本發(fā)明涉及一種超分子凝膠，特別是涉及一種基于去氫膽酸衍生物的水凝膠，以及該水凝膠的制備方法。

背景技術：

凝膠是一類非常重要的納米結(jié)構(gòu)軟材料，被廣泛應用在材料科學、醫(yī)藥、日用品、環(huán)境衛(wèi)生等領域。根據(jù)分子量的不同，凝膠可以分為大分子凝膠和小分子凝膠。

小分子凝膠由低分子量物質(zhì)(通常分子量小于3000g/mol)通過氫鍵、π-π堆積、范德華力、偶極-偶極作用等分子間作用力形成，通常也稱為超分子凝膠。對于小分子凝膠，若選擇有機溶劑作為介質(zhì)稱為有機凝膠，而以水為介質(zhì)時稱為水凝膠。水凝膠性質(zhì)柔軟，又具有類似固體的特性，通常具有良好的生物相容性，在醫(yī)藥、仿生材料、食品、化妝品等領域有著廣泛的應用前景。

近年來，科研人員對基于生物分子的小分子水凝膠的研究興趣不斷增長，因為這類分子通常具有較好的生物相容性，可以用作生物軟組織填充劑、傷口修復材料或藥物包埋的緩釋材料。自90年代小分子水凝膠問世以來，基于生物分子制備的水凝膠作為生物軟組織填充劑，以載體形式將營養(yǎng)和生長要素帶到組裝結(jié)構(gòu)中，得到了化學、醫(yī)學和生物材料等領域國內(nèi)外學者廣泛的關注和研究，基于短肽、葉酸、紫杉醇等分子衍生物的水凝膠的研究方法已被大量報道。

在大量的生物分子中，膽汁酸有著舉足輕重的作用。其中，去氫膽酸有利膽和促進膽汁分泌的作用，可以刺激肝細胞分泌大量低比重、低黏度的膽汁，促進膽汁的引流而有利于膽道和膽囊內(nèi)細菌、炎癥性產(chǎn)物、毒素、膽砂和小結(jié)石的排出，起著沖洗清潔膽道系統(tǒng)的作用。到目前為止，基于去氫膽酸或其衍生物的研究已有少量報道。CN 103073610A公開了一種藥用高純度去氫膽酸的高效合成方法。CN 103655581A公開了一系列膽汁酸衍生物在抗腫瘤轉(zhuǎn)移藥中的應用。但是，基于去氫膽酸或其衍生物制備水凝膠或有機凝膠的方法則鮮有報道。

CN 105131072A公開了一種新的去氫膽酸衍生物3,3'-二去氫膽酸基二丙胺基丁酸，該化合物能夠單一選擇性地識別己二胺，用于快速檢測水樣中是否含有己二胺。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于雙分子去氫膽酸衍生物鹽的水凝膠，以及所述水凝膠的制備方法。

本發(fā)明所述的基于雙分子去氫膽酸衍生物鹽的水凝膠是以下述結(jié)構(gòu)式表示的物質(zhì)為凝膠因子，溶于水中自然放置后形成的穩(wěn)定水凝膠：

其中，所述的R為Li、Na或K。

本發(fā)明所述基于雙分子去氫膽酸衍生物鹽的水凝膠的制備方法是將所述凝膠因子溶解在水中得到澄清透明溶液，室溫下靜置以形成穩(wěn)定的水凝膠。

具體地，上述制備方法中，可以采用加熱和/或超聲的方式，使所述凝膠因子溶解在水中得到澄清透明溶液。

進一步地，所述加熱的溫度范圍為60～90℃。

本發(fā)明上述水凝膠的制備方法中，所述加入的凝膠因子的濃度范圍為5～30mg/mL。

優(yōu)選地，所述室溫下的靜置時間為10～30分鐘。

進而，本發(fā)明所述的凝膠因子可以采用下述方法制備得到：將3,3'-二去氫膽酸基二丙胺基丁酸與一元堿加入溶劑乙醇中，于35℃攪拌反應1小時，除去溶劑，固體產(chǎn)物洗滌干燥后獲得所述凝膠因子。其中，所述的一元堿為氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀。

進一步地，上述反應中，一元堿的摩爾用量是3,3'-二去氫膽酸基二丙胺基丁酸摩爾用量的1～10倍。

優(yōu)選地，本發(fā)明分別使用二氯甲烷和乙醇洗滌所述反應得到的凝膠因子。

本發(fā)明采用下述方法測試所制備水凝膠的凝膠-溶液相轉(zhuǎn)變溫度：將放置有制備好的一定濃度的水凝膠的直徑12mm螺口小瓶倒置于真空烘箱中，以12℃/h的升溫速度加熱真空烘箱，當水凝膠在重力作用下滑落到瓶底時，記為該水凝膠的凝膠-溶液相轉(zhuǎn)變溫度。

本發(fā)明水凝膠的形成過程是，首先兩分子的雙分子去氫膽酸衍生物鹽通過靜電作用與偶極-偶極作用形成一個二聚體(以衍生物鉀鹽為例，如下表所示)，然后二聚體在分子中酰胺鍵的作用下，快速形成氫鍵而形成一維超分子聚集體，最后這些一維聚集體通過相互纏繞而形成三維網(wǎng)狀超分子結(jié)構(gòu)，將水分子包埋，形成穩(wěn)定的水凝膠。由于形成水凝膠的驅(qū)動力為靜電作用、偶極-偶極作用和氫鍵的協(xié)同作用，因此所制備的水凝膠具有較好的熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明基于雙分子去氫膽酸衍生物鹽快速形成了一種新的水凝膠，該水凝膠在不同濃度下的凝膠-溶液相轉(zhuǎn)變溫度都大于70℃，具有良好的熱穩(wěn)定性。由于該水凝膠的凝膠-溶液相轉(zhuǎn)變溫度遠高于人類體溫，并具有良好的生物相容性，可作為生物軟組織填充劑、藥物包埋緩釋材料、醫(yī)用敷料等使用，應用范圍廣泛。

附圖說明

圖1是實施例1制備的雙分子去氫膽酸衍生物鉀鹽的質(zhì)譜譜圖。

圖2是實施例1制備的雙分子去氫膽酸衍生物鉀鹽水凝膠的透射電鏡照片。

圖3是實施例2制備的雙分子去氫膽酸衍生物鈉鹽水凝膠的透射電鏡照片。

圖4是實施例3制備的雙分子去氫膽酸衍生物鋰鹽水凝膠的透射電鏡照片。

具體實施方式

下述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，并不用于對本發(fā)明進行任何限制。對于本領域技術人員而言，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

實施例1

稱取3,3'-二去氫膽酸基二丙胺基丁酸250mg、氫氧化鉀85mg，加入裝有50mL乙醇的燒瓶中，于35℃攪拌反應1小時，停止反應。將反應液旋干，分別用二氯甲烷和乙醇快速洗滌一次，固體真空干燥，得到雙分子去氫膽酸衍生物鉀鹽淡黃色粉末。

圖1是雙分子去氫膽酸衍生物鉀鹽的質(zhì)譜譜圖，圖中998.6處特征峰為目標產(chǎn)物掉鉀的離子質(zhì)子峰，圖譜中沒有雜峰，說明在羧基的離子化過程中，雙分子去氫膽酸衍生物分子其它部分的化學結(jié)構(gòu)沒有被破壞。

取上述雙分子去氫膽酸衍生物鉀鹽10mg加入直徑12mm的螺口小瓶中，加入1mL蒸餾水，在70℃條件下加熱并超聲至其完全變成澄清透明溶液。將所述溶液在室溫下靜置20分鐘，形成穩(wěn)定的水凝膠。將小瓶倒置于真空烘箱中，以12℃/h的速度進行加熱，測得所述水凝膠的凝膠-溶液相轉(zhuǎn)變溫度為84℃。

圖2是雙分子去氫膽酸衍生物鉀鹽形成的水凝膠的透射電鏡照片，雙分子去氫膽酸衍生物鉀鹽分子通過偶極-偶極作用、靜電作用與氫鍵，自組裝形成三維網(wǎng)狀的超分子纖維結(jié)構(gòu)，在宏觀上表現(xiàn)為固態(tài)凝膠。

實施例2

稱取3,3'-二去氫膽酸基二丙胺基丁酸100mg、氫氧化鈉16mg，加入裝有30mL乙醇的燒瓶中，于35℃攪拌反應1小時，停止反應。將反應液旋干，分別用二氯甲烷和乙醇快速洗滌一次，固體真空干燥，得到雙分子去氫膽酸衍生物鈉鹽淡黃色粉末。

取上述雙分子去氫膽酸衍生物鈉鹽15mg加入直徑12mm的螺口小瓶中，加入1mL蒸餾水，在80℃條件下加熱并超聲至其完全變成澄清透明溶液。將所述溶液在室溫下靜置25分鐘，形成穩(wěn)定的水凝膠。將小瓶倒置于真空烘箱中，以12℃/h的速度進行加熱，測得所述水凝膠的凝膠-溶液相轉(zhuǎn)變溫度為79℃。

圖3是雙分子去氫膽酸衍生物鈉鹽形成的水凝膠的透射電鏡照片，雙分子去氫膽酸衍生物鈉鹽分子通過偶極-偶極作用、靜電作用與氫鍵，自組裝形成三維網(wǎng)狀的超分子纖維結(jié)構(gòu)，在宏觀上表現(xiàn)為固態(tài)凝膠。

實施例3

稱取3,3'-二去氫膽酸基二丙胺基丁酸120mg、氫氧化鋰10mg，加入裝有25mL乙醇的燒瓶中，于35℃攪拌反應1小時，停止反應。將反應液旋干，分別用二氯甲烷和乙醇快速洗滌一次，固體真空干燥，得到雙分子去氫膽酸衍生物鋰鹽淡黃色粉末。

取上述雙分子去氫膽酸衍生物鋰鹽20mg加入直徑12mm的螺口小瓶中，加入1mL蒸餾水，在85℃條件下加熱并超聲至其完全變成澄清透明溶液。將所述溶液在室溫下靜置30分鐘，形成穩(wěn)定的水凝膠。將小瓶倒置于真空烘箱中，以12℃/h的速度進行加熱，測得所述水凝膠的凝膠-溶液相轉(zhuǎn)變溫度為84℃。

圖4是雙分子去氫膽酸衍生物鋰鹽形成的水凝膠的透射電鏡照片，雙分子去氫膽酸衍生物鋰鹽分子通過偶極-偶極作用、靜電作用與氫鍵，自組裝形成三維網(wǎng)狀的超分子纖維結(jié)構(gòu)，在宏觀上表現(xiàn)為固態(tài)凝膠。