基于环糊精的超分子组装体和水凝胶:最新进展及未来展望

超分子聚合物化学被广泛地应用于制备具有复杂分子结构的先进功能性材料,使其在高分子和小分子自组装领域都备受瞩目。尤其是通过自组装大分子体系形成的复杂但有序的纳米结构组装体引起了特别关注。这类通过非共价键相互作用形成的主客体复合物具有复杂的分子结构,同时实现了较高的专一性及功能性。

 环糊精是一类由6至8个D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4 糖苷键首尾相连形成的大环化合物。其分子内部为一个呈“V”字型的疏水性空穴,表现出独特的分子识别能力。可通过非共价相互作用, 对尺寸合适的客体分子和聚合物等进行包接形成复合物。环糊精作为药物洗脱支架和稳定物,最早被应用于医药制剂的制备;随后,化学家们又发现环糊精可用于构筑多种先进功能性材料,从而在广泛的学科领域引起研究者的兴趣。如应用环糊精及其衍生物,通过超分子化学合成的聚合物体系被广泛应用于生命科学,生物技术和材料科学,包括材料的分子识别,荧光传感,药物输送,手性分离,促动器,耐划和自我修复材料,以及弹性体,和形状记忆材料的制备等。在这篇名为“基于环糊精的超分子组装体和水凝胶:最新进展及未来展望”的综述里,作者突出回顾了超分子化学的通用性,以及如何赋予高度有序的超分子组装体以专一性和可控性。这其中一个特别的体系就是基于环糊精及其衍生物制备的具有聚合物结构特点的超分子水凝胶。这类水凝胶材料展现出形状可变或可逆交联性、结合位专一性以及先进功能性等特点。目前为止,在该领域的研究主要集中于药物缓释水凝胶和原位凝胶水凝胶体系的制备,但是应用此类超分子体系来解决现实的问题仍处于起步阶段。为此,澳大利亚墨尔本大学乔光华教授Macromolecular Rapid Communications撰写了一篇综述,回顾了该领域的研究进展并展望了该领域的未来,为促进环糊精超分子化学领域的成熟及如何克服这些不利因素起到指引作用