[发明专利]由离子液体组合物形成的含结构性多糖和大环化合物的复合材料

说明书

对于联邦政府资助的研究或开发的声明

本发明是在由国立卫生研究院授予的R15GM-99033下的政府支持完成的。美国政府在这项发明中有一定的权利。

相关专利申请的交叉引用

本发明要求美国临时专利申请号61/824,717在35U.S.C.§119(e)下的权益，其全部内容在此通过引用并入本文。

背景技术

本发明的领域涉及含结构性多糖和大环化合物的复合材料和用于制备所述复合材料的离子液体组合物。特别地，本发明的领域涉及由离子液体组合物形成的含结构性多糖(例如纤维素、几丁质或壳聚糖)和大环化合物(例如环糊精)的复合材料。

发明内容

本文公开的是含一种或多种结构性多糖和优选地一种或多种大环化合物的复合材料。所述复合材料可由离子液体组合物制备，所述离子液体组合物含溶解在一种或多种离子液体中的一种或多种多糖并优选地包含溶解在一种或多种离子液体中的一种或多种大环化合物。所述复合材料可由离子液体组合物制备，例如，通过从离子液体组合物中移除离子液体并保留所述一种或多种结构性多糖和优选地一种或多种大环化合物。

所公开的组合物通常包含一种或多种结构性多糖，其可包括但不限于聚合物例如包含通过β-1,4连接键连接的单糖的多糖。例如，结构性多糖可包含通过β-1,4连接键连接的6-碳单糖的聚合物。对于所公开的组合物合适的结构性多糖可包括但不限于纤维素、几丁质和改性的几丁质例如壳聚糖。

所公开的组合物优选包含一种或多种大环化合物。适合的大环化合物可包括但不限于环糊精、杯芳烃、分子监狱(carcerands)、冠醚(crownethesr)、环芳、穴状配体、葫芦脲(cucurbituril)、柱芳烃、和球瑗(spherands)。

在一些实施方案中，所述大环化合物是环糊精。在另一个实施方案中，所述环糊精是α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精。可例如通过在羟基上进行一种或多种取代，例如在环糊精的任何葡糖单体的2-羟基、3-羟基和6-羟基的一种或多种上的取代。合适的取代可包括但不限于烷基取代(例如，甲基取代)、羟烷基取代、磺烷基取代、烷铵基取代、腈基取代、膦基取代和糖基取代。改性的环糊精可包括但不限于甲基环糊精(例如甲基β-环糊精)、羟乙基环糊精(例如羟乙基β-环糊精)、2-羟丙基环糊精(例如，2-羟丙基β-环糊精和2-羟丙基γ-环糊精)、磺丁基环糊精、葡糖基环糊精(例如，葡糖基和α-环糊精和葡糖基β-环糊精)和麦芽糖基环糊精(例如，麦芽糖基α-环糊精和麦芽糖基β-环糊精)。

所公开的组合物材料可由离子液体组合物形成，例如，包含溶解在一种或多种离子液体中的一种或多种多糖并优选地包含溶解在一种或多种离子液体中的一种或多种大环化合物的离子液体组合物。用于形成所述离子液体组合物的合适的离子液体可包括但不限于烷基化咪唑盐。在一些实施方案中，所述烷基化咪唑盐选自由1-丁基-3-甲基咪唑盐、1-乙基-3-甲基咪唑盐和1-烯丙基-3-甲基咪唑盐。合适的盐可包括但不限于氯化物盐。

在公开的离子液体组合物中，结构性多糖可溶解在离子液体中。在一些实施方案中，所述离子液体可包含至少约2％、4％、6％、8％、10％、15％、20％w/w的溶解的结构性多糖。

在公开的离子液体组合物中，大环化合物可溶解在离子液体中。在一些实施方案中，所述离子液体可包含至少约2％、4％、6％、8％、10％、15％、20％w/w的溶解的大环化合物。

可在用于制备所公开的包含结构性多糖和优选地大环化合物的复合材料的方法中采用本发明公开的离子液体组合物。例如，在所公开的方法中，含结构性多糖和优选地大环化合物的复合材料可通过如下方法制备：(1)获得或制备如本文公开的含结构性多糖和优选地大环化合物的离子液体组合物，其中所述结构性多糖和优选地大环化合物溶解在离子液体中；和(2)从离子液体组合物中移除离子液体并保留所述结构性多糖和优选地所述大环化合物。可通过包括但不限于洗涤(例如，使用水溶液)的步骤从组合物中移除离子液体。可通过包括但不限于干燥(例如，在空气中)和冻干(例如，在真空下干燥)的步骤移除在洗涤后保留在组合物中的水。所述复合材料可被形成任何所需的形状，例如，膜或粉末(例如微颗粒和/或纳米颗粒粉末)。