文献综述
【摘要】：以水为主要成份的超分子水凝胶（水含量通常高达95%）,是小分子（分子量不超过2000，又称凝胶因子）自组装形成的聚集体。又称小分子水凝胶，是上世纪90年代才出现的一类新型水凝胶。分子自组装即大量分子单体在弱的非共价键力作用下，自发的聚集装配成特定结构和功能的超分子结构的过程。超分子水凝胶是其亲水基团和疏水基团在水中溶解和聚集达到平衡的一种存在状态，与高分子聚合物凝胶不同，超分子中线性、纤维状、带状三维结构的纤维间和纤维内部均靠非共价键连接，在温度升高后，凝胶因子可以重新溶解到溶剂中，使得凝胶网络结构破坏，冷却后可重新凝胶。
【关键词】：水凝胶，锌离子响应，肽段合成
对于低分子量水凝胶因子的研究,可以追溯1841年,Lipowitz在碳酸锂存在下研究尿酸的溶解性时,发现其水溶液变成了胶状物。近年来,基于低分子量水凝胶因子的文献激增,成为新的研究热点。以水为介质形成的凝胶(水凝胶)在自然界和人工合成的情况下都广泛存在,生物体内小到细胞、组织,大到器官,均可看作复杂的水凝胶体系。水凝胶由于其生物相容和低毒害特性,在制备组织工程、药物输送和响应性材料等方面都有很好的应用价值。
和聚合物水凝胶相比,超分子水凝胶纤维内部和纤维之间都由非共价键连接,通常具有热可逆性,可以重新加热成为溶液,具有聚合物凝胶不具备的优势,而且也易于化学改性,对各种外界刺激具有更好的响应性,因而具有广阔发展前景。
1.超分子凝胶的结构及性能
目前凝胶因子的研究主要限于小分子有机化合物,这也是因小分子易于聚集,自我组装之故。氢键、静电相互作用、亲疏水相互作用以及pi;pi;相互作用等非共价键的弱相互作用是凝胶化的驱动力,凝胶因子通过这些弱相互作用自组装形成线型、纤维状或带状结构,继而形成三维网络结构,阻止了溶剂分子的流动,从而使整个体系凝胶化。
凝胶被认为是由纤维(纳米到毫米级别)缠结并且通过表面张力把溶剂捕获起来形成的。为了理凝胶形成的机理,凝胶可以分为一级、二级和三级结构。其中,一级结构(埃至纳米尺度）是由分子级别的识别导致在一个或两个维度上各向异性的聚集决定的。
与聚合物水凝胶相比,由低分子量有机小分子形成的水凝胶有以下优点:
(1)可直接利用生物相容并易于降解的小分子物质形成凝胶,以满足生物体应用的要求;
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