶化趋势或组装行为,动态图形化地展现凝胶组装过程,有效揭示小分子凝胶因子结构与凝胶行为之间的关系,定量分析凝胶组装中的氢键、π-π堆积、范德华作用、离子键作用和疏溶剂作用等非共价键作用。通过对已知的凝胶/非凝胶分子进行分子动力学模拟,提取模拟数据中与凝胶行为相关的参数,并通过拟合Pearson相关系数衡量线性相关关系,最终实现预测某一类小分子是否可以凝胶化的目的。另一方面,根据汉森溶解度参数(Hansen Solubility Parameters,HSPs)发展形成的经验模型最具有代表性,该模型由分子之间的色散作用能量(δd)、极性作用能量(δp)和氢键能量(δh)确定三维空间(即汉森空间)的坐标点,根据该坐标点所在的范围可以确定有机小分子在特定的溶剂是否能形成凝胶。本文就近几年有机小分子凝胶领域分子动力学模拟和汉森溶解度参数中的一些工作进行综述,对凝胶的组装行为、非共价键作用对凝胶能力的调控和预测等方面作出评论。

均苯四甲酸酯衍生物小分子凝胶剂的合成研究

设计合成了一种新型的以π⁃π堆积为主导作用力的凝胶因子,通过生成均苯四甲酸酯的形式来减少氢键作用位点,以均苯四甲酸二酐为母核结构与不同碳链长度的醇反应,成功合成了一系列不同碳链长度的均苯四甲酸酯的凝胶因子衍生物,进而探讨了这些凝胶因子衍生物在常见的不同有机溶剂中形成凝胶的性能。流变学测试显示,该凝胶体系的弹性模量比储能模量高一个数量级,有很好的机械性能,并且呈现出典型的类固体的流变学行为。傅里叶红外光谱、核磁共振谱、扫描电镜及DSC结果表明,凝胶中凝胶剂分子形成纤维状的自组装聚集体,以均苯四甲酸二酐为母核结构的凝胶剂分子中π⁃π堆积的弱相互作用力以及分子间的范德华力是形成该凝胶的主要驱动力,形成的聚集体相互缠绕,最终形成三维网络结构阻碍溶剂流动从而形成凝胶。

三联吡啶有机小分子凝胶因子的设计合成及其对Zn^(2+)、Cd^(2+)的选择性识别

设计合成了一种新型的基于三联吡啶的有机小分子凝胶因子,并用于对测试离子的荧光测试。实验结果表明,该凝胶因子的水溶液可以通过"开-关"方式对Zn^(2+)、Cd^(2+)进行选择性识别,可以通过超声刺激或加热-冷却的方式在有机溶剂中形成稳定荧光凝胶;区别于溶液态,所形成的凝胶体系可以通过荧光光谱成功地选择性识别Zn^(2+),但Cd^(2+)的加入则不能形成凝胶态,这可能是由于凝胶因子的自组装与凝胶因子和Zn^(2+)、Cd^(2+)的主客体作用产生的竞争导致了不同的传感性质。该研究为选择性传感识别金属阳离子提供一种新的研究思路。

基于萘酰肼衍生物有机小分子凝胶的设计合成及其离子响应性研究

本文以萘甲酰肼为原料,合成了三种不同长度烷氧基链的凝胶因子D_(6)、D_(12)、D_(16),通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、紫外光谱(UV-vis)等测试了其在有机溶剂中的凝胶性能和离子响应特性等。扫描电镜(SEM)结果表明所形成的凝胶具有规则的片状结构。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、紫外光谱(UV-vis)考察了凝胶形成的主要驱动力是氢键、π-π作用等。D_(12)-甲醇凝胶在准固态作用下可以选择性地响应氟离子,计算得到凝胶对氟离子响应的检出限为9.71×10^(-5)M。

一种选择性堵水界面凝胶的研制

针对高分子聚合物选择性堵水凝胶油水选择性差、注入压力大等缺点,利用N,N-二甲基环己胺分别与硬脂酸、花生酸、山嵛酸,通过酸胺中和反应合成小分子凝胶因子,该小分子凝胶因子能够在油水界面上自发形成界面凝胶。利用偏光显微镜及流变仪探究了界面凝胶的微观形貌以及流变学性能,利用驱替实验考察了小分子凝胶因子在油水界面的选择性堵水性能。结果表明:小分子凝胶因子在油水界面形成的界面凝胶的黏度可达105 mPa·s以上,屈服应力高达100 Pa;驱替实验证明,小分子凝胶因子能够选择性封堵水通道,突破压力梯度达到2.74 MPa/m,采收率提高了21.3个百分点。该小分子凝胶因子具有良好的油水选择性,能够有效提高原油采收率,具有推广应用价值。

喹啉羧酸酯与水合肼的反应性凝胶及专一性识别

合成了一类喹啉羧酸酯类及其酰肼类衍生物,结构经HNMR、MS、熔点表征确认。发现了喹啉羧酸酯醇溶液与水合肼反应成胶的特性,对形成的凝胶进行SEM结构分析,发现其主要形成了长纤维结构。考察了溶液浓度、水合肼用量等因素对成胶性的影响。同时研究了喹啉羧酸酯与氨水、甲胺、苯肼、甲基肼的成胶性,发现喹啉羧酸酯仅对水合肼表现出反应成胶性,而对氨水、甲胺、苯肼、甲基肼则保持溶液状态。喹啉羧酸酯与水合肼的快速、专一、定量地形成一种反应性小分子凝胶这一特性,有望为水合肼的定性定量分析提供一种新思路。

自组装小分子有机凝胶剂研究进展

简单介绍了小分子凝胶剂的定义及分类,重点介绍了氨基酸类和类固醇类小分子凝胶剂当前的研究进展。总结了小分子有机凝胶剂的应用价值及其研究中需要解决的几个基本问题。

谷氨酰胺衍生物胶凝剂的简单合成及凝胶性能

通过一步简单反应合成了谷氨酰胺衍生物胶凝剂:1-十二烷基氨基-2-Boc-氨基-L-谷氨酰胺(DBLN),1-十四烷基氨基-2-Boc-氨基-L-谷氨酰胺(TBLN)和1-十六烷基-2-Boc-氨基-L-谷氨酰胺(HBLN).考察了这些化合物在常见溶剂中的胶凝行为,发现DBLN和HBLN能够胶凝所实验20种溶剂中的7种,而TBLN只能在其中的4种溶剂中形成稳定凝胶.通过扫描电镜研究了所得凝胶的表面形貌,发现除了胶凝剂结构,不同溶剂对凝胶形貌也有明显影响.红外光谱分析证明酰胺基团之间的氢键作用是形成凝胶的重要推动力.

含纳米铝颗粒的JP-10凝胶燃料理化及流变性能

为了提高液体燃料能量并解决纳米金属颗粒在燃料中沉降的问题,研究以有机小分子凝胶剂(LMWG)为凝胶因子,制备了含有纳米铝颗粒的JP-10凝胶燃料,测定了最低凝胶剂含量和凝胶相转变温度,探讨了凝胶剂含量和纳米铝颗粒含量对燃料密度、黏度、离心稳定性等物理化学性能的影响,通过剪切变稀测试、触变性测试、应变扫描、频率扫描等测试了凝胶燃料的流变性能。结果表明,纳米铝颗粒在LMWG/JP-10凝胶燃料中稳定分散,同时凝胶燃料可以在施加剪切力或加热的条件下实现凝胶态与液态的相互转变;铝颗粒的加入显著提高了燃料的密度、体积热值和黏度,当纳米铝颗粒含量为25%时,2%LMWG/JP-10的密度为1.156 g·mL^-1,剪切黏度为840 mPa·s,体积热值为45.8 MJ·L^-1。铝颗粒含量少于25%时会影响凝胶体系的稳定性,但当铝颗粒含量达到25%时,体系的稳定性超过同等LMWG凝胶剂含量的纯燃料。铝颗粒的加入显著增强凝胶体系的机械强度和结构稳定性,但燃料依旧保持良好的剪切变稀特性,并且无法恢复至受剪切作用前的状态。

D-直链葡萄糖胆固醇衍生物的合成及其胶凝行为研究

合成并表征了一种胆固醇的直链葡萄糖衍生物(1),考察了其在36种常见溶剂中的胶凝行为.结果表明:1可使11种溶剂胶凝;1/氯仿体系可以室温成胶;多个体系的溶胶-凝胶相转变温度(Tgel)可超过相应溶剂的沸点.此外,对干凝胶形貌的显微分析发现,胶凝剂1的聚集方式呈现出糖类胶凝剂所具有的纤维网状结构特征.FTIR和1HNMR研究表明,除了胆固醇的范德华堆积之外,氢键作用也是该化合物成胶的重要驱动力.

含有3H-苯并吡喃-2-酮骨架化合物的液晶性和凝胶性能

在苯并吡喃-2-酮-6-基-4-烷氧基苯甲酸酯烷氧链一侧增加了1个苯环,合成了4-烷氧基-双苯基-4′-羧酸酯(4-alkoxy-biphenyl-4′-carboxy-lates,2-n)化合物。研究了化合物2-n的液晶性和凝胶性能,与化合物1-n相比,化合物2-n显示互变的向列相,并且能够同多种有机溶剂形成凝胶。测试了凝胶剂在各种溶剂中的临界凝胶浓度。扫描电子显微镜观察结果表明,干凝胶呈纤维状三维网络结构。在凝胶的形成中,由于3H-苯并吡喃-2-酮衍生物的内酯骨架具有较大的宽度和偶极矩,因而引起偶极作用。偶极作用是3H-苯并吡喃-2-酮衍生物具有凝胶性能的原因。

N-月桂酰-L-谷氨酸及其衍生物的凝胶性质研究

N-月桂酰-L-谷氨酸及其衍生物作为小分子凝胶因子可在有机溶剂中形成有机凝胶。通过观察成胶情况,测定最小成胶浓度,分析红外光谱,可以判断N-月桂酰-L-谷氨酸二丁酰胺的成胶能力最强,N-月桂酰-L-谷氨酸次之,N-月桂酰-L-谷氨酸二乙酯最弱。有机凝胶的稳定性与凝胶因子分子间的氢键、凝胶因子和有机溶剂间的氢键密切相关,N-月桂酰-L-谷氨酸二丁酰胺为凝胶因子的凝胶较稳定,乙醇-水为溶剂的凝胶也较稳定,因此分子间的氢键在凝胶的形成中起着关键的作用。

基于甘草酸的水凝胶形成与应用研究进展

天然小分子凝胶剂活性多样,可在溶液中自发形成凝胶,具有良好的生物相容性,且对外界环境有一定刺激响应性,潜在巨大的开发利用价值。现已发现的天然小分子凝胶剂品种较少,尚缺乏系统深入的基础和应用研究。甘草酸作为典型的凝胶因子,因其独特的理化性质和生物活性而被广泛应用于制药、食品、化工等领域,尤其适宜作为乳液凝胶基质或缓控释载体。本文系统综述了甘草酸水凝胶的形成机制及其相关凝胶体系的应用研究进展,为推进天然小分子凝胶剂的深入研究并拓展其在生物医药领域的用途提供参考。