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【摘要】
由于水中阴离子识别和从头凝胶剂设计具有挑战性 ， 因此由主客体阴离子识别触发的水凝胶很难实现 。 最近 ， 马萨里克大学ZoranKokan博士/Vladimír?indelá?教授团队报告了这样一种基于 bambus[6
uril 阴离子受体 BU 的水凝胶系统 。
尽管 BU 本身不是凝胶剂 ， 但在碘化物或高氯酸盐的存在下选择性地形成水凝胶 。 由 NMR、ATR-IR 和单晶 X 射线表明 ， BU 的阴离子识别控制着水凝胶化 。 通过 SAXS、cryoSEM 和全息成像方法阐明了网络结构的凝胶机制和层状性质 。 流变学表征显示水凝胶稳定且相对坚固 。 在生理盐水溶液中 ， 水凝胶通过阳离子复分解作用释放阳离子货物 ， 导致凝胶到凝胶的转化 。 胆碱衍生物作为模型药物 ， 从水凝胶中缓慢释放 。 该简单的水凝胶系统可能会启发基于主客体阴离子识别的智能材料的设计 ， 其中特定带电物质的释放或隔离是可取的 。 相关论文以题为Supramolecular hydrogelation via host-guest anion recognition: Lamellar hydrogel materials for the release of cationic cargo发表在《Chem》上 。
【The bigger picture】
利用主客体化学形成的水凝胶材料已被广泛研究用于阳离子和中性客体 ， 并成功应用于生命科学的各个领域 。 尽管阴离子物质在生物系统和环境中非常重要 ， 但在这方面的主客体阴离子识别一直难以捉摸 。 这种水凝胶有可能用作智能材料 ， 用于释放活性药物或从水和生命系统中收集有毒阴离子 。
TOC
团队展示了利用主客体阴离子识别形成水凝胶 。 使用“十年前”的阴离子受体 bambus[6
uril ， 在高氯酸盐和碘化物阴离子存在的情况下选择性地形成水凝胶 。 对水凝胶结构的理解及其动态特征的开发 ， 用于从水凝胶中体外释放胆碱衍生物 ， 将有助于开发用于生物医学或环境应用的智能材料 。
【强调】
?利用水中的主客体阴离子识别形成层状水凝胶
?证明了在碘化物或高氯酸盐存在下的选择性水凝胶化
?大环阴离子受体用作低分子量水凝胶剂
?水凝胶通过阳离子复分解释放胆碱衍生物
【主图解析】
水凝胶制备
水凝胶由大环dodecamethylbambus[6
uril离子受体 (BU) 和碘化物（或高氯酸盐）盐组成（图 1） 。
图 1. 水凝胶成分 。 超分子水凝胶及其成分：BU和不同的阳离子/阴离子 。 组成：10 mM BU、50 mM 盐、0.5 mL 。
水凝胶网络组成
与截留液相中的盐相比 ， 盐通过 BU 阴离子结合进入水凝胶网络 ， 预计扩散速度较慢（图 2） 因此 ， 随着水凝胶在 D2O 中花费的时间增加 ， 剩余的盐/BU 比率表示水凝胶网络组成 。
图 2. 水凝胶网络组成 。 (A) 阳离子从水凝胶（包括液相和固相）扩散到 D2O 的预期差异 。 夹带的液相中的阳离子比结合到固相水凝胶网络中的阳离子扩散得更快 。 (B) 随着水凝胶在 D2O 中花费的时间增加 ， 保留在水凝胶中的阳离子：BU 比率 。 液相中的离子扩散出去后 ， 起始比例 2:1 降至 1:1 ， 表明固相网络由等摩尔量的 BU 和碘化物盐组成 。
水凝胶网络结构
由于该文所述的水凝胶系统是通过主客体阴离子识别形成的 ， 因此了解驱动意外水凝胶形成的特定相互作用以及由此类相互作用产生的结构非常重要 。 水凝胶的衰减全反射红外 (ATR-IR) 光谱测量显示光谱与非胶凝盐系统（如 NaCl）存在显着差异（图 3） 。
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