一种具有等离子体手性的水凝胶的制备方法
【专利摘要】一种具有等离子体手性的水凝胶的制备方法，属于材料化学领域。本发明首先制备改性的纳米金颗粒AuNP-MUA-PEI，然后在AuNP-MUA-PEI水溶液中加入等摩尔量的9-芴甲氧羰基保护的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu与L型赖氨酸L-Lys，控制AuNP-MUA-PEI的浓度为1-5nmol/L，Fmoc-L-Glu及L-Lys的浓度各为0.1-1mol/L，加热使其溶解，待冷却到室温后，即形成了具有等离子体手性的水凝胶。本发明是在已有水凝胶的基础之上，引入贵金属纳米材料，通过自组装得到具有等离子体手性的水凝胶。
【专利说明】一种具有等离子体手性的水凝胶的制备方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有等离子体手性的水凝胶的制备方法，属于材料化学领域。
【背景技术】
[0002]水凝胶是以水为分散介质的一类软材料，因为其独特的理化性质，近几十年来被人们所广泛研究。小分子水凝胶是通过凝胶因子在水相中的非共价键作用自组装得到的，而高分子凝胶是通过高分子链之间的化学键或物理作用力形成的三维交联结构的溶胀体，是由溶剂和高分子网络所形成的复合体系。近年来，能够对外界刺激(温度、pH、压力、光等)产生灵敏响应性变化的智能型水凝胶被广泛报道，其在生物医学、组织工程等领域已获得了深入的应用。但是，关于手性水凝胶的研究由于起步较晚，还没有得到人们的足够重视。
[0003]目前手性水凝胶的制备主要是通过手性小分子(包括糖类衍生物，氨基酸、多肽类衍生物，树枝状化合物等)作为凝胶因子来合成手性小分子水凝胶。等离子手性主要指的是在等离子体吸收峰的位置具有手性光学信号。目前等离子手性的研究主要集中于利用贵金属纳米材料(如金、银纳米颗粒)来构建手性组装体。
[0004]本发明是在已有水凝胶的基础之上，引入贵金属纳米材料，通过自组装得到具有等离子体手性的水凝胶。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种具有等离子体手性的水凝胶的制备方法。
[0006]本发明的技术方案:一种具有等离子体手性的水凝胶的制备方法，包括以下步骤:
(1)改性的贵金属纳米材料的制备`:以纳米金颗粒为例进行说明，首先利用柠檬酸钠还原法制备粒径在12nm的纳米金颗粒AuNP:将50mL质量分数为1%的氯金酸水溶液加热至沸腾，在快速搅拌下，向其中迅速加入1.2mL的质量分数为1%的柠檬酸钠水溶液，继续加热搅拌，直到最终得到酒红色的溶液，停止加热，即得到纳米金溶液；
利用lmol/L的氢氧化钠溶液调节上述所制备的纳米金溶液的pH，使其最终pH为11，然后向其中加入一定量的11-巯基烷酸11-MUA，其最终浓度控制为0.lmg/mL，经过6h的孵育后，即得到Il-MUA保护的纳米金颗粒AuNP-MUA ；
将上述体系8000 r/min离心30min,去除上清液,将沉淀以lmmol/L的氯化钠水溶液重悬，然后加入聚醚酰亚胺(PEI )，其最终浓度控制为I mg/mL，孵育24h后，8000 r/min离心30min，去除上清，以水重悬，以同样的条件再离心一次，去除上清液，加水重悬，控制最终的改性纳米金颗粒AuNP-MUA-PEI的浓度为10 nmol/L ；
(2)等离子体手性的水凝胶的制备
9-芴甲氧羰基保护的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu的制备:称取2 mmol的L型谷氨酸溶解到15mL的碳酸钠水溶液中，再冰浴条件下，15mL含3mmol芴甲氧羰酰氯的二氧六环溶液加入，该混合物在室温下搅拌反应24h，然后加入30mL乙酸乙酯，用盐酸调节pH为中性，以乙酸乙酯萃取2次，将2次的萃取液汇集起来，以无水硫酸钠干燥，在真空条件下蒸发浓缩，得到白色固体，即Fmoc-L-Glu ；
称取等摩尔量的Fmoc-L-Glu与L型赖氨酸L_Lys，向其中加入一定体积的超纯水，加热使其溶解，然后向其中加入上述制备的改性的贵金属纳米材料AuNP-MUA-PEI，控制AuNP-MUA-PEI 的浓度为 1-5 nmol/L, Fmoc-L-Glu 及 L-Lys 的浓度各为 0.1-1 mol/L，加热使其溶解，待冷却到室温后，即形成了具有等离子体手性的水凝胶。
[0007]本发明的有益效果:本发明是在已有水凝胶的基础之上，引入贵金属纳米材料，通过自组装得到具有等离子体手性的水凝胶。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的实施例1所制备的含纳米金颗粒的水凝胶的圆二光谱。
[0009]图2为本发明的实施例2所制备的含纳米金颗粒的水凝胶的圆二光谱。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
(I)纳米金颗粒的制备及改性
首先利用柠檬酸钠还原法制备粒径在12nm左右的纳米金颗粒(AuNP):将50mL质量分数为1%的氯金酸水溶液加热至沸腾，在快速搅拌下，向其中迅速加入1.2mL的质量分数为1%的柠檬酸钠水溶液，继续加热搅拌，直到最终得到酒红色的溶液，停止加热，即得到纳米金颗粒溶液。
[0011]利用lmol/L的氢氧化钠溶液调节上述所制备的纳米金溶液的pH，使其最终pH为11，然后向其中加入一定量的11-巯基烷酸(11-MUA)，其最终浓度控制为0.1 mg/mL。经过6h的孵育后，即得到11-MUA保护的纳米金颗粒(AuNP-MUA)。
[0012]将上述体系离心(以8000r/min离心30min),去除上清液,将沉淀以lmmol/L的氯化钠水溶液重悬，然后加入PEI，其最终浓度控制为I mg/mL。孵育24小时后，离心(8000r/min离心30 min)去除上清，以水重悬，以同样的条件再离心一次，去除上清液，加水重悬，控制最终的纳米金颗粒AuNP-MUA-PEI的浓度为10 nmol/L。
[0013](2)等离子体手性的水凝胶的制备
9-芴甲氧羰基保护的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu的制备:称取2 mmol的L型谷氨酸溶解到15mL的碳酸钠水溶液中，再冰浴条件下，15mL含3mmol芴甲氧羰酰氯的二氧六环溶液加入，该混合物在室温下搅拌反应24h，然后加入30mL乙酸乙酯，用盐酸调节pH为中性，以乙酸乙酯萃取2次，将2次的萃取液汇集起来，以无水硫酸钠干燥，在真空条件下蒸发浓缩，得到白色固体，即Fmoc-L-Glu。
[0014]称取0.1mmol的Fmoc-L-Glu与0.1mmol的L型赖氛酸L-Lys,向其中加入900 μ L超纯水，加热使其溶解，然后向其中加入100 μ L上述制备的AuNP-MUA-PEI溶液，加热使其溶解，待冷却到室温后，即形成了具有等离子体手性的水凝胶。
[0015]巳获得的实施例1所制备的含纳米金颗粒的水凝胶的原子力显微镜AFM表征图，由于是彩色暗图，本专利中只能割爱省略，其圆二光谱的表征见图1。
[0016]实施例2 (I)纳米金颗粒的制备及改性 具体步骤与实施例1相同。
[0017](2)含纳米金的等离子体手性水凝胶的制备
9-芴甲氧羰基保护的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu的制备:称取2 mmol的L型谷氨酸溶解到15mL的碳酸钠水溶液中，再冰浴条件下，15mL含3mmol芴甲氧羰酰氯的二氧六环溶液加入，该混合物在室温下搅拌反应24h，然后加入30mL乙酸乙酯，用盐酸调节pH为中性，以乙酸乙酯萃取2次，将2次的萃取液汇集起来，以无水硫酸钠干燥，在真空条件下蒸发浓缩，得到白色固体，即Fmoc-L-Glu。
[0018]称取Immol的Fmoc-L-Glu与Immol的L型赖氨酸L-Lys,向其中加入800 μ L超纯水，加热使其溶解，然后向其中加入200 μ L上述制备的AuNP-MUA-PEI溶液，加热使其溶解，待冷却到室温后，即形成了具有等离子体手性的水凝胶。
[0019]所得含纳米金颗粒的手性水凝胶的圆二光谱的表征见图2。
【权利要求】
1.一种具有等离子体手性的水凝胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)改性的贵金属纳米材料的制备:以纳米金颗粒为例进行说明，首先利用柠檬酸钠还原法制备粒径在12nm的纳米金颗粒AuNP:将50mL质量分数为1%的氯金酸水溶液加热至沸腾，在快速搅拌下，向其中迅速加入1.2mL的质量分数为1%的柠檬酸钠水溶液，继续加热搅拌，直到最终得到酒红色的溶液，停止加热，即得到纳米金溶液； 利用lmol/L的氢氧化钠溶液调节上述所制备的纳米金溶液的pH，使其最终pH为11，然后向其中加入一定量的11-巯基烷酸11-MUA，其最终浓度控制为0.lmg/mL，经过6h的孵育后，即得到Il-MUA保护的纳米金颗粒AuNP-MUA ； 将上述体系8000 r/min离心30min,去除上清液,将沉淀以lmmol/L的氯化钠水溶液重悬，然后加入聚醚酰亚胺PEI，其最终浓度控制为I mg/mL，孵育24h后，8000 r/min离心30min，去除上清，以水重悬，以同样的条件再离心一次，去除上清液，加水重悬，控制最终的改性纳米金颗粒AuNP-MUA-PEI的浓度为10 nmol/L ； (2)等离子体手性的水凝胶的制备 9-芴甲氧羰基保护的L型谷氨酸Fmoc-L-Glu的制备:称取2 mmol的L型谷氨酸溶解到15mL的碳酸钠水溶液中，再冰浴条件下，15mL含3mmol芴甲氧羰酰氯的二氧六环溶液加入，该混合物在室温下搅拌反应24h，然后加入30mL乙酸乙酯，用盐酸调节pH为中性，以乙酸乙酯萃取2次，将2次的萃取液汇集起来，以无水硫酸钠干燥，在真空条件下蒸发浓缩，得到白色固体，即Fmoc-L-Glu ； 称取等摩尔量的Fmoc-L-Glu与L型赖氨酸L_Lys，向其中加入一定体积的超纯水，加热使其溶解，然后向其中加入上述制备的改性的贵金属纳米材料AuNP-MUA-PE I，控制AuNP-MUA-PEI 的浓度为 1-5 nmol/L，Fmoc-L-Glu 及 L-Lys 的浓度各为 0.l-lmol/L，加热使其溶解，待冷却到室温后，即形成了具有等离子体手性的水凝胶。
【文档编号】B01J13/00GK103816841SQ201310643986
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】徐丽广, 胥传来, 郝昌龙, 马伟, 匡华, 刘丽强 申请人:江南大学