【正文】 氫鍵聚集的自組裝模型：左：為分子的空間外 形圖，右：為分子的 Licorice 表達 未聚合的 BMDM 在二苯醚的凝膠態(tài)中，自組裝成一種細纖維，其直徑為 50nm~700nm。 圖 71 凝膠因子分子間氫鍵及π π相互作用示意圖 （式中 R ＝ — C17H35— ； X ＝ — O— 或 — CH2— ） 圖 72是這類凝膠因子在水中和二苯醚中形成分子凝膠的 TEM照片。 XRay 衍射分析未輻照的纖維，發(fā)現(xiàn)沒有產(chǎn) 生晶體的 Bragg反射。因此，產(chǎn)生了 共軛聚合物鏈的線團構(gòu)象或中等伸長。而光照后的凝膠可穩(wěn)定到 58 ℃，然后在更高的溫度下逐漸發(fā)生體積收縮，釋放出 溶劑。這種體系與普通的大分子凝膠 的區(qū)別在于，其單體首先通過氫鍵形成凝膠然后再聚合。例如二氫羊毛甾醇的質(zhì)量分數(shù)w=1%~10%時，可以將各種礦物油、合成油、動物油以及硅油凝膠化。 f和 g 形成的凝膠顯示了更高的熱穩(wěn)定性，其四氫化萘凝膠甚至在 150℃仍保持穩(wěn)定。帶有支鏈烷基的類似化合物是更為有效的凝膠因子。 3． N芐氧羰基 L丙氨酸 4十六烷酰 2硝基苯酯 (結(jié)構(gòu)式 7) 能利用 NH和 C=O 的分子間氫鍵相互作用使甲醇和環(huán)己烷凝膠化。 DDOA/丙酮凝膠的電子顯微照片表明有密集 3D 隨機網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)。 凝膠因子的種類 脂肪酸衍生物 在過去的研究中發(fā)現(xiàn)，取代脂肪 酸及其單價、二價或三價金屬鹽（例如結(jié)構(gòu)式 1 和 2），如 12羥基十八酸及其相關(guān)的鹽能夠使有機溶劑變得粘稠，如石油鋰皂的半固態(tài)分散液廣泛地應(yīng)用于潤滑油工業(yè)，從某種意義上講，凝膠因子的研究正是從這個領(lǐng)域中分離出來的。但這類亞穩(wěn)態(tài)的分子凝膠的穩(wěn)定性和機械性能較差。最近的研究發(fā)現(xiàn)，某些凝膠因子不僅能使有機溶劑凝膠化，還能使水凝膠化。 表征有機凝膠的一種有效的研究方法是利用其流變學性質(zhì)和熱力學性質(zhì)。用粘度計研究苯或庚烷中的油酸羥基鈷衍生物（結(jié)構(gòu)式 2）稀釋液的流變曲線表明體系是非牛頓力學行為。當對樣品進行溫度驟降時，可以觀察到明顯的雙折射現(xiàn)象。 結(jié)構(gòu)式 7 結(jié)構(gòu)式 8 5． 低聚的 α 氨基酸凝膠因子（結(jié)構(gòu)式 9）。 7． 縮肽（結(jié)構(gòu)式 11，結(jié)構(gòu)式 12）與前述大多數(shù)凝膠因子不同，環(huán) [CH2COL亮氨酰 L亮氨 酸 ]（結(jié)構(gòu)式 11， R1=R2=CH2CHMe2）能夠?qū)O性溶劑乙睛和非極性溶劑乙醚都凝膠化，而對于己烷，環(huán)己烷，或丙醇卻沒有作用。 c 在乙酸乙酯中可形成非常穩(wěn)定的凝膠。CAB 可以與許多溶劑例如烷烴、乙醇、酸類、酯類等形成凝膠， CAB、 CAQ 還可以凝膠化一些復雜液體，如硅油。聚合使得凝膠的熱穩(wěn)定性顯著增加至有機溶劑的沸點。 NNHHOOOOOOOOOONNHHNOONHH OO OOOO OO 216 結(jié)構(gòu)式 27 3． Shimizu等 [10]合成了可聚合的含糖基的聯(lián)乙炔衍生物（結(jié)構(gòu)式 28 和 結(jié)構(gòu)式 29）。輻照后的聚合纖維不溶于甲苯中，但輻照后的聚合纖維的溶解性及 UVvis 光譜與可溶性的聚聯(lián)乙炔類聚合物如 poly4BCMU 等相似。 表 73 四種凝膠因子的凝膠化性能 溶 劑 A B C D 水 I I I G 苯 G G GF GN 1,2二氯甲烷 G GN GN GF 四氯化碳 G GN G GN 二苯醚 G G G G p二甲苯 G G GN GN 氯仿 GN GN GN GN 二甲亞砜 G G G GF N,N二甲基甲酰胺 G GF G G 甲苯 GN GF GN GN 氯苯 G GN GN GN 環(huán)己胺 G I I I 218 芐醇 GN G G GN 苯乙烯 G G G G 乙二醇 GN GN GF G 丙醇 GN GN GF G 環(huán)己醇 GN GN GF G 大豆油 G G G G G： 形成穩(wěn)定凝膠； GF： 在低溫下形成穩(wěn)定凝膠； GN：形成凝膠，但不穩(wěn)定； I： 不溶 。二 (α 甲基丙烯酰氧基 1,3亞乙氧基羰基丙酰氨基 )二苯甲烷 （ BMDM） 可聚合凝膠因子（結(jié)構(gòu)式如圖 73）。 SEM 圖片還表明該三維纖維網(wǎng)絡(luò)是一種互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。將明膠加入到乳液體系中，相當于 一種共乳化劑，當冷卻至室溫時，即形成微乳凝膠。 圖 78 微乳 /分子凝膠的光學顯微照片 223 親水性的表面活性劑，如聚氧乙烯山梨醇單月桂酸酯（吐溫 20）也可加入這個體系，它可增加長鏈（ C＞ 14）有機溶劑分子所形成的分子凝膠的穩(wěn)定性。 （ 2）含有羧基熒光素的 Niosome 懸 浮液的制備： 聚山梨醇酯 膽固醇、膽固醇 聚氧乙烯醚按物質(zhì)的量比為 45： 45： 10（總計 300μ mol）的比例溶于 15mL 氯仿（ 100ml 圓底燒瓶中），隨后有機溶劑在 60℃下，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上被蒸出。 脂質(zhì)體分子凝膠 [19] 皮膚對于大多數(shù)化學藥物是一種天然屏障，只有很少的藥物以必需的治療劑量滲透進入皮膚。為了構(gòu)建糖基化合物凝膠因子，有報道合成了一種帶糖基的固相脂質(zhì)體，其制備過程是利用氯甲基化的聚苯乙烯樹脂為模板，反應(yīng)式和結(jié)構(gòu)如圖 710： 圖 710 糖基的固相脂質(zhì)體反應(yīng)式和結(jié)構(gòu)式 研究發(fā)現(xiàn)，這種帶糖基的脂質(zhì)體對己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、乙睛等是良好的凝膠因子。卵磷脂在此是用作滲透促進劑，液體石蠟是增溶卵磷脂的試劑。而在含 2%卵磷脂的樣品，明顯可見小而均勻的膠束存在?！? ：0%。這種所謂 LCST 特性（也是一種溫敏特性）使得聚合物在低溫下“流入”體內(nèi)或創(chuàng)口，隨即在體內(nèi)溫度下失去流動性。在水加入后很短時間內(nèi)即形成凝膠。在 60℃得到的 v/w/o 乳液類似于常規(guī)的 o/w/o 乳液 。同時，通常的聚合物水凝膠，通常是 pH 敏感的，環(huán)境pH 的改變又會影響藥 物在水凝膠上的負載。所制得的分子凝膠是一種外觀上不透明的半固體狀態(tài)。 Weiss[15]通 過凝膠模板濾取工藝，制備了含有納米尺寸孔洞的膜。從 X射線衍射數(shù)據(jù)可知，該凝膠因子的分子間的自組裝和堆積是復雜的，除了該自組裝模型外，還可能有其它的模型存在。另外，可能的π π相互作用也使得延伸的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得以形成（圖 71）。光學顯微鏡和 EFTEM 均未給出微晶圖像，證明未發(fā)生微晶的固體聚合。與在固態(tài)發(fā)生聚合的聚聯(lián)乙炔衍生物相比，最大紫外吸收峰發(fā)生了藍移。聚合前，環(huán)己烷凝膠（ [27] = mmol/dm3）的溶膠 — 凝膠相轉(zhuǎn)變溫度（ Tgel）為 46 ℃。近來，研究發(fā)現(xiàn)了一類新型的可聚合有機凝膠因子，通過使凝膠因子聚集體原位（ in situ） 聚合，可以改善這類有機凝膠的穩(wěn)定性。 a. R= (CH2)7CH3 d. n=3 g. n=12 b. R= e. n=6 c. R= f. n=9 = CH3 b. R= CH2Pn c. R= CH(CH3)2 NH NH RON HN HON H N HO(C H 2 )nN HN HOtBu tBuON HN HO OR ROO 213 表 72 二脲化合物的凝膠化能力 十六烷 p二甲苯 1辛醇 n醋酸丁酯 環(huán)己酮 四氫萘 1 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 凝膠 2 凝膠 凝膠 沉淀 凝膠 凝膠 凝膠 3 凝膠 凝膠 沉淀 沉淀 凝膠 凝膠 4 不溶 凝膠 沉淀 沉淀 沉淀 凝膠 5 不溶 凝膠 凝膠 沉淀 凝膠 凝膠 6 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 凝膠 甾族衍生物 (結(jié)構(gòu)式 16, 結(jié)構(gòu)式 17) 一些甾族衍生物 [7]由于具有分子手性，能夠?qū)⒂袡C溶劑凝膠化。 d~g 對 于幾種有機溶劑例如 1辛醇， 2辛醇和四氫化萘是有效的凝 膠因子，所形成的凝膠也是可逆的。 結(jié)構(gòu)式 10 結(jié)構(gòu)式 11 結(jié)構(gòu)式 12 O 2 NOOON HOOC H 3C H 4OONH ONH HNOOONHNHR2HH R1 O OONHONHR2R1HHOOOOOONONNONR1R2R1R2HH HH 211 每個分子含有 4 個氫鍵結(jié)合點。TSATA的紅外光譜以及溶液的各向同性證明了聚集體的 3D 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是通過分子間氫鍵作用形成的。 DDOA 由于具有光致變色性質(zhì)引起了人們的注意。關(guān)于有機凝膠聚集體動力學研究，例如，熱可逆網(wǎng)絡(luò)的分子動力學的研究可以使用光子相關(guān)光譜，也可借助帶有寬頻率（ 101 Hz~109 Hz）的介電光譜。 目前，凝膠因子的研究主要限于對小分子有機化合物的研究。由于水不是有機溶劑，故稱分子凝膠更恰當。研究凝膠因子體系，首先必須鑒定凝膠狀態(tài)。這些溶液，沒有屈服值，加入吡啶或乙酰丙酮后其粘度會顯示出劇烈的降低。凝膠樣品的冷卻速度與微結(jié)構(gòu)尺寸的相互關(guān)系表明它們可以形成亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。 H ( NHCH(R)C(O ))n NHCmH2m+1 (結(jié)構(gòu)式 9) ⑴ R=CHMe2 , n=, m=18 ⑺ R=CH2CH2CO2Et ,n=, m=12 ⑵ R=CHMeEt, n= , m=18