800yL殼聚糖溶液在劇烈震蕩下充分混勻以保證鐵離子和殼聚糖分子充分配位形成配位化合物，隨后在劇烈震蕩下迅速加入10yL 0.4M的氫氧化鈉溶液以實現對殼聚糖分子的去質子化并引發鐵離子和殼聚糖分子之間的金屬-超分子作用形成鐵-殼聚糖超分子凝膠。待室溫下放置24h后該鐵-殼聚糖超分子凝膠成功形成。
[0043]圖1為本發明所述鐵-殼聚糖超分子凝膠的宏觀圖，由圖可知，制備的鐵-殼聚糖超分子凝膠呈鐵紅色，并且體現較好的凝膠特性。
[0044]圖2中實施例1所述鐵-殼聚糖超分子凝膠制備的流程圖，從圖中可以看出本方案主要通過改變加樣順序以避免氫氧化物沉淀的產生。
[0045]圖3為本發明所述鐵-殼聚糖超分子凝膠的XRD圖及純殼聚糖和鐵-殼聚糖配合物的XRD圖，從圖中可以看出，鐵離子和殼聚糖形成配合物后，殼聚糖的特征峰消失，取而代之的是在25°左右產生的寬峰。進一步的，形成超分子凝膠后，在29.52° ,32.08° ,39.20°，42.78°和48.07°位置出現了新的特征峰，證明了超分子作用后其晶型結構的進一步轉變。
[0046]圖4為為本發明實施例1所述鐵-殼聚糖超分子凝膠的Raman圖及純殼聚糖和鐵-殼聚糖配合物的Raman圖，相對于純殼聚糖，鐵離子和殼聚糖形成配合物后其Raman特征峰發生顯著的偏移，證明了鐵離子和殼聚糖的成功配位。
[0047]圖5為本發明實施例1所述鐵-殼聚糖超分子凝膠的FTIR圖及純殼聚糖和鐵-殼聚糖配合物的FTIR圖。從圖中可以看出，殼聚糖分子的特征吸收峰分別位于u(CH)at 2923cm—1, u(C0)at 1089cm_1and 1670cm—工。在1525cm—1處的氨基伸縮振動峰和1385cm—1處的輕基特征峰以及1156，1089和1027cm—1的羰基特征吸收峰都發生一定程度的降低和偏移，證明了鐵離子與這些基團的配位作用，驗證了鐵-殼聚糖超分子凝膠的化學作用組成即金屬-超分子作用。
[0048]2、自愈合和pH響應性行為研究
[0049](I) 一個塊狀的鐵-殼聚糖超分子凝膠放置于培養皿上，隨后用手術刀將該超分子凝膠從中間切斷成兩塊并緊靠放在一起，24h后改超分子凝膠自愈合完成，觀察其自愈合性能(以兩塊凝膠重新融合成一塊為佳)。
[0050]結果表明:該鐵-殼聚糖超分子凝膠具有優良的自愈合性能，極大地拓展了金屬_超分子水凝膠的應用性能。
[0051](2)將鐵-殼聚糖超分子凝膠用截留分子量為3000的透析袋裝好置于不同pH值(2.2、4、6、7.4)的緩沖溶液中，每隔一定時間拍攝照片，觀察其在不同pH條件下的行為變化。
[0052]結果表明:該鐵-殼聚糖超分子凝膠在模擬胃酸pH條件下逐步解離，緩釋鐵-殼聚糖配合物;而在弱中性條件下發生溶脹而非解離。
[0053]圖6為A、B、C為本發明實施例1所述鐵-殼聚糖超分子凝膠的切割圖及其自愈合性能表視圖，由圖A可知，制備的鐵-殼聚糖超分子凝膠被成功切割成兩塊并堆放在一起。由圖B可知，24h后兩塊凝膠融合成一塊。進一步的，從圖C可以看出，即使用鑷子夾起，兩塊凝膠依然牢固地連在一起，證明其優良的完整性和自愈合性。
[0054]圖7為本發明實施例1所述鐵-殼聚糖超分子凝膠在不同pH條件下解離后的宏觀圖。實驗結果表明，鐵-殼聚糖超分子凝膠在生理條件下穩定，而在模擬胃酸PH條件下首先溶脹，而后緩慢釋放組成其的鐵-殼聚糖配合物，這種特點對于提高補鐵劑的作用效果顯得尤為重要。
[0055]實施例2:
[0056]1、鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備:
[0057](I)殼聚糖溶液的配制:
[0058]將Ig醋酸加水定容至lOOmL，隨后將2g殼聚糖溶解于上述溶液中充分攪拌并靜置過夜待用。
[0059](2)鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備:
[0060]將10yL 0.7M的硝酸鐵水溶液與800yL殼聚糖溶液在劇烈震蕩下充分混勻以保證鐵離子和殼聚糖分子充分配位形成配位化合物，隨后在劇烈震蕩下迅速加入200yL 0.6M的氫氧化鈉溶液以實現對殼聚糖分子的去質子化并引發鐵離子和殼聚糖分子之間的金屬-超分子作用形成鐵-殼聚糖超分子凝膠。待室溫下放置24h后該鐵-殼聚糖超分子凝膠成功形成。
[0061 ] 2、自愈合和pH響應性行為研究
[0062](I) 一個塊狀的鐵-殼聚糖超分子凝膠放置于培養皿上，隨后用手術刀將該超分子凝膠從中間切斷成兩塊并緊靠放在一起，24h后觀察其自愈合性能(以兩塊凝膠重新融合成一塊為佳)。
[0063]結果表明:該鐵-殼聚糖超分子凝膠具有優良的自愈合性能，極大地拓展了金屬-超分子水凝膠的應用性能。
[0064](2)將鐵-殼聚糖超分子凝膠用截留分子量為3000的透析袋裝好置于不同pH值的緩沖溶液中，每隔一定時間拍攝照片，觀察其在不同PH條件下的行為變化。
[0065]結果表明:該鐵-殼聚糖超分子凝膠在模擬胃酸pH條件下逐步解離，緩釋鐵-殼聚糖配合物。而在弱中性條件下發生溶脹而非解離。
[0066]實施例3:
[0067]1、鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備:
[0068](I)殼聚糖溶液的配制:
[0069]將Ig醋酸加水定容至lOOmL，隨后將4g殼聚糖溶解于上述溶液中充分攪拌并靜置過夜待用。
[0070](2)鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備:
[0071 ] 將10yL 0.9M的硝酸鐵水溶液與800yL殼聚糖溶液在劇烈震蕩下充分混勻以保證鐵離子和殼聚糖分子充分配位形成配位化合物，隨后在劇烈震蕩下迅速加入300yL 0.SM的氫氧化鈉溶液以實現對殼聚糖分子的去質子化并引發鐵離子和殼聚糖分子之間的金屬-超分子作用形成鐵-殼聚糖超分子凝膠。待室溫下放置24h后該鐵-殼聚糖超分子凝膠成功形成。
[0072]2、自愈合和pH響應性行為研究
[0073](I) 一個塊狀的鐵-殼聚糖超分子凝膠放置于培養皿上，隨后用手術刀將該超分子凝膠從中間切斷成兩塊并緊靠放在一起，24h后觀察其自愈合性能(以兩塊凝膠重新融合成一塊為佳)。
[0074]結果表明:該鐵-殼聚糖超分子凝膠具有優良的自愈合性能，極大地拓展了金屬_超分子水凝膠的應用性能。
[0075](2)將鐵-殼聚糖超分子凝膠用截留分子量為3000的透析袋裝好置于不同pH值的緩沖溶液中，每隔一定時間拍攝照片，觀察其在不同PH條件下的行為變化。
[0076]結果表明:該鐵-殼聚糖超分子凝膠在模擬胃酸pH條件下逐步解離，緩釋鐵-殼聚糖配合物。而在弱中性條件下發生溶脹而非解離。
【主權項】
1.一種鐵-殼聚糖超分子凝膠，其特征在于，所述鐵-殼聚糖超分子凝膠利用鐵離子和殼聚糖分子之間的金屬-超分子作用形成聚合物網絡，具有自愈合性能和PH響應性。2.如權利要求1所述的一種鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51.殼聚糖溶液的配制: 將殼聚糖溶解于醋酸溶液中形成均一穩定且有一定粘度的殼聚糖溶液； 52.鐵-殼聚糖凝膠的制備: 將硝酸鐵水溶液與殼聚糖溶液共混形成穩定的鐵-殼聚糖配位化合物，隨后在劇烈震蕩下加入NaOH溶液，靜置24小時，獲得穩定均一的鐵-殼聚糖超分子凝膠。3.根據權利要求2所述的一種鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備方法，其特征在于，步驟SI中所述得到的殼聚糖溶液的質量濃度為所述醋酸溶液的質量濃度為1%。4.根據權利要求2或3所述的一種鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述的硝酸鐵的水溶液濃度為0.5?0.9mol/L。5.根據權利要求2或3所述的一種鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述的氫氧化鈉(NaOH)溶液的濃度為0.4?0.8mol/L。6.根據權利要求2或3所述的一種鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述硝酸鐵水溶液和殼聚糖溶液的體積比為I: 8。7.根據權利要求2或3所述的一種鐵-殼聚糖超分子凝膠的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述NaOH溶液的加入量和殼聚糖溶液的體積比為1-3:8。8.如權利要求1所述的鐵-殼聚糖超分子凝膠的應用，其特征在于，所述應用為所述鐵_殼聚糖超分子凝膠能在胃部PH條件下緩釋鐵離子。9.如權利要求1所述的鐵-殼聚糖超分子凝膠在制備補鐵藥物或食品中的應用。
【專利摘要】本發明涉及一種鐵-殼聚糖金屬超分子凝膠的制備方法，屬于生物功能材料制備領域，所述方法包括如下步驟：首先制備殼聚糖溶液；再向殼聚糖溶液中加入硝酸鐵溶液共混形成穩定的鐵-殼聚糖配位化合物，隨后在劇烈震蕩下加入NaOH溶液靜置24小時讓其金屬超分子配位作用充分作用以獲得穩定均一的鐵-殼聚糖超分子凝膠；本發明所制得的鐵-殼聚糖超分子水凝膠具有自愈合性能，并對pH有優異的響應性可以實現對鐵-殼聚糖配合物的可持續性釋放，并有望應用作為補鐵劑以提高補鐵劑的作用效果。
【IPC分類】A61K33/26, C08G83/00, A61K9/06, A61P3/02, A61K47/48
【公開號】CN105646902
【申請號】
【發明人】潘建明, 吳潤潤, 朱恒佳, 黃偉, 姚俊彤
【申請人】江蘇大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年4月1日