[发明专利]基于环糊精基金属-有机骨架制备树突状水凝胶的方法

说明书

本发明属于生物材料技术领域，具体涉及基于环糊精基金属‑有机骨架制备树突状水凝胶的方法。该方法先通过蒸汽扩散法，将β‑环糊精溶于碱金属离子溶液中，并通过滤膜，置于晶体生长所需的蒸汽环境中；再滴加不良溶剂，倾析或离心分离，洗涤，干燥，得到晶体；将收集到的晶体分散到多糖溶液中，并置于极性溶剂蒸汽环境中，倾析或过滤，洗涤，得到树突状水凝胶。现有技术中的制备方法存在复杂、稳定性差的问题。本发明通过向预先合成的CD‑MOF中添加大豆种皮多糖，制备了具有柔软和刚性特征的绿色可再生材料。

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，具体涉及基于环糊精基金属-有机骨架制备树突状水凝胶的方法。

背景技术

金属有机骨架（MOF）是一类广泛的晶体多孔结构，其中有机配体和金属离子通过配位键桥接。由于其固有的高孔隙率和可调结构，它们被广泛应用于许多工程领域，最著名的是催化，储气，分离，光学成像，生物传感和输送系统等领域。MOF-5的合成标志着多孔MOFs材料在设计和构造阶段的发展进入了一个新时代。迄今为止，一系列经典的MOF衍生材料随后相继被合成（例如ZIF（ZIF-8和ZIF-67），MIL（MIL-53和MIL-101系列）和MAF（MAF-5和MAF-6等）。它们通常由有机配体连接金属离子而形成，与其他现有的传统材料相比，具有竞争性的化学和热力学稳定性。但是，生物医学和食品工程领域通常需要具有特定性质的材料，包括化学和热力学稳定性，低毒性，可降解性，生物相容性以及易于加工或功能化等。因为这类医药和食品类材料通常用于吸收或封装生物货物而不会影响其完整性，并且对于诸如药物输送和食品加工之类的体内应用是安全的。

目前，由于环糊精基金属-有机框架化合物（CD-MOF）稳定性差而受到限制，只能用作食品，水净化，输送系统和医疗领域的辅助材料，而且目前现有的制备工艺复杂，急需解决制备的原料存在的有毒、无法降解、成本高，合成复杂，不易模块化的问题。

发明内容

发明目的：

本发明旨在提出基于环糊精基金属-有机骨架制备树突状水凝胶的方法，以解决现有技术中的制备方法复杂、稳定性差的问题。

技术方案：

基于环糊精基金属-有机骨架制备树突状水凝胶的方法，该方法包括以下步骤：（1）通过蒸汽扩散法，将β-环糊精溶于碱金属离子溶液中，并通过滤膜，置于晶体生长所需的蒸汽环境中；

（2）再滴加不良溶剂，倾析或离心分离，洗涤，干燥，得到晶体；

（3）将收集到的晶体分散到多糖溶液中，并置于极性溶剂蒸汽环境中，倾析或过滤，洗涤，得到树突状水凝胶。

进一步的，蒸汽扩散法的具体步骤包括：将β-环糊精溶于碱金属离子溶液中，将该混合溶液通过滤膜过滤，再置于40-65℃，充满甲醛蒸汽的密闭环境中。

进一步的，碱金属溶液选择1.5~3mmol的氢氧化钾或氢氧化钠溶液；滤膜选择0.2-0.8μm。

进一步的，步骤（2）具体包括：在50-60℃，静置6-12h后，向晶体生长的混合溶液中滴加甲醇溶剂，晶体析出，倾析，甲醇洗涤多次，去除游离的β-环糊精配体，50 ℃真空干燥，得到晶体。

进一步的，不良溶剂包括甲醇，乙醇，四氢呋喃，丙酮和氯仿有机溶剂。

进一步的，步骤（3）具体包括：将收集的晶体分散在0.05-1.0 wt%的大豆种皮多糖溶液中，然后滴加极性溶剂，缓慢搅拌，倾析或过滤，洗涤，收集，并在40-65 ℃、6-24 h条件下真空干燥，得到树突状水凝胶。

进一步的，极性溶剂选择甲醇、乙醇。

进一步的，β-环糊精与碱金属溶液的摩尔比为1:（6-10）。

优点及效果：

本发明具有以下优点和有益效果：