Tunable glycyrrhizic acid supramolecular hydrogels via metal ion complexation

自愈水凝胶 超分子化学 价(化学) 水溶液中的金属离子 流变学 金属 离子 羧酸盐 化学工程 材料科学 化学 化学物理 结晶学 高分子化学 立体化学 晶体结构 有机化学 复合材料 工程类
作者
Xinke Yu,Mengyue Xu,Jiyang Cai,Qing Li,Yunyi Yang,Zhili Wan,Xiao‐Quan Yang
出处
期刊:Giant [Elsevier BV]
卷期号:17: 100240-100240 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.giant.2024.100240
摘要

Glycyrrhizic acid (GA) is a natural edible chiral triterpene saponin that can undergo hierarchical self-assembly in water to form supramolecular hydrogels. Customizing the properties of GA supramolecular hydrogels is crucial for their wide food and biomedical applications, and the incorporation of specific metal ions can be an attractive way for this purpose. Herein, this study investigates the effects of metal ions with different valence states and concentrations on the linear and nonlinear rheological properties and network structures of GA supramolecular hydrogels. Monovalent metal ions (Na+ and K+), exhibiting weak binding affinity to GA, rely on the electrostatic screening effects at high concentrations (e.g., 50 mM) to enhance the GA interfibrillar interactions and thus the formation of a more compact and ordered gel network, which displays a pronounced nonlinear rheological behavior with a typical transition from elastic to viscous response. Polyvalent metal ions (Ca2+, Zn2+, and Al3+), owing to their greater charge density and stronger binding with GA, significantly enhance the network strength of the hydrogels at low concentrations (e.g., 5 mM). Nonetheless, at high ion concentrations (e.g., 50 mM), the GA-Mn+ forms discrete aggregated network structures due to excessively strong cation-carboxylate complexation, leading to the irregular nonlinear rheological responses and the lower resistance to large deformations. These findings can deepen our understanding of the highly tunable rheological behaviors and network structures of GA hydrogels, which demonstrates a new possibility for the design and development of responsive natural supramolecular hydrogels with controlled properties through the strategy of metal ion complexation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
zlzlzl发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
江鳞完成签到,获得积分10
1秒前
阳光发布了新的文献求助10
1秒前
Nole应助yy采纳,获得30
1秒前
泷生发布了新的文献求助10
1秒前
Nole应助BO采纳,获得30
2秒前
2秒前
研友_VZG7GZ应助光亮的天真采纳,获得10
2秒前
2秒前
zxx关闭了zxx文献求助
3秒前
大个应助jun采纳,获得10
3秒前
3秒前
小心发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
VK2801发布了新的文献求助10
5秒前
情怀应助缥缈的青雪采纳,获得10
6秒前
6秒前
上官若男应助风格的好的采纳,获得10
7秒前
温柔鹰完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
7秒前
uicanu完成签到,获得积分10
7秒前
danna发布了新的文献求助10
8秒前
就是说完成签到,获得积分20
8秒前
李春宇发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
万事遂意发布了新的文献求助10
9秒前
yuyu12353发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
爆米花应助小厂科研民工采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
yhc完成签到,获得积分20
12秒前
科研通AI6.2应助cdb采纳,获得10
12秒前
12秒前
无情夜梦发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Surgical Ergonomic Pilot Study Using a Posture Biofeedback Device in Rhinology: A MultiPhase Quality Improvement Study 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7691891
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9253334
关于积分的说明 19981972
捐赠科研通 7264775
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3291100
关于科研通互助平台的介绍 2447318
邀请新用户注册赠送积分活动 2296285