[发明专利]柠檬酸柱撑水滑石超分子材料及其插层组装方法

说明书

技术领域

本发明属于超分子材料技术领域，涉及一种柠檬酸柱撑水滑石超分子材料及其插层组装方法。

背景技术

水滑石(Layered Double Hydroxides，简称LDHs)通式为[M²⁺_1-xM³⁺_x(OH)₂](A^n-)x/n·mH₂O，其中M²⁺(M³⁺)，A^n-，x，m分别为二价或三价金属阳离子、层间阴离子、M³⁺/(M²⁺+M³⁺)摩尔比及结晶水数量。此类材料的结构由带正电荷类水镁石层和层间的可交换阴离子和水分子构成。LDHs层板内存在强共价键作用，层间则存在一种弱相互作用力，即层间客体阴离子与主体层板之间以静电引力、氢键或范德华力等弱化学键连接，且主、客体都以有序的方式排列形成超分子结构(复合)化合物。层间引入新的客体阴离子可使层状结构和组成产生相应的变化，已经制备出了许多具有特殊功能或结构新颖的有机物插层水滑石材料，广泛应用在催化、吸附、医药、光电、环境保护和农药等领域。

在药物控制释放体系中，除药物本身外，药物载体扮演着重要角色。目前的药物载体多为高分子材料，欧美等发达国家对缓/控释材料的研究十分活跃，特别是关于可生物降解性聚合物材料的研究已成为目前的研究重点和发展趋势。但这种具有特殊功能聚合物的制备难度较大，成本较高。因此，目前对药物剂型改造还未取得突破性的进展。近年来，包括介孔材料、层状材料在内的无机材料代替聚合物材料用于药物缓/控释体系的载体越来越受到人们的重视。

超分子插层结构缓/控释药物体系集LDHs载体和聚合物载体的优势于一体，可更为精准地控制口服缓/控释药物在胃肠区的释放。

药物使用的局限性，不仅存在于低效和治疗范围小等方面，更多的存在于无法克服的毒副作用方面。控释体系对于减小药物用量、控制药物作用区域、提高药物作用效力、降低毒副作用等，无疑是一种非常行之有效的途径。超分子插层结构缓/控释药物体系的研究在实际应用方面可促进缓/控释制剂的发展，为新药的研制和老药新用途的开发提供更为广阔的应用前景；在理论方面可进一步促进超分子插层化学甚至是超分子化学的发展。

柠檬酸在医药领域获得了广泛的应用。JairoTnirto用共沉淀法将柠檬酸根引入LDHs层间制备插层结构LDHs作为缓释性医药，表现出良好的应用效果。但是共沉淀法不仅实验条件苛刻，反应过程需要N₂保护，而且沉淀过程柠檬酸根会与Mg和Al形成络合物，使得插层组装变得十分困难，得到的插层产物结晶度低，晶体结构不完整，不易获得完全插层的产物。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种柠檬酸柱撑水滑石超分子材料，能控制释放，具有缓释作用；解决了现有技术中柠檬酸效力低、治疗范围小、作用区域不可控、无法克服的毒副作用的问题。

本发明的另一目的是，提供一种柠檬酸柱撑水滑石的插层组装方法。

本发明所采用的技术方案是，一种柠檬酸柱撑水滑石超分子材料，化学分子式为：Mg₆Al₂(OH)₁₅C₆H₅O₇。

一种柠檬酸柱撑水滑石超分子材料的插层组装方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1：采用成核/晶化隔离法制备镁铝LDHs：称取6.4g的NaOH和1.1g无水Na₂CO₃加入60ml去离子水中配成碱溶液A放入500ml烧杯中；另取14.8g的MgSO₄·7H₂O、13.3gAl₂(SO₄)₃·18H₂O加入80ml去离子水中配成盐溶液B；在激烈磁力搅拌下将B溶液加入溶液A中，然后在62-66℃的水中热处理20h；水洗至pH值小于8，离心分离后放入70℃烘箱干燥18h，得镁铝LDHs；

步骤2：将步骤1方法制得的4.5g镁铝LDHs加入到盛有100mL去离子水的烧杯中，室温下磁力搅拌，加入过量柠檬酸7.5g直至烧杯中浑浊液变为澄清溶液，备用；