[发明专利]以1.0nm水合高岭石为插层前驱体制备的丝氨酸/高岭石插层复合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丝氨酸/高岭石插层复合物的制备方法，尤其是涉及一种c轴层方向的晶格常数d₀₀₁= 1.0nm水合高岭石为插层前驱体以制备的丝氨酸/高岭石插层复合物及制备方法。

背景技术

高岭石是一种重要的非金属矿产资源，主要由微小片状、管状、叠片状等高岭石族矿物组成，工业上广泛用于造纸、陶瓷、油漆、橡胶、塑料、石油化工等领域。高岭石（Al₂Si₂O₅（OH）₄）是一种典型的1:1型层状硅酸盐，由硅氧四面体片层和铝氧八面体片层在c轴方向上作周期性排列组成，层与层之间主要通过氢键结合。在一定条件下，某些分子可以克服层间作用力插入高岭石层间，而不破坏其原有的层状结构，这个过程称为插层。

高岭石插层复合物一直是行业研究的热点，目前，国内外关于高岭石插层复合物的研究方向主要有两个热点：一方面是新高岭石插层复合物的制备与表征，另一方面是高岭石插层复合物在新领域的应用。这种复合材料不同于传统的复合材料，其层间为纳米区域，在其内部各组分的协同作用下会产生一些母体所不具备的特殊性质。由于高岭石结构中存在大量的羟基并且没有可交换的离子，因而与膨胀型粘土矿物蒙脱土不同，高岭石的插层复合物在形成过程中表现出特殊的优越性能。

并且，高岭石具有优良的生物相容性、化学和热稳定性，资源丰富，价格便宜，以及它特殊的表面和结构性质，在医药方面具有广泛的应用价值，有研究报道可以被用作抗菌材料、美容护肤材料和止血材料等。通过在高岭石层间引入功能性分子，得到的插层复合物不仅具有高岭石本身的功能，还兼具插层物的功能，从而得到功能增强的复合物。

譬如，药物分子进入到高岭石层间区域后，其稳定性及活性可以保持，在层间大多呈单层分布，能够提高药物分子的溶解性和透过性。这类药物，如蛋白多肽类药，理化性质不稳定，直接口服易受胃肠道pH、菌群及酶系统的破坏，或者如丝氨酸的衍生物毒副作用大，不能直接口服，而高岭石层间区域为这些药物分子提供了理想的环境，避免了以上问题。

然而，一般分子很难直接进入高岭石层间，只有极少数的极性强的有机小分子如甲酰胺、二甲亚砜、水合肼、尿素等能直接插层，其他分子则需要通过相应的插层前驱体再经过置换进入层间。通常这些前驱体中的插层分子有较强的毒性，制备时如采用其作为前驱体，一方面对人体有毒有害；另一方面，这些前驱体中的插层分子极性强，也即与高岭石层间作用力强，因而置换反应周期也非常长，如通过二甲亚砜/高岭石插层复合物、N，N-二甲基甲酰胺/高岭石插层复合物作为前驱体制备琥珀酰亚胺/高岭石插层复合物、戊二酰亚胺/高岭石插层复合物，制备需要几天甚至几个月的时间。因而会限制高岭石插层复合物制备以及在医药领域的应用。所以，制备无毒无害的高岭石插层复合物前驱体以置换制备所需要的高岭石插层复合物将是目前的重要工作之一，特别在医药应用领域具有重要的实际意义和社会价值。

从药物来看，L-丝氨酸在医药、化妆品等领域有着广泛的应用。在医药方面，广泛应用于配置复方氨基酸补液，特别是第三代氨基酸输液及营养增补剂；并用于合成多种L-丝氨酸衍生物，包括抗癌、艾滋病新药及基因工程用保护氨基酸等。L-丝氨酸的衍生物环丝氨酸是一种抗生素，可用于治疗结核病；偶氮丝氨酸是一种抗癌剂，常用于治疗肿瘤，同时作为谷氨酰胺的抗代谢物，可用于治疗急性白血病和柯杰金氏病。同时，丝氨酸是合成蛋白多肽类药物的重要中间体，蛋白多肽类药物在疾病诊断、治疗或预防方面有着广泛的应用。在化妆品方面，丝氨酸是重要的自然保湿因子（NMF）之一，皮肤角质层保持水分的重要角色，它还具有美肤功能，保水，抗菌，缓冲，表面活性剂保护作用，以及某些有利于抗体的生理作用。因此，制备丝氨酸/高岭石插层复合物在化妆品和医药方面有着广泛的应用前景和价值。