嵌套超分子膠囊相關申請本申請要求2013年1月30日(30/01/2013)提交的GB1301648.0的權益和優(yōu)先權，通過引用將其全部內容結合于此。技術領域本發(fā)明涉及基于超分子如葫蘆脲類交聯(lián)網絡的嵌套膠囊(nestedcapsules)，特別是微膠囊，以及用于制備這種膠囊的方法和它們在遞送封裝組分的方法中的用途。

背景技術：
通過自組裝空心微球的組分微膠囊化是納米技術和材料科學的一個重要方面?？刂浦谓Y構的形狀和組成、影響材料性質的參數(shù)對許多應用如診斷、藥物遞送、電子顯示和催化是重要的(參見Keetal.Angew.Chem.2011,123,3073；DeCocketal.Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,6954；Yangetal.Angew.Chem.2011,123,497；Comiskeyetal.Nature1998,394,253；Peyratoutetal.Angew.Chem.Int.Ed.2004,43,3762)。常規(guī)聚合物微膠囊的制備是通過層-層(Layer-by-Layer，L-b-L)方案進行的，其中，通過依次添加一系列相反電荷的聚電解質層來涂覆固體載體(參見Carusoetal.Science1998,282,1111；Donathetal.Angew.Chem.Int.Ed.1998,37,2201)。這種策略提供了均勻的材料，但遭受降低的封裝效率(由于固體模板造成)?？商娲姆椒ú捎媚z體乳液模板法，其中，液-液界面驅動殼體組分的自組裝(參見Cuietal.Adv.Funct.Mater.2010,20,1625)。然而，難以控制得到的微膠囊的單分散性和材料多樣性，從而限制其在藥物遞送和感測應用中的功能。相反，微流體液滴，膠體乳液的子集，已顯示出用于微膠囊制造的巨大潛力(參見seeGuntheretal.LabChip2006,6,1487；Huebneretal.LabChip2008,8,1244；Thebergeetal.Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,5846)。通過試劑的經濟使用，可以以極高的頻率生成具有窄粒徑分布(多分散指數(shù)<2％)的這些液滴(參見Xuetal.AIChEJournal2006,52,3005)?；谖⒌屋o助制造來制備膠囊的最初努力集中于使用雙乳液和液晶芯模板的相分離(參見Utadaetal.Science2005,308,537；Priestetal.LabChip2008,8,2182)。還以一種方式描述了聚合物膠囊壁的形成，所述方式涉及微流體裝置表面處理和快速聚合技術(參見Zhouetal.Electrophoresis2009,31,2；Abrahametal.AdvancedMaterials2008,20,2177)。當溶劑由形成的有機溶劑液滴蒸發(fā)時，壁形成。最近也已報道了金屬-有機架構膠囊(參見Amelootetal.Nat.Chem.2011,3,382)。然而，用目前的離子或共價交聯(lián)策略，膠囊制造中的主要挑戰(zhàn)在于同時生產具有高運載物裝載效率的均勻膠囊以及將多種功能容易地結合至膠囊殼體?，F(xiàn)在本發(fā)明人已經證實基于葫蘆脲類的主體-客體網絡的膠囊。使用多價和通過分子識別的協(xié)同效應來設計微結構提供了制造具有可調節(jié)的相互作用和功能的微膠囊的無可比擬的機會。然而，使用本文所描述的超分子主體-客體方法制備微膠囊的努力是很少的(參見DeCocketal.Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,6954)。之前的公開包括通過乳液模板法制備的包含β-環(huán)糊精和改性的金納米顆粒(AuNP)的膠體微膠囊(Patraetal.,Langmuir2009,25,13852)，和使用L-b-L合成制備的包含用環(huán)糊精和二茂鐵官能化的聚合物的微膠囊(Wangetal.,ChemistryofMaterials2008,20,4194)。一些目前的發(fā)明人描述了基于葫蘆脲交聯(lián)網絡的膠囊，特別是微膠囊的制備(參見Zhangetal.Science2012,335,690；和WO2013/014452)，通過引用將其全部內容結合于此。該工作沒有描述或教導嵌套膠囊的使用。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了包含容納(保留、包含、負載，hold)在第二膠囊內的第一膠囊的嵌套膠囊，并且第一和第二膠囊中的每個具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體。第二膠囊可以容納一個或多個第一膠囊。在一個實施方式中，第二膠囊容納兩個、三個、四個或五個第一膠囊。超分子交聯(lián)網絡包括主體(如葫蘆脲)和包含合適的客體官能團的一個或多個構建單元(buildingblocks)的非共價復合物?？腕w由主體非共價容納，例如，在主體的腔體中。因此，復合物非共價交聯(lián)構建單元和/或將構建單元非共價連接至另一個構建單元，從而形成網絡。在一個實施方式中，第二膠囊的殼體對第一膠囊的殼體具有不同的反應性。在一個實施方式中，第一膠囊的網絡不同于第二膠囊的網絡。在一個實施方式中，第二膠囊的網絡包含構建單元，如聚合物，其不同于存在于第一膠囊的網絡中的構建單元。在一個實施方式中，存在于第二膠囊的網絡中的復合物不同于存在于第一膠囊的網絡中的復合物。在一個實施方式中，客體是不同的。在一個實施方式中，主體選自葫蘆脲、環(huán)糊精、杯[n]芳烴和冠醚化合物。在一個實施方式中，主體能夠形成三元主體-客體復合物。在一個實施方式中，主體是葫蘆脲化合物。在一個實施方式中，主體是CB[8]。在本發(fā)明的一個進一步的實施方式中，提供了如以上所描述的嵌套膠囊，其容納封裝劑(被封裝物，encapsulant)。封裝劑可以容納在第一膠囊中。封裝劑可以容納在第二膠囊中。也可以在第一和第二膠囊兩者中提供封裝劑。在一個實施方式中，嵌套膠囊容納第一封裝劑和第二封裝劑，其中，第一封裝劑由第一膠囊容納，以及第二封裝劑由第二膠囊容納。第一和第二封裝劑可以相同或不同。在一個實施方式中，第二膠囊容納在第三膠囊中，且第三膠囊具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體。第三膠囊可以容納一個或多個第二膠囊。在一個實施方式中，第三膠囊容納兩個、三個、四個或五個第二膠囊。在進一步的實施方式中，嵌套膠囊設置有第四、第五、第十、第十二或更多膠囊，每個膠囊容納一個或多個較低代(lowergeneration)的膠囊。第一膠囊可以容納第一封裝劑。第二膠囊可以容納第二封裝劑，其沒有容納在第一膠囊中。第一膠囊的殼體可以防止第一和第二封裝劑相互作用。第二膠囊的殼體可以防止第二封裝劑從第二膠囊中釋放。第二膠囊的殼體可以防止第一膠囊從第二膠囊中釋放。第二膠囊的殼體可以防止第一封裝劑從第二膠囊中釋放。在本發(fā)明的一個進一步方面，提供了用于制備嵌套膠囊的方法，該方法包括以下步驟：(i)提供第一膠囊，其中，所述第一膠囊具有超分子交聯(lián)網絡殼體；(ii)將所述第一膠囊封裝在第二膠囊的殼體中，從而形成嵌套膠囊，其中，所述第二膠囊的所述殼體是超分子交聯(lián)網絡。還提供了用于制備嵌套膠囊的進一步的方法，該方法包括以下步驟：(i)在第二液滴(droplet)內提供第一液滴，其中，第一和第二液滴中的每個在它的界面處具有適用于形成超分子交聯(lián)網絡殼體的組分；(ii)容許第一和第二液滴的界面處的組分形成超分子交聯(lián)網絡，從而形成嵌套膠囊。在一個進一步的方面，本發(fā)明提供了遞送組分至一個(某個，a)位置的方法，該方法包括以下步驟：(i)提供本發(fā)明的嵌套膠囊，其容納封裝劑；(ii)遞送嵌套膠囊至一個位置；以及(iii)容許封裝組分在所述位置處從嵌套膠囊中釋放。在一個實施方式中，封裝劑容納在第一膠囊或第二膠囊或兩者中。在一個進一步的方面，本發(fā)明提供了遞送多種封裝劑至一個或多個位置的方法，該方法包括以下步驟：(i)提供本發(fā)明的嵌套膠囊，該嵌套膠囊包含容納在第二膠囊中的第一膠囊，且第一和第二膠囊中的每個具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體，其中，第一膠囊容納第一封裝劑以及第二膠囊容納第二封裝劑；(ii)遞送嵌套膠囊至一個位置；(iii)容許第二封裝劑在第一位置處從第二膠囊中釋放；以及(iv)隨后容許第一封裝劑在第一位置或第二位置處從第一膠囊中釋放。在一個相關方面，本發(fā)明提供了遞送多種組分至一個位置的方法，該方法包括以下步驟：(i)提供本發(fā)明的嵌套膠囊，該嵌套膠囊包含容納在第二膠囊中的第一膠囊，且第一和第二膠囊中的每個具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體，其中，第一膠囊容納第一封裝劑以及第二膠囊容納第二封裝劑；(ii)遞送嵌套膠囊至一個位置；以及(iii)容許第二封裝劑在第一位置處從第二膠囊中釋放，以及隨后容許第一封裝劑從第一膠囊中釋放，從而遞送第一和第二封裝劑至該位置。在另一方面，本發(fā)明提供了合成方法，該方法包括以下步驟：(i)提供本發(fā)明的嵌套膠囊，該嵌套膠囊包含容納在第二膠囊中的第一膠囊，且第一和第二膠囊中的每個具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體，其中，第一膠囊容納第一封裝劑以及第二膠囊容納第二封裝劑；(ii)容許第一封裝劑從第一膠囊釋放至第二膠囊，從而容許第一封裝劑與第二封裝劑相互作用，產生產物；以及(iii)可選地容許產物從第二膠囊中釋放。在本發(fā)明的一個可替代方面，嵌套膠囊中的膠囊的殼體是由共價交聯(lián)一個構建單元和/或共價交聯(lián)一個構建單元至另一個構建單元從而形成網絡而形成的網絡。主體非共價連接至構建單元。更特別地，共價鍵可以在一個構建單元或多個構建單元的客體之間形成。由共價連接構建單元形成的產物可以由主體非共價地容納(non-covalentlyheld)。本發(fā)明的嵌套膠囊中提供的膠囊可以具有如以上所描述的含有非共價和共價鍵的材料的殼體。本發(fā)明的嵌套膠囊可以具有膠囊，其中殼體如以上所描述包含共價鍵。在一個實施方式中，本發(fā)明的嵌套膠囊中的另一個膠囊可以如以上所描述的包含非共價鍵。在一個可替代的實施方式中，另一個膠囊也可以具有如以上所描述的包含共價鍵的殼體。本發(fā)明還提供了具有共價交聯(lián)網絡殼體的膠囊，其中，該網絡可通過三元復合包含主體和具有合適的客體官能團的一個或多個構建單元的組合物由超分子交聯(lián)網絡得到，從而形成超分子交聯(lián)網絡，其中，共價交聯(lián)可由容納在三元復合物中的客體反應得到。在本發(fā)明的另一方面，提供了具有材料的殼體的膠囊，該材料是超分子和共價交聯(lián)網絡。在本發(fā)明的一個方面，提供了合成嵌套膠囊的方法，該方法包括以下步驟：(i)在第二流體的連續(xù)相中形成第一流體的第一液滴；(ii)在第三流體的連續(xù)相中形成第二流體的第二液滴，其中，第二液滴包含第一液滴或由其得到的膠囊；(iii)在第一流體和第二流體的界面處提供具有客體官能團的第一構建單元，并容許第一構建單元在界面處與主體復合；(iv)在第二流體和第三流體的界面處提供具有客體官能團的第二構建單元，并容許第一構建單元在界面處與主體復合。附圖說明圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式具有由第二膠囊容納的第一膠囊的嵌套膠囊的兩個可替代釋放機制的示意圖。膠囊中的每個容納封裝劑(負載物(cargo))。封裝劑可以順序從嵌套膠囊中釋放(上途徑)或可以通過在降解第二膠囊之前降解第一(內部)膠囊容許封裝劑在它們釋放之前相互作用(下途徑)。圖2是適用于在嵌套膠囊的制備中使用的流動裝置的示意圖。該流動裝置具有用于供給三種流體流的三個入口，其可以用于制備雙乳液液滴，具有容納在第二膠囊內的第一膠囊的嵌套膠囊可以由該液滴形成。入口3供給用于內部(第一)液滴的流體，入口2供給用于外部(第二)液滴的流體以及入口1供給用于連續(xù)相的流體。圖3示出流體流通道中雙乳液液滴的圖像?？梢詫㈦p乳液液滴制備為其中第二液滴容納四個、三個、兩個或一個第一液滴。由這種液滴，可以將嵌套膠囊制備為其中第二膠囊容納四個、三個、兩個或一個第一膠囊。圖4示出(a)油-水-油雙乳液微滴和(b)水-油-水-油微滴三乳液(油是最里面的相)的共聚焦(每對的左邊)和熒光(每對的右邊)顯微圖像。熒光源是若丹明標記的聚合物，其位于液滴的界面處，在該處其可以形成超分子網絡。外部液滴具有大約100μm的直徑。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的干燥嵌套膠囊的顯微圖像，其中，第二膠囊容納第一膠囊和熒光標記的葡聚糖封裝劑，且(a)是嵌套膠囊的顯微圖像；(b)是干燥之后嵌套膠囊的熒光顯微圖像，示出封裝劑位于第二膠囊中；(c)是再水合10分鐘之后嵌套膠囊的顯微圖像，示出膠囊脹大；以及(d)是再水合之后嵌套膠囊的熒光顯微圖像，示出封裝劑保留在第二膠囊中。圖6是用于制備嵌套膠囊的油-水-油雙乳液液滴的示意圖。雙乳液液滴在第二(外部)液滴和第一(內部液滴)中容納負載物(封裝劑)。圖7是用于制備嵌套膠囊的油-水-油雙乳液液滴的示意圖，其中，第二(外部)液滴容納帶負電和帶正電的聚合物的混合物，第一(內部)液滴容納帶正電的表面活性劑以及連續(xù)相容納帶負電的表面活性劑。圖7(a)示出緊接著雙乳液液滴形成之后，帶電聚合物在第二液滴中的均勻分布；以及圖7(b)示出在帶電聚合物已經擴散至相反電荷的液滴界限之后的雙乳液液滴。兩個油-水界面的差異帶電(differentialcharging)控制聚合物至內部或外部界面的擴散。通過使用帶正電和帶負電的聚合物兩者的混合物，該區(qū)別效應將允許形成不同的(異類的，disparate)聚合物膠囊。圖8是示出了若丹明標記的帶正電的聚合物(PVA-Rhod-MV)、FITC標記的帶負電的(PHEAm-FITC-Azo)聚合物和這些聚合物的混合物在連續(xù)相中存在0.5wt％正電摻雜劑、連續(xù)相中存在0.2wt％負電摻雜劑、以及連續(xù)相中沒有摻雜劑的單乳液液滴中的分布的顯微圖像集。在每種情況中，連續(xù)相提供有4wt％表面活性劑。圖9是示出了若丹明標記的帶正電的聚合物A(PVA-Rhod-MV)、FITC標記的帶負電(PHEAm-FITC-Azo)的聚合物B和帶弱正電的聚合物B’(PVA-Rhod-Stil)在有或沒有CB[8]主體的情況下在單乳液液滴中的顯微圖像集。連續(xù)相提供有4wt％表面活性劑和可選地0.2wt％負電摻雜劑。在CB[8]存在下，聚合物A可以與聚合物B和B’形成復合物。在混合體系中，發(fā)現(xiàn)聚合物A將排他性地與提供相同界面性質的聚合物復合；當液滴界面是中性時，與聚合物B復合(產生微球)以及當其帶負電時與聚合物B’復合(產生微膠囊)。圖10是包含混合聚合物中間水相的油-水-油雙乳液微滴的一系列明場顯微圖像(bright-lightmicrograph)和熒光顯微圖像。由于帶負電的羧酸鹽(carboxylate)封端的摻雜劑存在于內部油相(第一液滴)中，所以帶正電的聚合物(若丹明標記的)擴散至內部液滴的界面，而由于帶正電的胺封端的摻雜劑存在于外部油相中，所以帶負電的聚合物(熒光素標記)擴散至外部液滴(第二液滴)的界面。上圖像是容納單個第一液滴的第二液滴，以及下圖像是容納兩個第一液滴的第二液滴。圖11是(上)微膠囊的示意圖，其中，材料殼體由包含MV2+-AuNP3c、共聚物5和CB[8]([MV2+]＝[萘酚]＝[CB[8]]＝3×10-5M)的組合物得到；(中)微膠囊中封裝的500kDaFITC-葡聚糖在Na2S2O4水溶液中12小時的熒光圖像；以及(下)微膠囊中封裝的500kDaFITC-葡聚糖在水中12小時的熒光圖像。圖12是(a)微膠囊的示意圖，其中，材料殼體由包含共聚物5、14和CB[8]([MV2+]＝[萘酚]＝[CB[8]]＝2.5×10-5M)的組合物得到，包含500kDaFITC-葡聚糖(1×10-6M)；(b)微膠囊中封裝的500kDaFITC-葡聚糖在Na2S2O4水溶液中5分鐘的明場圖像和熒光圖像；以及(c)微膠囊中封裝的500kDaFITC-葡聚糖在水中5分鐘的熒光圖像。圖13是(a)示出三元復合物的形成的示意圖；(b)反式偶氮苯官能的共聚物19E和它的順式異構體19Z的化學結構和光化學圖示；(c)以多個時間間隔使用350nm光將19E(3.7×10-7M，[反式偶氮苯]＝1.84×10-4M)的水溶液暴露于照射之后其的UV-vis光譜；(d)干燥AuNP嵌入的微膠囊的光學顯微圖像；以及(e)由包含共聚物19E、MV2+-AuNP3c和CB[8]([反式偶氮苯]＝[MV2+]＝CB[8]＝6.1x10-5M)的組合物得到的微膠囊的示意圖。圖14是(a)由于光化學誘導的反式偶氮苯部分的空間變化引起的三元復合物的分解圖示；(b)使用360nm光照射多個時間間隔之后含再水合AuNP的微膠囊的明場圖像；以及(c)使用360nm光照射多個時間間隔之后再水合AuNP嵌入的微膠囊的對應熒光圖像。微膠囊由共聚物19E、MV2+-AuNP3c和CB[8]([反式偶氮苯]＝[MV2+]＝CB[8]＝6.1x10-5M)制備。圖15是(a)由包含共聚物19E、含MV2+共聚物14和CB[8]([反式偶氮苯]＝[MV2+]＝CB[8]＝6.1x10-5M)的組合物得到、包含500kDaFITC-葡聚糖(1.3×10-6M)的微膠囊的圖示；(b)包含500kDaFITC-葡聚糖作為封裝劑的脫水聚合物微膠囊的明場圖像和熒光圖像；(c)包含500kDaFITC-葡聚糖作為封裝劑的再水合聚合物微膠囊的明場圖像和熒光圖像；以及(d)使用360nm光照射從0分鐘至20分鐘多個時間間隔之后，再水合聚合物微膠囊的熒光圖像。圖16是(a)端部官能化的PNIPAm與的鏈端復合，隨后在1-金剛烷胺(1-aminoadamantane)存在下分解三元復合物的示意圖。再現(xiàn)自Rauwaldetal.Chem.Comm.2011,47,6000；以及(b)通過形成及使用1-金剛烷胺離解CB[8]三元復合物可逆制備核-殼聚合物微球。再現(xiàn)自Lanetal.Chem.Comm.2012,48,8757。圖17是(a)由共聚物5、14和CB[8]形成微膠囊的圖示；(b)包含500kDaFITC-葡聚糖封裝劑的脫水微膠囊的明場圖像和熒光圖像；(c)負載的微膠囊再分散于1-金剛烷胺(100μM)的水溶液的明場圖像和熒光圖像；(d)通過1-金剛烷胺分解三元復合物的圖示；以及(e)示出FITC標記負載物的穩(wěn)定釋放的金剛烷胺浸入的微膠囊隨時間的熒光圖像。圖18是(a)形成三元復合物的圖示；(b)含聯(lián)苯基PNIPAm類共聚物20的化學結構，以及由共聚物14、20和CB[8]形成聚合物微膠囊的圖示；(c)微滴前體的脫水過程的明場顯微圖像；以及(d)微滴至聚合物微膠囊的形態(tài)轉換的特寫圖像(close-upimage)。微膠囊由包含20、14和CB[8]([聯(lián)苯基]＝[MV2+]＝[CB[8]]＝3×10-5M)的含水混合物的微滴制備。圖19示出了(a)用于二聚研究的化合物的化學結構：CB[8]、小分子陽離子蒽物質1a及它的超分子類似物1b(端基官能化的聚(乙二醇)聚合物，PEG)和1c(側鏈官能化的羥乙基纖維素，HEC)；b)CB[8]以面-面π-π堆疊(face-to-faceπ-πstack)將兩個蒽部分“束縛”在一起形成水中的1:2均三元復合物(homoternarycomplex)的圖示；以及(c)用350nm光源光致照射1:2三元復合物在幾分鐘內導致幾乎定量的[4+4]光二聚的反應示意圖。圖20(a)是用350nm光源光致照射時，0.5當量CB[8]存在下水中的1a(10μM)的UV/vis光譜，以15sec拆分光譜。插圖示出與不存在CB[8]主體、存在CB[7]的對照實驗相比的動力學數(shù)據(jù)。實線示出動力學數(shù)據(jù)的最佳單指數(shù)擬合。圖20(b)是在光致照射15分鐘之前(下)和之后(上)的CB[8]1a2(在D2O中500μM)的1HNMR譜圖。插圖示出了芳香族峰區(qū)域。圖21(a)是1.0wt％的1c在H2O中的一系列照片。從左向右：光致照射之前；以350nm光致照射15分鐘之后的1c；CB[8](0.5當量/蒽部分)存在下；以350nm光致照射15分鐘之后的1c。圖21(b)是通過添加CB[8]至1c，隨后經由蒽二聚通過光交聯(lián)形成非共價網絡(膠凝)的圖示。圖22是示出了可以使用帶電構建單元(+和-)及帶電(+和-)和不帶電(0)表面活性劑形成的可能的膠囊結構的示意圖?？梢酝ㄟ^選擇性吸引構建單元至嵌套液滴的溶劑界面制備本發(fā)明的嵌套膠囊。圖23是液滴生成的三個激光掃描共聚焦顯微圖像系列，表明在油連續(xù)相中的帶負電的表面活性劑存在下，液滴生成之后帶正電的聚合物(若丹明標記)快速擴散至油-水界面。在微流體通道內移動小于4mm之后，至界面的擴散完成(右圖像)。圖24是示出在(a)油-水-油和(b)氯仿-水-油體系中的嵌套微滴的形成的一系列顯微圖像。該顯微圖像示出通過復合CB[8]主體與具有合適的客體官能團的聚合物分子(RC-PVA-Rhod-MV和RC-PVA-Rhod-Stil)由嵌套微滴隨后形成嵌套膠囊。具體實施方式本發(fā)明提供了包含容納在第二膠囊內的第一膠囊的嵌套膠囊，并且第一和第二膠囊中的每個具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體。超分子交聯(lián)網絡包括主體(如葫蘆脲)和包含合適的客體官能團(官能性，functionality)的一個或多個構建單元的非共價復合物。應用超分子主體-客體化學至嵌套膠囊提供了動力學體系，一定范圍內的刺激提供降解膠囊殼體的潛能，從而釋放膠囊內含物(或負載物)。釋放刺激的實例包括光、pH、氧化還原化學、溫度和競爭分子。通過膠囊內膠囊形態(tài)，這種存儲的多組分性質提供了更多精細釋放機制的優(yōu)勢，包括但不限于多階段觸發(fā)釋放、釋放之前預混合和雙重參數(shù)釋放，由此在釋放發(fā)生之前必須滿足所有的多個條件。這種釋放機制的實例在圖1中闡明，由此連續(xù)暴露于刺激A和B可以導致容納在第一和第二膠囊中的兩種負載物的分步(梯級，step-wise)觸發(fā)釋放，或導致釋放之前兩種負載物在膠囊內的混合。這第二種途徑還提供了在不同負載物仍局限于局部膠囊環(huán)境時研究它們之間的相互作用的機會。一些發(fā)明人在WO2009/071899中描述了聚合物體系的制備，其中，聚合物分子通過葫蘆脲主體-客體化學連接至另一組分。該公開沒有描述或表明具有超分子交聯(lián)網絡殼體的膠囊的形成。不存在可以或應當形成如本文所描述的嵌套膠囊的建議。US2008/0199519描述了多層微膠囊，其中，外部膠囊封裝內部膠囊。內部膠囊是交聯(lián)聚合物(例如，褐藻酸鹽)和細胞(cell)的混合物。該聚合物不是超分子網絡且沒有提及將膠囊材料保持在一起的客體-主體連接。此外，不清楚內部膠囊是具有內部空間的膠囊。內部膠囊容納在交聯(lián)聚合物的較大的、外部膠囊中。外部膠囊看起來被材料(另外的聚合物和內部微膠囊)完全填充。沒有每個膠囊可以或應當具有超分子交聯(lián)網絡殼體的建議。Hoogetal.(SoftMatter2012,8,4552)是描述具有多個含水隔室的自組裝構造的綜述性文章。作者討論了復合乳液體系(在許多其他體系中)用于制備液體多室的用途。沒有它對制備具有超分子交聯(lián)網絡殼體的嵌套膠囊有用的建議。嵌套膠囊本發(fā)明提供了嵌套膠囊體系。因此，在基礎布置中，第二膠囊容納第一膠囊。每個膠囊具有超分子網絡殼體。本發(fā)明的嵌套膠囊適用于容納和存儲封裝劑(負載物)，并遞送這些封裝劑至選定的位置用于在優(yōu)選的時間釋放。膠囊殼體材料是穩(wěn)定的，允許轉移和存儲封裝在每個膠囊內的材料。此外，膠囊的嵌套布置允許分開地容納封裝材料，因此防止相互作用?？梢愿鶕?jù)需要分解膠囊殼體以釋放封裝材料。由于嵌套膠囊提供了第二膠囊內的隔室化，所以它是引人關注的?？梢苑乐谷菁{在第一膠囊內的封裝劑(負載物)離開第一膠囊和進入第二膠囊的剩余內部空間。類似地，可以防止容納在第二膠囊的內部空間(但不在第一膠囊內)的封裝劑進入第一膠囊空間。這樣，可以將嵌套膠囊視為具有區(qū)室(zone)，其中，每個區(qū)室具有封裝劑，通過殼體防止其移動至另一個鄰近區(qū)室。第一膠囊沒有共價結合至第二膠囊。應當了解的是，并非作為第一膠囊表面上的層提供第二膠囊。因此，第一和第二膠囊并非一起形成多層材料。第一和第二膠囊可以僅在大小上不同。因此，第二膠囊必須能夠容納第一膠囊。膠囊可以在殼體材料的組成上不同。膠囊殼體具有孔且第一和第二膠囊的孔徑可以相同或不同。根據(jù)本文描述的工作實驗和引用的現(xiàn)有技術，清楚的是可以改變基礎布置。因此，在本發(fā)明的一個進一步的實施方式中，將多個第一膠囊容納在第二較大的膠囊內。第一膠囊中的每個可以相同或它們可以不同。術語不同用于表示第一膠囊之間的任何區(qū)別。因此，第一膠囊可以在大小、殼體材料的組成上不同，和/或第一膠囊可以關于容納的封裝劑(負載物)不同。在本發(fā)明的進一步的實施方式中，第二膠囊本身容納在第三較大的膠囊內。第二和第三膠囊之間的關系與第一和第二膠囊之間的關系相同。進一步地，可以提供外部膠囊，如第四、第五、第十、第十二或更多膠囊，每個膠囊容納一系列較低次序(lowerorder)的膠囊。近年來流體化學的發(fā)展使形成嵌套膠囊成為可能。通過流體技術(例如)形成雙和三乳液形成了允許制備本文所描述的嵌套膠囊的基礎。在一個實施方式中，本發(fā)明提供了其中第一膠囊容納在第二膠囊內的嵌套膠囊。第一和第二膠囊的殼體可以相同或不同。優(yōu)選的是第一和第二膠囊的殼體不同，因為這允許以正交方式(orthogonalmanner)操控殼體。在一個實施方式中，本發(fā)明提供了其中多個如兩個、三個、四個或五個、或更多第一膠囊容納在第二膠囊內的嵌套膠囊。此處，第一膠囊中的每個的殼體可以相同或不同。第一膠囊中的每個的殼體可以相同，允許以類似的方式操控所有第一膠囊。應當了解的是，來自多個第一膠囊的單獨的第一膠囊的殼體可以不同，以允許可以以正交方式操控第一殼體。如以下關于封裝劑所描述的，來自多個第一膠囊的單獨的第一膠囊可以容納相同或不同的封裝劑。當?shù)谝环庋b劑可以不同時，第一膠囊中的每個的殼體材料可以相同。例如，這將允許所有不同的封裝劑同時從第一膠囊中釋放。這可以是第一封裝劑不同的情況，以及第一膠囊中的每個的殼體材料可以不同。例如，這將允許所有不同的封裝劑順序地從第一膠囊中釋放。在一個實施方式中，本發(fā)明提供了其中第一膠囊容納在第二膠囊內以及第二膠囊容納在第三膠囊內的嵌套膠囊。第二和第一膠囊可以是以上所描述的這種膠囊。由以上將清楚的是，每個膠囊包含超分子網絡材料的殼體，該超分子網絡由主體與共價連接至適當?shù)目腕w分子，即能夠與主體形成非共價復合物的分子的構建單元的復合形成。每個殼體限定內部空間，其可以稱為中空空間。第二膠囊的中空空間適用于容納一個或多個第一膠囊以及還有可選地一種或多種封裝劑。第一膠囊的中空空間適用于容納一種或多種封裝劑。因此，在本發(fā)明中，提及膠囊不是提及不具有內部空間的顆粒。膠囊的內部空間可以稱為域(domain)。因此，在一個實施方式中，本發(fā)明的膠囊延伸至在殼體內封裝組分的那些膠囊。殼體可以形成屏障，其限制或防止封裝在內的材料的釋放。殼體具有孔。典型地，這些孔足夠小以防止封裝劑被釋放。響應分解條件，構成殼體的網絡可以分解(至少部分拆解)，從而容許封裝劑從殼體內釋放?？梢酝ㄟ^分解主體-客體復合物擴大任何孔。因此，這樣的解復合作用產生孔，通過這些孔，封裝組分可以從殼體內釋放。在本發(fā)明的一些實施方式中，可以隨后通過殼體組分的再組裝來重新形成殼體材料?？卓梢跃哂刑囟ù笮∫匀菰S小組分(如溶劑和競爭分子)穿入和穿出膠囊。在一個實施方式中，膠囊在殼體內容納溶劑，如水。溶劑可以是有機溶劑如氯仿，或油如氟化油。溶劑可以是包含一種或多種試劑的溶液或懸浮液，該試劑用于制備超分子殼體，即未反應的試劑。在殼體內，還可以存在由已經用于生成殼體的試劑的復合形成的網絡。溶劑典型地是流體，其是用于制備膠囊的流體流中的主要載體。在本案的意義內，溶劑不是封裝劑。在膠囊被說成封裝組分的情況下，應當理解的是，這種封裝的組分可以存在于由殼體限定的內部空間內。在一個實施方式中，至少部分地在殼體的孔內還存在封裝劑。可以使用能夠區(qū)別殼體材料和封裝劑的合適的分析技術，確定殼體內和/或殼體的孔內組分的存在。例如，每種殼體材料和組分可以具有可檢測標記或合適的官能團，其相對于其他殼體材料和組分的標記或官能團是獨立可檢測的(正交的)。在一個實施方式中，每種殼體和組分具有正交熒光標記。例如，一種具有若丹明標記，以及另一種具有螢光素標記。激光掃描共聚焦顯微技術可以用來獨立地檢測每種標記的熒光，從而定位每種殼體和封裝劑。在組分信號被定位在與來自殼體的信號的相同點時，應當理解的是，組分存在于殼體的孔內。如本文所解釋的，可以標記膠囊殼體。在一個實施方式中，可以區(qū)別標記第一和第二膠囊殼體。并未特別限制殼體的總體形狀，因此并未特別限制膠囊的形狀。然而，在實踐中，膠囊的形狀可以由它的制備方法決定。在本文描述的制備方法中，可以使用流體液滴形成技術制備膠囊殼體。典型地，在連續(xù)相中的分散(或不連續(xù))相的邊界處形成殼體材料。例如，一個相可以是水相，以及另一個相可以是水不混溶相。離散區(qū)可以是具有基本上球形形狀的液滴。因此，形成的殼體也基本上是球形的。在某些實施方式中，當外殼，如第二膠囊的殼體，具有基本上球形的形狀時，可以得到嵌套膠囊。該膠囊可以經受干燥步驟，其減少膠囊中和膠囊周圍的溶劑(例如，水)的量。作為該步驟的結果，膠囊的大小會收縮。起初，殼體保持基本上球形的形狀。在進一步干燥之后，膠囊球體可以部分地或完全地坍縮于本身上。膠囊的結構完整性被保持并且殼體簡單地變形以適應內部體積的變化。因此，本發(fā)明的膠囊包括第二膠囊和/或第一膠囊的殼體是至少部分坍縮球體(collapsedsphere)的那些膠囊。鑒于在離散區(qū)(例如，液滴)的邊界處形成膠囊殼體，所以提及液滴的尺寸也可以視為提及膠囊的尺寸。膠囊殼體可以在干燥步驟以前形成。本發(fā)明人已經證實可以將已收縮的嵌套膠囊(例如通過去溶劑化)隨后返回到它們原始的基本上球形形狀(例如通過將膠囊再溶劑化)?？梢酝ㄟ^使用顯微術如明場顯微術、掃描電子顯微術或透射電子顯微術簡單觀察形成的膠囊，確定嵌套膠囊的形狀。當殼體材料包含標記時，檢測通過殼體的標記將揭示膠囊形狀。例如，當標記是熒光標記時，激光掃描共聚焦顯微術可以用于定位殼體材料和它的形狀。沒有特別限制嵌套膠囊的大小。在一個實施方式中，嵌套膠囊是嵌套微膠囊和/或嵌套納米膠囊。在一個實施方式中，嵌套膠囊的外部膠囊如第二膠囊具有至少0.1、0.2、0.5、0.7、1、5、10、20、30、40、50、100或200μm直徑的平均大小。在一個實施方式中，嵌套膠囊的外部膠囊，如第二膠囊，具有至多400、200、100、75或50μm直徑的平均大小。在一個實施方式中，嵌套膠囊的大小在最小和最大直徑選自以上實施方式的一定范圍內。例如，嵌套膠囊的大小在10至100μm直徑的范圍內。平均大小是指膠囊樣品的測得直徑的數(shù)值平均值。典型地，測量樣品中的至少5個膠囊。從殼體的最外邊緣進行橫截面測量。在一個實施方式中，外部膠囊是第二膠囊。在一個實施方式中，第二膠囊的直徑是第二膠囊直徑的至少1.5、2、5、10或更多倍。關于較低代的膠囊，類似的關系適用于第三、第四、第五、第十或第十二膠囊?？梢允褂眯纬傻那短啄z囊的簡單顯微分析確定嵌套膠囊內的膠囊的橫截面。例如，可以將形成的嵌套膠囊放置在顯微鏡載玻片上并分析膠囊。可替代地，可以在制備過程中測量膠囊大小，例如當在流體裝置的通道(即在線(inline))形成嵌套膠囊時。還可以使用關于檢測存在于殼體材料內的可檢測標記或官能團的技術實現(xiàn)橫截面的測量。如以上關于封裝組分的檢測和定位所述的，殼體材料可以包含熒光標記，其可以通過激光掃描共聚焦顯微技術檢測。在膠囊殼體內和周圍存在多種標記允許確定橫截面形狀，以及測量最大橫截面。在本文描述的制備方法中，使用流體液滴生成技術來制備嵌套膠囊。每個膠囊殼體形成在液滴界面處，該液滴界面在流體液滴生成裝置的通道中，在液滴相與連續(xù)相的邊界處產生。因此，膠囊的大小與形成于其中的液滴的大小基本相同。本發(fā)明人已經證實可以以低尺寸分布制備嵌套膠囊中的每個膠囊。這是特別有利的，因為可以制備各自具有可預測的物理和化學特征的大量膠囊。在一個實施方式中，每個膠囊直徑具有至多0.5％、至多1％、至多1.5％、至多2％、至多4％、至多5％、至多7％或至多10％的相對標準偏差(RSD)。由標準偏差除以數(shù)值平均值(平均數(shù)，numericalaverage)并乘以100計算相對標準偏差。膠囊的大小是指在任何截面中膠囊的最大橫截面?；旧锨蛐蔚哪z囊的橫截面是直徑。殼體限定內腔，其適合于封裝組分。內部空間的大小將大體上對應于膠囊本身的大小。因此，內部空間的尺寸，例如直徑，可以選自以上針對殼體本身給出的直徑值中的任一個。當測量膠囊的大小時，直徑是指在兩個相對點處殼體材料的最外邊緣到最外邊緣的距離(如上所述)。當測量內部空間的大小時，直徑是指在兩個相對點處殼體材料的最內邊緣到最內邊緣的距離。發(fā)明人已經證實允許確定殼體的外邊緣和內邊緣的技術。例如，在殼體材料內存在可檢測標記允許確定殼體的最外邊緣和最內邊緣。如果可以檢測這些邊緣，則可以確定殼體的厚度。典型地，從最外邊緣到最外邊緣測量的直徑并不顯著不同于從最內邊緣到最內邊緣測量的直徑。差異是在兩個相對點處殼體的厚度。在一個實施方式中，殼體具有至少0.02、至少0.05、至少0.1、至少0.5、至少1.0、至少2.0或至少5.0μm的厚度。如之前提到的，膠囊殼體具有孔?？椎湫偷鼐哂幸欢ǖ拇笮。涮∫灾虏辉试S封裝劑由其穿過。例如，可以防止封裝在膠囊內的組分穿過殼體的孔，因此其不能從膠囊中釋放。例如，可以通過分解將殼體容納在一起的主體-客體復合物從膠囊中釋放這樣的材料。以這種方式分解殼體產生材料可以穿過其的較大的孔。據(jù)認為，通過之前去溶劑化膠囊的溶劑化，孔徑可以增加。當膠囊收縮時，隨著殼體材料折疊起來，膠囊的孔隙率可以降低，從而至少部分地封閉一些孔。使用一定范圍內各自具有不同橫截面(如不同直徑)的封裝組分可以實驗測量孔的大小。橫截面可以是已知的或可以基于對組分的可能構型的了解預測?？梢曰诤畏N組分由膠囊釋放以及何種組分并未由膠囊釋放來確定孔徑?？梢曰谟嬎愕拿糠N封裝組分的回轉半徑來預測組分的橫截面，典型地直徑。這種計算最適合于確定小球狀顆粒的大小，并且可以用于聚合物體系，如多肽、多核苷酸和多糖。Andrieuxetal.AnalyticalChemistry2002,74,5217中描述了用于計算回轉半徑的方法，通過引用將其結合于此?？梢允褂帽疚拿枋龅姆椒ㄖ苽浒庋b組分的嵌套膠囊。一旦制備了膠囊(具有封裝劑)，則針對材料從殼體內至外部相(其可以是較大膠囊，例如第二膠囊的內部相，或嵌套膠囊的外部環(huán)境)中的損失分析膠囊和它的水環(huán)境。封裝化合物可以具有輔助檢測的分析標記。合適的標記包括熒光標記，其是使用標準熒光顯微技術可檢測的。在一個實施方式中，不同分子量的葡聚糖化合物可以用作確定形成的膠囊的孔徑的測試化合物?？梢詷擞洠覂?yōu)選地用熒光標記來標記葡聚糖。不同分子量的葡聚糖化合物容易獲自商業(yè)來源，包括，例如，SigmaAldrich?？色@得平均分子量為1,000至500,000的葡聚糖。分子量為70kDa的葡聚糖具有大約8nm的回轉半徑，而分子量為150kDa的葡聚糖具有大約11nm的回轉半徑(參見GranathJournalofColloidScience1958,13,308)。具有熒光標記，如異硫氰酸熒光素(fluoresceinisothiocyanate)的葡聚糖化合物也可獲自商業(yè)來源，再次包括SigmaAldrich。在一個實施方式中，孔徑是至多20、至多15、至多10、至多5、至多1或至多0.5μm。在一個實施方式中，孔徑是至多500、至多200、至多100、至多50或至多20nm。在一個實施方式中，孔徑是至少0.5、至少1或至少5nm。在一個實施方式中，孔徑在其中最小和最大孔徑選自以上實施方式的范圍內。例如，孔徑在1至20nm的范圍內。作為葡聚糖的替代，可以代替使用蛋白質標準品。作為以上描述的標記化合物的替代，還可以使用質譜法、或蛋白質凝膠電泳(用于蛋白質標準品)來檢測由膠囊釋放的化合物。還可以使用BET氣體吸收技術實驗確定表面積、孔隙率和孔徑。如預期的，殼體孔徑被存在于可復合組合物中的葫蘆脲的量影響，由該可復合組合物可以制備膠囊。認為增加存在于可復合組合物的葫蘆脲的量會增加與網絡的交聯(lián)量，從而減小形成的殼體材料中的孔的大小。如預期的，殼體孔徑由存在于可復合組合物的主體(如葫蘆脲)的量影響，由該可復合組合物可以制備膠囊。認為增加存在于可復合組合物的主體的量會增加與網絡的交聯(lián)量，從而減小形成的殼體材料中的孔的大小。如以上所討論的，殼體材料可以包含可檢測的標記或可檢測的官能團。如之前提到的，可以標記第一和第二膠囊的殼體，且可以區(qū)別標記它們?？蓹z測的官能團是膠囊殼體組分的官能團，該膠囊殼體組分具有這樣的特征，其可檢測超過及高于存在于膠囊的其他組分的特征，或甚至相同組分的其他官能團?？蓹z測的官能團可以是指特定的化學基團，其在，例如，IR、UV-VIS、NMR或拉曼分析中會產生獨特的信號。官能團可以是放射性元素。典型地，一部分的殼體材料或封裝劑提供有可檢測標記，因為選定標記的引入允許使用最適合于待測量性質的技術。本文描述的是具有熒光可檢測標記的構建單元。本文還描述的是能夠提供表面增強共振效應的構建單元。殼體可以在它的內表面和/或外表面上具有另外的官能團。本文描述的是這樣的構建單元，其具有用來改善溶解性、幫助檢測的官能團；用于后期細化殼體的反應性官能團；以及催化劑等?？梢栽谇短啄z囊的第一和/或第二膠囊上提供這種官能團。在一個實施方式中，嵌套膠囊的外殼，如第二膠囊，可以提供有在它的外表面上用于連接嵌套膠囊至表面的官能團。膠囊殼體是穩(wěn)定的且可以在無殼體結構損失的情況下存儲。因此，殼體的完整性允許膠囊用作封裝劑的儲存容器。本發(fā)明的膠囊是熱穩(wěn)定的且已知殼體在至少高達50℃下保持它的完整性，且對于某些復合物更高。本發(fā)明的膠囊在減壓下(即，在低于環(huán)境壓力下)也是穩(wěn)定的。已知膠囊殼體在低至至少20Pa下保持它的完整性。本發(fā)明的膠囊具有長保質期。本發(fā)明人已經確認，保持結構完整性持續(xù)至少10個月。殼體的結構完整性部分地是由于葫蘆脲客體-主體復合物的強度，其更詳細地描述于下文。本發(fā)明的嵌套膠囊的描述參考容納第一膠囊的第二膠囊。如以上所解釋的，在進一步的實施方式中，嵌套膠囊可以提供有容納一個或多個第二膠囊的第三膠囊，以及類似地可以提供第四和進一步的膠囊，每個膠囊容納一個或多個較低代的膠囊。視情況，第二膠囊和第一膠囊之間的關系的參考可以應用至第三膠囊和第二膠囊之間以及第四膠囊和第三膠囊之間的關系，依此類推。將要了解的是，本發(fā)明的嵌套膠囊可以在膠囊內具有多系列膠囊。本發(fā)明的描述參考在第二膠囊中提供第一膠囊的基礎嵌套膠囊。本發(fā)明的嵌套膠囊延伸至在膠囊內具有例如3、4、5、10、20或更多代膠囊的嵌套膠囊。以上提到第一和第二膠囊可以在某些方面不同。存在于第一和第二膠囊的殼體中的構建單元可以不同。當?shù)谝缓偷诙んw各自包含聚合物分子構建單元時，聚合物可以不同。在一個實施方式中，第一和第二膠囊中的一個的殼體包含帶正電的基團，且第一和第二膠囊中的另一殼體包含帶負電的基團。因此，視情況可以將殼體視為具有正電荷或負電荷。殼體的電荷可以由存在于構成殼體和/或客體分子(且不是主體)的構建單元上的基團提供。在一個實施方式中，殼體的電荷由聚合物分子構建單元提供。因此，聚合物分子可以包含帶正電的基團或帶負電的基團。本案中的工作實施例表明在膠囊殼體形成中具有帶正電和帶負電基團的聚合物分子的使用。例如，聚合物RC-PVA-Rhod-MV在甲基紫精(methylviologen)和若丹明基團上攜帶正電荷。聚合物PHEAm-FITC-Azo在熒光素部分上攜帶負電荷。復合物每個膠囊殼體包含通過超分子束縛(supramolecularhandcuff)保持在一起的網絡。形成這種超分子束縛的復合物是基于主體，如葫蘆脲，其集結(host)一個客體(二元復合物)或兩個客體(三元復合物)。主體形成與每個客體的非共價鍵。本發(fā)明人已經證實主體-客體復合物在溫和條件下易于形成且提供構建單元之間的強非共價連接。非共價復合物的形成容忍在構建單元內的許多官能團。本發(fā)明人之一已表明可以使用葫蘆脲束縛來制備聚合物網絡。然而，到目前為止，還未描述使用主體(如葫蘆脲)來形成精確的聚合物結構(如嵌套膠囊)。在一個實施方式中，膠囊的殼體是具有多種復合物的網絡，其中，每種復合物包含集結第一客體分子和第二客體分子的主體。第一和第二客體分子共價連接至第一構建單元，或共價連接至第一構建單元和第二構建單元。當復合物在葫蘆脲腔體內包含兩個客體時，對于該復合物的締合常數(shù)Ka是至少103M-2、至少104M-2、至少105M-2、至少106M-2、至少107M-2、至少108M-2、至少109M-2、至少1010M-2、至少1011M-2、或1012M-2。當主體非共價容納兩個客體分子時，客體分子可以相同或它們可以不同。能夠集結兩個客體分子的主體還可以與單個客體形成穩(wěn)定的二元復合物。認為三元客體-主體復合物的形成是借助于中間體二元復合物來進行。在殼體內，可以存在客體分子和主體之間形成的二元復合物。二元復合物可視為部分形成的三元復合物，其還未與另一客體分子形成非共價鍵。在一個實施方式中，殼體是具有多種復合物的網絡，其中，每種復合物包含集結一個客體分子的主體，且每個主體共價連接至至少另一個主體?？腕w分子共價連接于第一構建單元，或共價連接于第一構建單元和第二構建單元。當復合物在葫蘆脲腔體內包含一個客體時，對于該復合物的締合常數(shù)Ka是至少103M-1、至少104M-1、至少105M-1、至少106M-1、至少107M-1、至少108M-1、至少109M-1、至少1010M-1、至少1011M-1、或至少1012M-1。在一個實施方式中，客體是能夠形成復合物的化合物，該復合物具有104至107M-1的締合常數(shù)。復合物的形成是可逆的。響應于外部刺激，包括，例如，競爭客體化合物，可以發(fā)生復合物的解復合作用以分離一個或多個客體?？梢哉T導這種解復合作用以在膠囊中提供另外的或較大的孔，封裝材料可以通過這些孔。如以上所提到的，相對于膠囊殼體，主體與一個或兩個客體的復合物是連接和/或互連構建單元以形成材料的超分子網絡的非共價連接。如對殼體所解釋的，復合物在環(huán)境溫度下通常是長時期穩(wěn)定的，且在減壓下不分離。殼體可以包含以上所描述的二元和三元復合物的混合物。第一和第二膠囊可以利用不同的復合物，或它們可以利用相同的復合物。網絡形成超分子復合物用來連接和/或互連構建單元，從而形成材料的網絡。這是膠囊殼體。可以在殼體中使用兩種類型的網絡。第一類型是基于多個三元復合物的形成，每個復合物包含主體與第一客體分子和第二客體分子。第二類型是基于多個二元復合物的形成，每個復合物包含主體與第一客體分子。在該第二類型中，每個主體共價連接至至少另一個主體。這些類型的網絡可以與殼體組合。當構建單元提供有多個客體分子時，所有的客體分子不必都加入與主體的復合物。當網絡基于三元結構之間的連接時，構建單元的客體分子可以在與主體的二元復合物中。可以將二元復合物視為部分形成的三元復合物，其還未與進一步的客體分子組合生成三元形式。在整個描述中，提及了構建單元、第一構建單元和第二構建單元。應當理解的是，提及這些是提及單獨的分子、顆粒、聚合物等(其是構建單元)的集合。當提及單獨的構建單元分子、顆粒等時，術語單個用來提及構建單元，例如單個第一構建單元。以下描述的網絡是基本網絡，其可由描述的組合物得到。應當理解的是，本發(fā)明延伸至更復雜的網絡，其可由包含進一步的構建單元的組合物得到。三元復合物的網絡該網絡可由第一客體分子和第二客體分子以及主體的組裝得到。如以下所描述的，客體分子可以提供在一個或兩個(或更多)構建單元上。在一個實施方式中，網絡由包含主體、共價連接至多個第一客體分子的第一構建單元和共價連接至多個第二客體分子的第二構建單元的組合物的復合可得到或得到，其中，第一客體分子和第二客體分子與主體一起適用于形成三元客體-主體復合物。三元復合物用于非共價連接第一和第二構建單元。單個第一構建單元可以形成至多個第二構建單元的多個非共價連接。類似地，單個第二構建單元可以形成至多個第一構建單元的多個非共價連接。以這種方式，證實了材料的網絡。應當注意的是，在一些實施方式中，第一和第二客體分子可以相同。因此，第一和第二構建單元可以在它們的組成上不同。在一些實施方式中，第一和第二構建單元可以相同。在這種情況下，第一和第二客體分子不同。以下示出的是在主體、單個第一構建單元和兩個單個第二構建單元之間形成的基本網絡的示意性結構。在該文本包含的示意圖中，將客體分子描繪為共價連接(垂直線)至構建單元(水平線)的矩形。垂直線可以描繪至構建單元的直接共價鍵或連接基(linker)。如本文所描述的，構建單元可以是聚合物分子、顆粒等。在以下示意圖中，第一構建單元的第一客體分子(沒有陰影的矩形)中的一些與主體(圓筒，barrel)和第二構建單元的第二客體分子(陰影矩形)復合。清楚的是，不是所有存在的客體分子都加入最終網絡中的復合物中。第一和第二構建單元中的每個可以分別與其他第二和第一構建單元形成復合物。為了容易理解，給客體分子涂上陰影。然而，如本文所解釋的，第一和第二構建單元的客體分子可以相同。在一個可替代的實施方式中，網絡由包含主體和共價連接至多個第一客體分子和多個第二客體分子的第一構建單元的組合物的復合可得到或得到，其中，第一和第二客體分子與主體一起適用于形成三元客體-主體復合物。三元復合物用于非共價連接和/或互連第一構建單元。單個第一構建單元可以形成至多個其他第一構建單元的多個非共價連接。另外地，或可替代地，單個第一構建單元可以形成與自身的多個非共價互連，從而交聯(lián)單個第一構建單元。如之前，第一和第二客體分子可以相同。以下示出的是形成在主體和每個都具有多個第一和第二客體分子的兩個單個第一構建單元之間的基本網絡的示意性結構。第一構建單元的一些第一客體分子(沒有陰影的矩形)與主體(圓筒)和另一第一構建單元的第二客體分子(陰影矩形)復合。從示出的網絡可以看出，第一構建單元可以形成分子內復合物，從而交聯(lián)單個第一構建單元。清楚的是，不需要存在的所有客體分子都加入最終網絡中的復合物。第一構建單元中的每個可以與其他第一構建單元形成復合物，或與相同構建單元的其他部分形成復合物。如本文所解釋的，第一和第二客體分子可以相同。可選地，組合物進一步包含共價連接至一個或多個第三客體分子、一個或多個第四客體分子或兩者的第二構建單元，其中，第三和第四分子與主體一起適用于形成三元客體-主體復合物，或第一和第四客體分子與主體一起適用于形成三元客體-主體復合物，或第二和第三客體分子與主體一起適用于形成三元客體-主體復合物。當?shù)诙嫿▎卧峁┯卸鄠€第三和第四客體分子時，三元復合物用于非共價連接和/或互連第二構建單元。單個第二構建單元可以形成至多個其他第二構建單元的多個非共價連接。另外地，或可替代地，單個第二構建單元可以與自身形成一個或多個非共價互連，從而交聯(lián)單個第二構建單元。第三和第四客體分子可以適用于形成與第一構建單元的第一和第二客體分子的復合物。在一個實施方式中，第一和第三客體分子相同。在一個實施方式中，第二和第四客體分子相同。此處，例如通過第一和第四客體分子的復合和/或第二和第三客體分子的復合，三元復合物用于非共價連接第一和第二構建單元。因此，單個第一構建單元可以形成至多個第二構建單元的多個非共價連接。類似地，單個第二構建單元可以形成至多個第一構建單元的多個非共價連接。以這種方式，構建了材料的網絡。構建單元還可以形成之前所描述的分子間非共價鍵。當?shù)诙嫿▎卧矁r連接至一個或多個第三客體分子或一個或多個第四客體分子時，第一和第四分子與主體一起適用于形成三元客體-主體復合物，以及第二和第三分子與主體一起適用于形成三元客體-主體復合物。因此，三元復合物用于非共價連接第二構建單元至第一構建單元。以下示出的是形成在主體、每個都具有多個第一和第二客體分子的三個單個第一構建單元、以及每個都具有多個第三和第四客體分子的兩個第二構建單元之間的基本網絡的示意性結構。第一構建單元的一些第一客體分子(沒有陰影的矩形)與主體(圓筒)和另一第一構建單元的第二客體分子(陰影矩形)復合。第二構建單元的一些第三客體分子(部分陰影的矩形)與主體(圓筒)和另一第二構建單元的第四客體分子(虛線矩形)復合。第一構建單元的第一客體分子與主體和第二構建單元的第四客體分子(虛線矩形)復合。第一構建單元的第二客體分子與主體和第二構建單元的第三客體分子復合。第一和第三客體分子可以相同。第二和第四客體分子可以相同。第二構建單元可以共價連接至一個客體分子(其可以是第三或第四客體分子)。在該實施方式中，第二構建單元不能形成至其他構建單元的多個連接。這樣，構建單元將不會有助于形成網絡內的交聯(lián)。然而，可以提供第二構建單元，以將第二構建單元具有的特定物理或化學特征引入至網絡。例如，第二構建單元可以包含可檢測標記或官能團，如增溶基團(solubilisinggroup)。因此，結合第二構建單元至網絡允許對整個網絡的物理或化學特征的改性。以下示出的是形成在葫蘆脲、每個都具有多個第一和第二客體分子的兩個單個第一構建單元之間，并且還包含單個第二構建單元和可檢測標記的基本網絡的示意性結構，該第二構建單元共價連接至第四客體分子。第一構建單元的一些第一客體分子(沒有陰影的矩形)與葫蘆脲主體(圓筒)和另一第一構建單元的第二客體分子(陰影矩形)復合。第一構建單元的第一客體分子與葫蘆脲主體和第四客體分子復合?？梢蕴峁┛蓹z測標記(部分陰影的圓形)，以允許識別得到的網絡?；诙鄠€共價連接的主體的二元復合物的網絡該網絡可由第一客體分子與主體的組裝得到，該主體共價連接至一個或多個其他主體?？梢栽谝陨纤枋龅囊粋€或兩個(或多個)構建單元上提供客體分子。共價連接的主體用于通過形成在每個共價連接的主體內的多個復合物連接構建單元分子。以下示出的是形成在多個共價連接的主體和每個都具有多個第一客體分子的兩個單個第一構建單元之間的基本網絡的示意性結構。單個第一構建單元的每個的一些第一客體分子(沒有陰影的矩形)與葫蘆脲主體(圓筒)二元復合。連接主體，從而形成第一構建單元的每個之間的連接。清楚的是，不需要存在的所有客體分子加入最終網絡中的復合物。單個第一構建單元中的每個可以分別與其他第一構建單元形成復合物，或可以與相同構建單元的另一部分形成分子內交聯(lián)。如本文所解釋的，第一和第二構建單元的客體分子可以相同。在以上示意圖中，第一構建單元中的一個可以被共價連接至第二客體分子的第二構建單元取代。第二客體分子是能夠與主體形成二元復合物的分子。第二客體分子可以與第一客體分子相同。在示意圖中，示出兩個主體連接在一起。本發(fā)明涵蓋多于兩個主體連接在一起的體系的用途。例如，多個主體可以懸垂(pendant)于聚合物分子?；诙鄠€共價連接的主體的三元復合物的網絡由以上網絡的描述將清楚的是，多個共價連接的主體中的每個主體可以適用于形成三元復合物。因此，取代描述的用于三元復合物網絡的主體，可以使用多個共價連接的主體。以下示出的是形成在多個共價連接的主體、每個都具有多個第一客體分子的兩個單個第一構建單元、以及每個都具有多個第二客體分子的兩個單個第二構建單元之間的基本網絡的結構示意圖。第一構建單元的一些第一客體分子(沒有陰影的矩形)與主體(圓筒)和第二構建單元的第二客體分子(陰影矩形)三元復合。連接主體，從而形成第一和第二構建單元的每個之間的連接。如之前，第一和第二客體分子可以相同。第一和第二構建單元中的每個可以分別與其他第二和第一構建單元形成復合物。其他排列(變換，permutation)是可能的，例如，多個共價連接的主體具有多于兩個主體。其他網絡以上描述的是由描述的組合物得到或可得到的本發(fā)明的基本網絡。本領域的技術人員將顯而易見的是，描述的組合物可以包含進一步的構建單元，例如第三和第四構建單元，每個連接至一個或多個客體分子。本發(fā)明還包括殼體包含以上描述的網絡中的任一種的混合物的膠囊。視情況，這可由包含適當選擇的主體、共價連接的主體、第一構建單元和第二構建單元的組合物得到。本發(fā)明還涉及具有殼體的膠囊，該殼體是包含不同主體的網絡?？梢赃x擇不同的主體，以得到基于三元和二元復合物的網絡?？梢赃x擇不同的主體，以生成由針對不同客體分子的每個主體的選擇性復合得到的網絡，該不同的客體分子可以存在于相同或不同的構建單元上。復合在一個實施方式中，殼體可由(a)包含主體和(1)或(2)的組合物；或(b)包含多個共價連接的主體和(1)、(2)或(3)的組合物的復合得到。在一個實施方式中，殼體可由包含主體和(1)或(2)的組合物的復合得到。在一個實施方式中，殼體可由包含主體和(1)的組合物的復合得到。在一個實施方式中，嵌套膠囊中的每個膠囊的殼體可由包含主體和(1)或(2)的組合物的復合得到。在一個實施方式中，嵌套膠囊中的第一或第二膠囊中的一個的殼體可由包含主體和(1)的組合物的復合得到，且嵌套膠囊中的第一或第二膠囊中的另一個的殼體可由包含主體和(2)的組合物的復合得到。(1)包含共價連接至多個第一客體分子的第一構建單元和共價連接至多個第二客體分子的第二構建單元，其中，第一客體分子和第二客體分子與主體一起適用于形成三元客體-主體復合物。(2)包含共價連接至多個第一客體分子和多個第二客體分子的第一構建單元，其中，第一和第二客體分子與所述主體一起適用于形成三元客體-主體復合物。可選地，該組合物進一步包含共價連接至一個或多個第三客體分子、一個或多個第四客體分子或兩者的第二構建單元，其中，第三和第四分子與所述主體一起適用于形成三元客體-主體復合物，和/或所述第一和第四分子與所述主體一起適用于形成三元客體-主體復合物，和/或所述第二和第三分子與所述主體一起適用于形成三元客體-主體復合物；(3)包含共價連接至多個第一客體分子的第一構建單元，其中，所述第一客體分子與所述主體一起適用于形成二元客體-主體復合物?？蛇x地，該組合物進一步包含共價連接至一個或多個第二客體分子的第二構建單元，其中，第二客體分子與主體一起適用于形成二元客體-主體復合物。在一個實施方式中，膠囊是微膠囊。在一個實施方式中，膠囊封裝劑是組分。如以下描述了合適的主體，如葫蘆脲。將要了解的是，第一和第二客體可以相同，其中，這種客體能夠形成三元主體復合物。主體本文描述的是具有殼體的膠囊，該殼體可由主體與共價連接至適當客體分子的構建單元的超分子復合得到。在一個實施方式中，主體是葫蘆脲。替代葫蘆脲客體-主體復合物或除葫蘆脲客體-主體復合物之外，可以使用其他客體-主體復合物。例如，在一個中，主體選自環(huán)糊精、杯[n]芳烴、冠醚和葫蘆脲，且一個或多個構建單元分別具有用于環(huán)糊精、杯[n]芳烴、冠醚或葫蘆脲主體的合適的主體客體官能團。在一個實施方式中，主體選自環(huán)糊精、杯[n]芳烴和冠醚，且一個或多個構建單元分別具有用于環(huán)糊精、杯[n]芳烴或冠醚的合適的主體客體官能團。因此，本發(fā)明涵蓋客體的用途，該客體能夠非共價集結一個或多個客體，從而交聯(lián)客體共價結合的構建單元。使用葫蘆脲優(yōu)選地由于可獲得的高結合常數(shù)和通過其復合物和膠囊可組裝的容易度。在一個實施方式中，第一和第二膠囊的網絡利用非共價復合物中的相同主體。在一個實施方式中，第一和第二膠囊的網絡利用非共價復合物中的不同主體。葫蘆脲本發(fā)明提供了葫蘆脲作為連接和/或交聯(lián)構建單元的超分子束縛(supramolecularhandcuff)的用途。葫蘆脲可以用于與存在于一個或多個構建單元上的第一和第二客體分子形成三元復合物。這種復合物的形成連接單獨的構建單元，從而形成材料的網絡。該網絡是膠囊的殼體。另外地，或可替代地，提供了多個共價連接的葫蘆脲，且每個葫蘆脲可以用于與存在于一個或多個構建單元上的客體分子形成二元復合物。通過每個共價連接的葫蘆脲的二元復合物的形成從而形成材料的網絡。該網絡是膠囊的殼體。在一個實施方式中，葫蘆脲能夠形成三元復合物。例如，CB[8]，能夠形成三元復合物。在一個實施方式中，葫蘆脲能夠形成二元復合物。例如，CB[7]，能夠形成二元復合物。在一個實施方式中，葫蘆脲能夠形成三元和二元復合物。例如，CB[8]，能夠形成三元或二元復合物，這取決于客體的性質。在一個實施方式中，葫蘆脲是CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]、CB[9]、CB[10]、CB[11]或CB[12]化合物。在一個實施方式中，葫蘆脲是CB[6]、CB[7]、或CB[8]化合物。在一個實施方式中，葫蘆脲是CB[8]化合物。在一個實施方式中，提及葫蘆脲化合物是提及其變體和衍生物。葫蘆脲化合物在它們的水溶解度上不同。膠囊制備的方法可以適合(調整)于考慮到這種溶解性(如以后所描述的)。因此，葫蘆脲化合物的選擇并不受限于它的水溶度。在一個實施方式中，葫蘆脲化合物具有至少0.01mg/mL、至少0.02mg/mL、至少0.05mg/mL、或至少0.10mg/mL的溶解度。在一個實施方式中，溶解度是指水溶解度(即水相)。在一個實施方式中，溶解度是指在水不混溶相，如油相或有機相中的溶解度。葫蘆[8]脲(CB[8]；CAS259886-51-6)是圓筒形容器分子(containermolecule)，其具有八個重復甘脲單元和479A3的內腔尺寸(參見以下結構)。CB[8]容易使用標準技術合成并且是可商購的(例如，Sigma-Aldrich,MOUSA)。在本發(fā)明的其他方面，提供了CB[8]變體，并用于本文描述的方法。CB[8]的變體可以包含具有結構上類似于甘脲的一個或多個重復單元的結構。重復單元可以包括乙脲單元。當所有單元是乙脲單元時，變體是半葫蘆脲(semicucurbituril)。變體可以是半葫蘆[12]脲(以下示出，還參見Lagonaetal.Angew.Chem.Int.Ed.2005,44,4844)。在本發(fā)明的其他方面，提供了葫蘆脲衍生物并用于本文描述的方法。葫蘆脲的衍生物是具有一個、兩個、三個、四個或更多取代的甘脲單元的結構。取代的葫蘆脲化合物可以由以下結構來表示：其中：n是至少5的整數(shù)；以及對于每個甘脲單元每個X是O、S或NR3，以及-R1和-R2各自獨立地選自-H和以下可選取代的基團：-R3、-OH、-OR3、-COOH、-COOR3、-NH2、-NHR3和-N(R3)2，其中，-R3獨立地選自C1-20烷基、C6-20碳芳基(C6-20carboaryl)和C5-20雜芳基，或其中，-R1和/或-R2是-N(R3)2，兩個-R3一起形成C5-7雜環(huán)；或-R1和-R2一起是與尿嘧啶框架(frame)一起形成C6-8碳環(huán)的C4-6亞烷基。在一個實施方式中，甘脲單元中的一個是取代的甘脲單元。因此，-R1和-R2各自獨立地是對于n-1個甘脲單元的-H。在一個實施方式中，n是5、6、7、8、9、10、11或12。在一個實施方式中，n是5、6、7、8、10或12。在一個實施方式中，n是8。在一個實施方式中，每個X是O。在一個實施方式中，每個X是S。在一個實施方式中，R1和R2各自獨立地是H。在一個實施方式中，對于每個單元，R1和R2中的一個是H且另一個獨立地選自-H和以下可選取代的基團：-R3、-OH、-OR3、-COOH、-COOR3、-NH2、-NHR3和-N(R3)2。在一個實施方式中，對于一個單元，R1和R2中的一個是H且另一個獨立地選自-H和以下可選取代的基團：-R3、-OH、-OR3、-COOH、-COOR3、-NH2、-NHR3和-N(R3)2。在該實施方式中，剩余的甘脲單元使得R1和R2各自獨立地是H。優(yōu)選地，-R3是C1-20烷基，最優(yōu)選地是C1-6烷基。C1-20烷基基團可以是線性(直鏈，linear)和/或飽和的。每個基團-R3可以獨立地是未取代的或取代的。優(yōu)選的取代基選自：-R4、-OH、-OR4、-SH、-SR4、-COOH、-COOR4、-NH2、-NHR4和-N(R4)2，其中，-R4選自C1-20烷基、C6-20碳芳基和C5-20雜芳基。取代基可以獨立地選自-COOH和-COOR4。在一些實施方式中，-R4與-R3不同。在一些實施方式中，-R4優(yōu)選地是未取代的。當-R1和/或-R2是-OR3、-NHR3或-N(R3)2時，那么-R3優(yōu)選地是C1-6烷基。在一些實施方式中，-R3被取代基-OR4、-NHR4或-N(R4)2取代。每個-R4是C1-6烷基且自身優(yōu)選地是取代的。在本發(fā)明的一些實施方式中，提供了多個共價連接的葫蘆脲的用途。這種共價連接的葫蘆脲適用于形成網絡，該網絡基于葫蘆脲與構建單元的客體分子的復合。形成的復合物可以是三元或二元復合物。經由連接基，其是在葫蘆脲中的甘脲單元的一個處在位置R1或R2處的取代基，如在以上所示結構中表示的，可以將葫蘆脲共價連接至另一個葫蘆脲。對于在葫蘆脲之間的共價連接，并沒有特別的限制。連接基可以為以下形式：簡單的亞烷基、聚氧化烯(polyoxyalkylene)基團或聚合物，如本文描述的用于構建單元的聚合物分子。當連接基是聚合物分子時，葫蘆脲可以懸垂于該聚合物。葫蘆脲客體如以上所提到的，葫蘆脲客體是能夠與葫蘆脲形成客體-主體復合物的化合物。因此，術語復合是指建立客體-主體復合物。在本發(fā)明的一些實施方式中，客體-主體復合物是包含葫蘆脲主體以及第一客體分子和第二分子的三元復合物。典型地，這種復合物是基于CB[8]及其變體和衍生物。在本發(fā)明的一些實施方式中，客體-主體復合物是包含葫蘆脲主體和第一客體分子的二元復合物。典型地，這種復合物是基于CB[5]或CB[7]及它們的變體和衍生物。在本發(fā)明中，二元復合物可由多個共價連接的葫蘆脲得到。CB[8]及其變體和衍生物也可以形成二元復合物。原則上，具有合適的結合親和力的任何化合物可以用于本發(fā)明的方法中。可以基于被認為與葫蘆脲的腔體相互作用的部分的大小選擇使用的化合物。這些部分的大小可以足夠大以容許僅與較大葫蘆脲形式復合。葫蘆脲客體分子是本領域中眾所周知的。使用的客體化合物的實例包括在WO2009/071899、Jiao等人(Jiaoetal.Org.Lett.2011,13,3044)、Jiao等人(Jiaoetal.J.Am.Chem.Soc.2010,132,15734)和Rauwald等人(Rauwaldetal.J.Phys.Chem.2010,114,8606)中描述的那些。以下描述的是適用于形成膠囊殼體的客體分子。利用標準合成技術，可以將這種客體分子連接至構建單元。葫蘆脲客體分子可以衍生自、或包含下表的結構：在適當情況下，其中，結構可以是鹽，包括質子化形式。在一個實施方式中，客體分子是用于CB[8]的客體分子。在一個實施方式中，客體分子是、或源自、或包含上表中的結構A1-A43、A46或B1-B4。在一個實施方式中，客體分子是、或源自、或包含上表中的結構A1、A2、或A13。在一個實施方式中，客體分子是、或源自、或包含結構B1。另外地，客體分子是或源自、或包含金剛烷、二茂鐵或環(huán)辛烷(包括二環(huán)[2.2.2]辛烷)。這些由Moghaddam等人描述(參見J.Am.Chem.Soc.2011,133,3570)。在一些實施方式中，第一和第二客體分子形成對，其可以在葫蘆脲的腔體中相互作用以形成穩(wěn)定的三元主體-客體復合物?？梢圆捎眠m合在葫蘆脲的腔體內的任何客體對。在一些實施方式中，客體分子對可以形成電荷轉移對，其包含富電子和缺電子(貧電子)化合物。在CT對中，第一和第二客體分子中的一個作為電子受體而另一個則作為電子供體。例如，第一客體分子可以是缺電子分子，其作為電子受體，而第二客體分子可以是富電子分子，其作為電子供體，或反之亦然。在一個實施方式中，葫蘆脲是CB[8]。合適的電子受體包括4,4’-二吡啶衍生物，例如二甲基二吡啶鎓基乙烯(N,N’-dimethyldipyridyliumylethylene)，和其他相關受體，如基于二氮雜芘和二氮雜菲的那些。紫精化合物，包括烷基紫精，特別適用于本發(fā)明。烷基紫精化合物的實例包括N,N'-二甲基-4,4'-二吡啶鎓鹽(也稱為Paraquat)。合適的電子供體包括富電子芳香族分子，例如1,2-二羥基苯、1,3-二羥基苯、1,4-二羥基苯、四硫富瓦烯(tetrathiafulvalene)、萘如2,6-二羥基萘和2-萘酚、吲哚和芝麻酚(3,4-亞甲基二氧基苯酚)。多環(huán)芳香族化合物通?？梢杂米鞅景l(fā)明的合適電子供體。這種化合物的實例包括蒽和并四苯(naphthacene)。氨基酸，如色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸，可以適合作為電子供體使用?？梢允褂迷谒鼈兊哪┒税@些氨基酸的肽序列。例如，可以使用包含氨基酸序列N-WGG-C、N-GGW-C或N-GWG-C的供體。在一些實施方式中，客體分子是一對化合物，例如第一客體分子和第二客體分子，其中，該對中的一個是A化合物，如在上表中所列出的(例如，A1、A2、A3等)，而該對中的另一個是B化合物，如在上表中所列出的(例如，B1、B2、B3等)。在一個實施方式中，A化合物選自A1-A43和A46。在一個實施方式中，B化合物是B1。其他合適的客體分子包括肽如WGG(Bush,M.E.etalJ.Am.Chem.Soc.2005,127,14511-14517)。富電子客體分子可以與任何缺電子CB[8]客體分子配對。如本文所描述的使用的客體分子的合適對，例如第一和第二客體分子的實例可以包括：紫精和萘酚；紫精和二羥基苯；紫精和四硫富瓦烯；紫精和吲哚；甲基紫精和萘酚；甲基紫精和二羥基苯；甲基紫精和四硫富瓦烯；甲基紫精和吲哚；N,N’-二甲基二吡啶鎓基乙烯和萘酚；N,N’-二甲基二吡啶鎓基乙烯和二羥基苯；N,N’-二甲基二吡啶鎓基乙烯和四硫富瓦烯；N,N’-二甲基二吡啶鎓基乙烯和吲哚；2,7-二甲基二氮雜芘鎓(2,7-dimethyldiazapyrenium)和萘酚；2,7-二甲基二氮雜芘鎓和二羥基苯；2,7-二甲基二氮雜芘鎓和四硫富瓦烯；以及2,7-二甲基二氮雜芘鎓和吲哚。具體地，如本文所描述的使用的合適的客體分子對可以包括2-萘酚和甲基紫精、2,6-二羥基萘和甲基紫精以及四硫富瓦烯和甲基紫精。在一個實施方式中，客體對是2-萘酚和甲基紫精。在一個實施方式中，客體對是指適用于與CB[8]形成三元復合物的一對客體分子。在一個實施方式中，客體分子優(yōu)選地是離子液體。典型地，這種客體適用于與CB[7]形成復合物。然而，它們還可以與CB[8]形成復合物，要么以二元復合物形式、要么與另一種小客體分子或溶劑一起以三元復合物形式(參見Jiaoetal.Org.Lett.2011,13,3044)。離子液體典型地包含陽離子有機氮雜環(huán)，其可以是芳香族氮雜環(huán)(雜芳基)或非芳香族氮雜環(huán)。離子液體還典型地包含陽離子有機氮雜環(huán)的抗衡陰離子(counter-anion)。氮雜芳基基團優(yōu)選地是氮C5-10雜芳基基團，最優(yōu)選地是氮C5-6雜芳基基團，其中，下標是指一個環(huán)或多個環(huán)中的原子總數(shù)，包括碳和氮原子。非芳香族氮雜環(huán)優(yōu)選地是氮C5-6雜環(huán)，其中，下標是指一個環(huán)或多個環(huán)中的原子總數(shù)，包括碳和氮原子。在氮雜環(huán)的環(huán)中的氮原子被季銨化?？购怅庪x子可以是鹵化物，優(yōu)選溴化物。適用的其他抗衡陰離子是導致可溶于水的復合物的那些。客體優(yōu)選地是化合物(包括鹽)，其包含選自由以下組成的列表中的以下基團中的一種：咪唑鎓部分、吡啶鎓部分、喹啉鎓部分、嘧啶鎓部分、吡咯鎓部分和季吡咯烷(quaternarypyrrolidine)部分。優(yōu)選地，客體包含咪唑鎓部分。尤其優(yōu)選的客體是1-烷基-3-烷基咪唑鎓，其中，烷基是可選取代的。1-烷基-3-烷基咪唑鎓化合物，其中烷基是未取代的，尤其適用于與CB[7]形成復合物。1-烷基-3-烷基咪唑鎓化合物，其中烷基是未取代的，尤其適用于與CB[6]形成復合物。1-烷基-3-烷基咪唑鎓化合物，其中烷基是被芳基(優(yōu)選萘基)取代的，尤其適用于與CB[8]形成復合物。1-烷基和3-烷基取代基可以相同或不同。優(yōu)選地，它們不同。在一個實施方式中，3-烷基取代基是甲基，且優(yōu)選地是未取代的。在一個實施方式中，1-烷基取代基是乙基或丁基，且各自優(yōu)選地是未取代的。在一個實施方式中，可選的取代基是芳基，優(yōu)選地是C5-10芳基。芳基包括碳芳基和雜芳基。芳基基團包括苯基、萘基和喹啉基。在一個實施方式中，本文描述的烷基基團是線性烷基基團。每個烷基基團獨立地是C1-6烷基基團，優(yōu)選地是C1-4烷基基團。芳基取代基可以本身是另一個1-烷基-3-取代的-咪唑鎓部分(其中，烷基基團附接至環(huán)的3位置)。在另一個實施方式中，化合物優(yōu)選地包含吡啶鎓部分。以上描述的離子液體分子特別可用于形成二元客體-主體復合物。本發(fā)明還涵蓋這樣的復合物，其包含兩個離子液體分子作為葫蘆脲主體內的客體。葫蘆脲可能夠形成二元和三元復合物。例如，之前已經注意到，CB[6]化合物與短鏈1-烷基-3-甲基咪唑鎓客體分子形成三元復合物，而長鏈1-烷基-3-甲基咪唑鎓客體分子與葫蘆脲主體形成二元復合物。用于本發(fā)明的優(yōu)選客體具有形式H+X-，其中，H+是以下陽離子中的一種：且X-是如以上定義的合適的抗衡陰離子。優(yōu)選的抗衡陰離子是鹵化物陰離子，優(yōu)選Br-。在一個優(yōu)選的實施方式中，陽離子A或陽離子B可以用于與CB[7]或CB[6]形成復合物。在一個優(yōu)選的實施方式中，陽離子D或陽離子E可以用于與CB[8]形成復合物。陽離子A和B可以分別稱為1-乙基-3-甲基咪唑鎓和1-丁基-3-甲基咪唑鎓。陽離子D和E可以稱為1-萘烯基甲基-3-甲基咪唑鎓，其中，D是1-萘-2-基甲基-3-甲基咪唑鎓且E是1-萘-1-基甲基-3-甲基咪唑鎓?？商娲鼗蛄硗獾?，客體化合物可以是式(I)的咪唑鎓鹽：其中，X-是抗衡陰離子；R1獨立地選自H和飽和的C1-6烷基；R2獨立地是C1-10烷基，其可以可選地包含一個或多個雙鍵或三鍵，且可以可選地被選自-O-、-S-、-NH-和-B-的雜原子中斷，并可以是可選取代的。在一個實施方式中，X-獨立地選自由Cl-、Br-、I-、BF4-、PF6-、OH-、SH-、HSO4-、HCO3-、NTf2、C2N5O4、AlCl4-、Fe3Cl12、NO3-、NMeS2-、MeSO3-、SbF6-、PrCB11H11-、AuCl4-、HF2-、NO2-、Ag(CN)2-和NiCl4-組成的組。在一個實施方式中，X-選自Cl-、Br-和I-。在一個實施方式中，R1選自H和線性飽和的C1-6烷基。在一個實施方式中，R2是線性C1-10烷基，其可以可選地包含一個或多個雙鍵，且可以可選地被選自-O-、-S-、-NH-和-B-的雜原子中斷，并可以是可選取代的。在一個實施方式中，R2是線性C1-10烷基，其可以可選地包含一個或多個雙鍵，并可以是可選取代的。在一個實施方式中，當雙鍵或三鍵存在時，它可以共軛至咪唑鎓部分?？商娲?，雙鍵或三鍵可以不共軛至咪唑鎓部分。在一個實施方式中，可選的取代基獨立地選自由鹵素、可選取代的C5-20芳基、-OR3、-OCOR3、＝O、-SR3、＝S、-BR3、-NR3R4、-NR3COR3、-N(R3)CONR3R4、-COOR3、-C(O)R3、-C(＝O)SR3、-CONR3R4、-C(S)R3、-C(＝S)SR3和-C(＝S)NR3R4組成的組，其中，R3和R4中的每個獨立地選自H和可選取代的飽和的C1-6烷基、C5-20芳基和C1-6亞烷基-C5-20芳基?；騌3和R4可以一起形成可選飽和的5-、6-或7-元雜環(huán)，其可選地被基團-R3取代。在一個實施方式中，可選的取代基獨立地選自由鹵素、可選取代的C5-20芳基、-OR3、-OCOR3、-NR3R4、-NR3COR3、-N(R3)CONR3R4、-COOR3、-C(O)R3和-CONR3R4組成的組，其中，R3和R4如以上所定義。每個C5-20芳基基團可以獨立地選自C6-20碳芳基基團或C5-20雜芳基基團。C6-20碳芳基基團的實例包括苯基和萘基。C5-20雜芳基基團的實例包括吡咯(唑)(C5)、吡啶(吖嗪)(C6)、呋喃(氧雜茂(氧雜環(huán)戊二烯，oxole))(C5)、噻吩(硫雜環(huán)戊二烯(thiole))(C5)、噁唑(C5)、噻唑(C5)、咪唑(1,3-二唑)(C5)、吡唑(1,2-二唑)(C5)、噠嗪(1,2-二嗪)(C6)和嘧啶(1,3-二嗪)(C6)(例如，胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶)。每個C5-20芳基優(yōu)選地選自可選取代的苯基、萘基和咪唑鎓。每個C5-20芳基基團是可選取代的?？蛇x的取代基獨立地選自鹵素、C1-6烷基、-OR3、-OCOR3、-NR3R4、-NR3COR3、-N(R3)CONR3R4、-COOR3、-C(O)R3和-CONR3R4，其中，R3和R4如以上所定義。在一個實施方式中，每個C5-20芳基基團可選地被C1-6烷基取代。當C5-20芳基基團是咪唑鎓時，其優(yōu)選在氮處被基團R1取代(從而形成季氮)。式(I)的化合物包含咪唑鎓部分，其具有1位置處的取代基R2以及3位置處的取代基R1。在本發(fā)明的進一步方面，式(I)的化合物可以可選地進一步在2、4或5位置處被基團RA取代，其中，RA具有與R1相同的意義。視情況，以上實施方式可以任何組合形式組合。其他主體和客體在一些實施方式中，主體選自環(huán)糊精、杯[n]芳烴和冠醚，且一個或多個構建單元分別具有用于環(huán)糊精、杯[n]芳烴或冠醚的合適的主體客體官能團。在一個實施方式中，主體是環(huán)糊精且一個或多個構建單元具有合適的環(huán)糊精客體官能團。主體可以與客體形成二元復合物。在這種情況中，主體將共價連接至一個或多個其他客體分子以允許在構建單元之間形成交聯(lián)。在一個實施方式中，主體是環(huán)糊精。環(huán)糊精化合物容易獲自商業(yè)來源。與環(huán)糊精一起使用的許多客體化合物也是已知的。環(huán)糊精是D-吡喃葡糖的非對稱圓筒形環(huán)狀低聚物。典型地，環(huán)糊精能夠集結疏水性不帶電荷的客體。例如，客體包括具有烴官能團和芳香族官能團的那些分子如金剛烷、偶氮苯和芪(stilbene)衍生物。用于環(huán)糊精的其他客體分子包括生物分子如木糖、色氨酸、雌三醇(estriol)、雌激素和雌二醇(estradiol)。在一個實施方式中，環(huán)糊精是α-、β-或γ-環(huán)糊精。在一個實施方式中，環(huán)糊精是β-或γ-環(huán)糊精。典型地，與γ-環(huán)糊精一起使用較大的客體。環(huán)糊精具有超環(huán)面(toroid)幾何形狀，D-吡喃葡糖的仲羥基基團位于較大的開口，以及伯羥基基團位于較小的開口。一個或多個羥基，其可以是仲羥基基團或伯羥基基團，可以被官能化。典型地，伯羥基基團被官能化。在一個實施方式中，提及環(huán)糊精化合物是提及其衍生物。例如，用含烷基胺的取代基官能化環(huán)糊精的一個或兩個伯羥基基團。在另一個實施例中，每個D-吡喃葡糖單元內的一個、兩個或三個羥基基團被烷基醚基團，例如甲氧基基團取代。通過羥基基團，可以連接多個共價連接的環(huán)糊精。未官能化和官能化環(huán)糊精的實例闡述于Rekharsky等人的圖表1中(Chem.Rev.1998,98,1875)，以及用作客體的化合物的實例闡述于表1至3和圖表2中。通過引用將Rekharsky等人結合于本文。在制備方法中，環(huán)糊精可以存在于第二相中，例如存在于如本文所描述的水相中。在一個實施方式中，主體是杯[n]芳烴。杯[n]芳烴化合物容易獲自商業(yè)來源，或可以通過苯酚、間苯二酚和連苯三酚醛(pyrogallolaldehyde)(例如甲醛)的縮合制備。與杯[n]芳烴一起使用的許多客體化合物是已知的。典型地，杯[n]芳烴能夠集結含氨基的分子。哌啶類化合物和氨基官能化的環(huán)己基化合物可以用作客體?？腕w的進一步實例尤其包括阿托品、穴狀配體(crytand)、酚藍和蒽酚藍(anthrolblue)等。未官能化和官能化的環(huán)糊精的實例闡述于DanildeNamor等人的圖表1(Chem.Rev.1998,98,2495-2525)，通過引用將其結合于本文中。用作客體的化合物的實例闡述于DanildeNamor等人的表2、3、5和10。在一個實施方式中，杯[n]芳烴是杯[4]芳烴、杯[5]芳烴或杯[6]芳烴。在一個實施方式中，杯[n]芳烴是杯[4]芳烴?？梢酝ㄟ^使用適當官能化的羥基芳基醛來制備合適官能化的杯[n]芳烴。例如，可以用含烷基醚的基團或含乙二醇的基團取代羥基基團?？梢酝ㄟ^羥基基團來連接多個共價連接的杯[n]芳烴。在制備方法中，杯[n]芳烴可以存在于第二相中，例如存在于如本文所描述的水相或水不混溶相中。在一個實施方式中，主體是冠醚。冠醚化合物容易獲自商業(yè)來源或可以容易地制備。與冠醚一起使用的許多客體化合物也是已知的。例如，陽離子客體如氨基-和吡啶鎓-官能化的分子，可以是合適的客體分子。未官能化和官能化的環(huán)糊精的實例闡述于整個Gokel等人(Chem.Rev.2004,104,2723-2750)中，通過引用將其結合于本文中。在全文中描述了用作客體的化合物實例。在一個實施方式中，冠醚選自由18-冠-6、二苯并-18-冠-6、二氮雜-18-冠-6和21-冠-7組成的組。在本發(fā)明中，較大的冠醚是優(yōu)選的。較小的冠醚可以僅能夠結合小金屬離子。較大的冠醚能夠結合官能團和分子。在一些實施方式中，主體是具有冠醚和杯[n]芳烴官能團的客體。這種主體稱為杯[n]冠化合物(calix[n]crown)。在制備方法中，冠醚可以存在于第二相中，例如存在于如本文所描述的水不混溶相中。對于本領域的技術人員將清楚的是，可以使用其他客體-主體關系。用于本發(fā)明的其他客體-主體復合物包括由Dsouza等人強調的那些(Chem.Rev.2011,111,7941-7980)，通過引用將其結合于本文中，以及具體地包括在方案6和7中闡述的那些主體，其包括葫蘆脲、環(huán)糊精、和杯芳烴(calixerane)以及環(huán)芳(cyclophane)AVCyc、杯吡啶(calixpyridine)C4P和方酰亞胺(squarimide)SQAM。環(huán)糊精的用途優(yōu)于冠醚和杯[n]芳烴主體。構建單元將主體用作超分子束縛以將一個或多個構建單元連接在一起。主體與連接至構建單元的合適客體組分的復合物的形成會形成材料的網絡。該材料提供了膠囊殼體。復合物非共價交聯(lián)構建單元或將構建單元非共價連接至另一構建單元。由以上可以理解，構建單元是實體，其用于為形成的網絡提供結構。構建單元還用作在多個客體分子之間的連接，因此它也可以稱為連接基(連接子、接頭，linker)。在一些實施方式中，提供構建單元以將期望的物理或化學特征引入至形成的網絡。如上相對于網絡所述，構建單元可以包括輔助檢測和表征殼體的官能團。這種構建單元不一定需要加入交聯(lián)。構建單元，如第一構建單元，可以共價連接至多個主體客體分子，如葫蘆脲客體分子。因此，構建單元將非共價連接至多個主體，該主體將非共價連接至其他構建單元，從而生成材料的網絡。構建單元，如第一構建單元或第二構建單元，可以共價連接至多個客體分子。在一個實施方式中，構建單元共價連接至至少3、至少4、至少5、至少10、至少20、至少50、至少100、至少500、至少1,000、至少2,000、至少5,000或至少10,000個客體分子。在某些實施方式中，可以使用共價連接至一個或多個葫蘆脲客體分子的構建單元。然而，僅與共價連接至至少兩個客體分子的其他構建單元組合使用這種構建單元。在一個實施方式中，提供了共價連接至多個第一客體分子的第一構建單元以及共價連接至多個第二客體分子的第二構建單元。第一和第二構建單元中的每個可以共價連接至至少以上描述的數(shù)個客體分子。在一個實施方式中，提供了第一構建單元，其共價連接至多個第一客體分子并共價連接至多個第二客體分子。第一構建單元可以共價連接至至少以上描述的數(shù)個客體分子，該數(shù)目可以獨立地指第一客體分子的數(shù)目和第二客體分子的數(shù)目。在一個實施方式中，提供了第二構建單元，其共價連接至一個或多個第三客體分子和/或共價連接至一個或多個第四客體分子。在一個實施方式中，第二構建單元共價連接至至少以上描述的數(shù)個客體分子，該數(shù)目可以獨立地指第三客體分子的數(shù)目和第四客體分子的數(shù)目。這種第二構建單元可以與在上段中描述的第一構建單元一起使用。在整個描述中，提及了第一和第二構建單元。在一些實施方式中，可以彼此區(qū)分第一和第二構建單元，這是由于至少在構建單元本身的結構方面的差異。在一些實施方式中，第一和第二構建單元的結構相同。在這種情況中，可以彼此區(qū)分構建單元，這是由于至少在客體分子方面的差異，所述客體分子共價連接至第一和第二客體分子的每一個。因此，術語第一和第二旨在表達在第一構建單元連同它的客體分子和第二構建單元連同它的客體分子之間的差異。本發(fā)明的嵌套膠囊具有容納在第二膠囊中的第一膠囊。每個膠囊具有材料的殼體，該材料的殼體是具有主體(如葫蘆脲)和包含合適的客體官能團的一個或多個構建單元的非共價復合物的超分子交聯(lián)網絡。如本文所描述的，每個膠囊的網絡可以包含第一和第二構建單元以及可選地進一步的構建單元，每個構建單元提供有合適的客體官能團。存在于第一膠囊的殼體中的構建單元可以存在于第二膠囊的殼體中。存在于第一膠囊的殼體中的構建單元可能不存在于第二膠囊的殼體中。第一膠囊的殼體可以具有一個或兩個構建單元。第二膠囊的殼體可以具有一個或兩個構建單元。并不特別限制構建單元，并且構建單元包括化合物和顆粒，并且可以涵蓋它們的任何一種的組裝體?？腕w分子共價連接至構建單元的某部分。最簡單地，構建單元是用于連接客體分子的連接基。在一個實施方式中，構建單元是聚合物分子或顆粒。有利地，構建單元可以提供有某種官能團，以輔助形成膠囊殼體，或以改善它的物理或化學性質。在一個實施方式中，構建單元提供有官能團以改變，或優(yōu)選地改善水溶解度。官能團可以具有增溶基團，如包含聚乙二醇官能團的基團的形式。其他實例包括包含氨基、羥基、巰基和羧基官能團的基團。在一個實施方式中，構建單元提供有官能團，以輔助檢測或分析構建單元，以及輔助檢測或分析形成的殼體。有利地，這種官能團還可以輔助檢測封裝在殼體內的材料。官能團可以具有可檢測標記，如熒光標記的形式。在一個實施方式中，構建單元是陰離子的或陽離子的。在一個實施方式中，第一和第二膠囊中的一個具有陰離子構建單元，且第一和第二膠囊中的另一個具有陽離子構建單元。在一個實施方式中，第一和第二膠囊中的一個具有兩個陰離子構建單元。在一個實施方式中，第一和第二膠囊中的一個具有兩個陽離子構建單元。在優(yōu)選的分析方法中，構建單元帶正電或帶負電是有用的。電荷吸引可以有效用于制備方法，以確保構建單元分布至期望的相間邊界(液滴邊緣)?？腕w分子可以具有帶正電或帶負電的官能團。提及陰離子或陽離子構建單元還可以包括提及連接至客體分子的構建單元，該客體分子視情況具有帶正電或帶負電的官能團。另外地或可替代地，構建單元本身可以具有帶正電或帶負電的基團。當構建單元是聚合物分子時，帶正電或帶負電的基團可以存在于單體單元的側鏈內。聚合物分子本身的主鏈(骨架)還可以攜帶帶正電或帶負電的基團。本案包括以下實例：聚合物RC-PVA-Rhod-MV在甲基紫精基團(客體分子)和若丹明基團上攜帶正電荷。聚合物PHEAm-FITC-Azo在熒光素基團上攜帶負電荷。此處，Azo客體分子不帶電。RC-PHEAm-AmAm-FITC-Azo也在熒光素基團上攜帶負電荷。在一個實施方式中，構建單元提供有反應性官能團，用于后期細化殼體材料?？梢詾榱藲んw形成反應來保護反應性官能團，然后在后期脫保護以展示官能團。官能團可以是包含氨基、羥基、巰基和羧基官能團的基團。當構建單元提供有反應性官能團時，該官能團可以適用于將構建單元(及因而形成的膠囊)連接至表面。在一個實施方式中，構建單元提供有催化劑，后期用于在殼體表面或其附近催化反應。催化劑可以提供在殼體的內邊緣或外邊緣，從而催化內部和/或外部反應。在一個實施方式中，出于構建單元影響封裝劑的光電性質的能力，選擇構建單元。另外地或可替代地，可以出于構建單元被封裝劑影響的能力，選擇構建單元。構建單元可以適用于將來自封裝劑的信號轉移至外部環(huán)境。在一個實施方式中，構建單元能夠提供表面增強共振效應。當提供官能團時，官能團可以位于殼體的外側、內側和/或之內。因此，可以與改善殼體外部、殼體的內部空間(用于容納封裝劑的空間)內和/或殼體內(殼體材料的網絡內)的環(huán)境相關聯(lián)提供官能團。出于本文描述的方法的目的，構建單元與共價連接至其上的客體分子一起應當可溶，例如于流體相中。在一個實施方式中，構建單元具有至少0.01mg/mL、至少0.02mg/mL、至少0.05mg/mL、或至少0.10mg/mL的溶解度。在一個實施方式中，溶解度是指水溶解度(即，水相)。在一個實施方式中，溶解度是指在水不混溶相，如油相或有機相中的溶解度。通過共價鍵將構建單元連接至一個或多個葫蘆脲客體分子。共價鍵可以是碳-碳鍵、碳-氮鍵、碳-氧鍵。該鍵可以是連接基團的一部分，如酯或酰胺，和/或包含亞烷基或亞烷氧基官能團的基團的一部分。使用常規(guī)的化學連接技術，可以將每個客體分子連接至構建單元。例如，可以通過以下將客體分子連接至構建單元：帶有適當離去基團的構建單元的烷基化；酯化反應；酰胺化反應；醚形成反應；烯烴交叉復分解反應(olefincrossmetathesis)；或小客體分子引發(fā)的反應，其中，聚合物鏈由引發(fā)的客體分子增長。在一個實施方式中，構建單元(可選地與任何客體分子一起)的平均分子量是至少1,000，至少5,000，至少10,000，或至少20,000。在一個實施方式中，構建單元(可選地與任何客體分子一起)的平均分子量是至多30000，至多50000，至多100000，至多200000，至多500000，至多1000000，或至多2000000。平均分子量可以是指數(shù)均分子量或重均分子量。在一個實施方式中，構建單元的平均分子量是在一定范圍內，其中，最小和最大量選自以上的實施方式。例如，平均分子量在1000至100000的范圍內。在一個實施方式中，構建單元能夠提供表面增強共振效應。典型地，這種能力由顆粒，以及最特別地含金屬的顆粒來提供。合適的顆粒是如本文描述的那些顆粒。最合適的是能夠為表面增強拉曼光譜法提供表面增強效應的那些顆粒。以下描述的是構建單元，其基于聚合物分子和顆粒，包括納米顆粒。在一個實施方式中，當網絡可由包含第一和第二構建單元的組合物得到時，第一構建單元是聚合物分子且第二構建單元是顆粒或聚合物分子。在一個實施方式中，當網絡可由包含第一和第二構建單元的組合物得到時，第一構建單元是聚合物分子且第二構建單元是顆粒。在一個實施方式中，當網絡可由包含第一構建單元的組合物得到時，第一構建單元是聚合物分子。在一個實施方式中，第一和第二膠囊中的每個具有構建單元，其是聚合物分子。在一個實施方式中，第一膠囊具有一個或兩個構建單元，其中，每個構建單元是聚合物分子。在一個實施方式中，第二膠囊具有一個或兩個構建單元，其中，每個構建單元是聚合物分子。聚合物分子在一個實施方式中，構建單元是聚合物分子。共價連接至葫蘆脲客體分子的聚合物化合物由WO2009/071899已知，通過引用將其結合于本文中。聚合物分子包含通過共價鍵連接的多個重復結構單元(單體)。聚合物分子可以包含單一類型的單體(均聚物)，或多于一種類型的單體(共聚物)。聚合物分子可以是直鏈或支鏈的。當聚合物分子是共聚物時，它可以是無規(guī)、交替、周期、統(tǒng)計、或嵌段聚合物，或它們的混合物。共聚物還可以是接枝聚合物。構建單元可以具有2、3、4或5個重復單元。方便起見，可以將這種構建單元稱為低聚物。聚合物分子具有至少8、至少15、至少100、或至少1000個單體單元。單元的數(shù)目可以是單元的平均數(shù)。在其他實施方式中，聚合物分子具有選自10-200、50-200、50-150或75-125范圍內的單體單元的平均數(shù)。每聚合物分子構建單元的客體分子的數(shù)目如以上所闡述的?？商娲?，客體分子的數(shù)目可以表示為存在于聚合物中的連接于客體分子的單體與存在于聚合物分子中的所有單體總和的百分比。這可以稱為官能團百分比。在一個實施方式中，聚合物分子的官能團是至少1％、至少2％或至少5％。在一個實施方式中，聚合物分子的官能團是至多50％、至多40％、至多20％、至多15或至多10％。在一個實施方式中，官能團在一定范圍內，其中，最小和最大量選自以上的實施方式。例如，官能團在5至40％的范圍內。官能團百分比可以由聚合物樣品的質子NMR測量結果來確定。在一個實施方式中，聚合物分子具有大于500、大于1000、大于2000、大于3000或大于4000的分子量(Mw)。分子量可以是重均分子量或數(shù)均分子量。可以通過常規(guī)技術來確定聚合物的數(shù)均分子量和重均分子量。在一個實施方式中，聚合物是合成的多分散聚合物。多分散聚合物包含具有一定范圍內分子量(molecularmass)的聚合物分子。多分散聚合物的多分散性指數(shù)(PDI)(重均分子量除以數(shù)均分子量)大于1，并且可以在5至20的范圍內?？梢酝ㄟ^常規(guī)技術如凝膠滲透或尺寸排阻色譜法，來確定聚合物分子的多分散性。適用于本發(fā)明的是具有相對較低多分散性的聚合物分子。這種聚合物分子可以具有選自1至5、1至3、或1至2范圍內的多分散性。鑒于它們相對低的分散性，這種聚合物可以稱為低分散或單分散的。低分散或單分散的聚合物分子的使用是特別有吸引力的，這是因為單個分子的反應性是相對均勻的，且由它們的使用產生的產物還可以是物理和化學上相對均勻的，以及可以是相對低分散或單分散的。用于制備低分散或單分散聚合物的方法是本領域中眾所周知的，并且包括基于自由基引發(fā)聚合的聚合反應，包括RAFT(可逆加成斷裂鏈轉移)聚合(參見，例如，Chiefarietal.Macromolecules1998,31,5559)。本文還提供了具有低分散性的聚合物的合成實例。許多聚合物分子是本領域中已知的并且可以用來生產本文描述的殼體材料。聚合物分子的選擇將取決于膠囊的特定應用。合適的聚合物分子包括天然聚合物，如蛋白質、寡肽、核酸、糖胺聚糖或多糖(包括纖維素和相關形式如瓜爾膠、殼聚糖、殼聚糖、瓊脂糖、和藻酸鹽以及它們的官能化衍生物)，或合成聚合物，如聚乙二醇(PEG)、順式1,4-聚異戊二烯(PI)、聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、和聚乙烯醇。聚合物可以是均聚物或共聚物。聚合物分子可以包含兩種或更多種天然和/或合成聚合物。這些聚合物可以以線性結構、環(huán)狀結構、梳或接枝結構、(超)支鏈結構或星形結構排列。合適的聚合物分子包括具有親水特征的那些聚合物分子。因此，聚合物的一部分是親水的，該部分可以是指(除其他外)單體單元、主鏈本身、側鏈或接枝聚合物。在一個實施方式中，聚合物分子能夠在極性溶劑如水中形成氫鍵。聚合物分子可溶于水以形成連續(xù)相。在一個實施方式中，聚合物分子是兩親性的。當提供兩個或更多個構建單元(如第一和第二構建單元)時，每個構建單元可以獨立地選自以上描述的聚合物分子。在一個實施方式中，第一和第二構建單元不同。在一個實施方式中，第一和第二構建單元相同。在后一種情況中，構建單元本身僅相對于共價附接至彼此的客體分子不同。在一個實施方式中，聚合物分子是或包含聚(甲基)丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯聚合物和/或聚(甲基)丙烯酰胺聚合物。在一個實施方式中，聚合物是或包含聚(甲基)丙烯酸酯聚合物，其可以是或包含聚丙烯酸酯聚合物。(甲基)丙烯酸酯的丙烯酸酯官能團可以是用于連接期望的官能團的位點，例如，用于連接增溶基團或可檢測標記。在一個實施方式中，聚合物分子由或可由可聚合組合物得到，其包含：(i)單體，如(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯，其附接至葫蘆脲客體分子；以及可選地進一步包含：(ii)單體，如(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯，其附接至可檢測標記；和/或(iii)單體，如(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯，其附接至增溶基團，如水性增溶基團。在一個實施方式中，每個單體是(甲基)丙烯酸酯單體。在一個實施方式中，每個單體是苯乙烯單體。當(i)與其他組分如(ii)或(iii)存在時，它以至少1、至少5、至少10或至少20mol％存在于可聚合組合物中。當(i)與其他組分如(ii)或(iii)存在時，它以至多90、至多50、至多40或至少30mol％存在于可聚合組合物中。在一個實施方式中，(i)的存在量在一定范圍內，其中，最小和最大量選自以上的實施方式。例如，存在量在10至50mol％的范圍內。在一個實施方式中，(i)以足以提供具有連接至每個單個聚合物分子的多個葫蘆脲客體分子的聚合物分子的水平存在。在一個實施方式中，(i)以足以提供具有連接至每個單個聚合物分子的單個葫蘆脲客體分子的聚合物分子的水平存在。在一個實施方式中，(i)以足以提供具有以上描述的官能團％的聚合物分子的水平存在。當(ii)存在時，它以至少0.5、至少1、或至少2mol％存在于可聚合組合物中。當(ii)存在時，它以至多20、至多10、或至多5mol％存在于可聚合組合物中。在一個實施方式中，(ii)的存在量在一定范圍內，其中，最小和最大量選自以上的實施方式。例如，存在量在1至5mol％的范圍內。當(iii)存在時，它以至少0.5、至少1、至少2、至少5、至少10、至少20、或至少50mol％存在于可聚合組合物中。當(iii)存在時，它以至多90、至多80、或至多70mol％存在于可聚合組合物中。在一個實施方式中，(iii)的存在量在一定范圍內，其中，最小和最大量選自以上的實施方式。例如，存在量在10至80mol％的范圍內。當提及mol％時，這是指，相對于(i)、以及(ii)和(iii)(當存在時)、以及任何其他可聚合單體(當存在時)的總量，存在的組分的量(以摩爾為單位)。提及的組分可以是(i)、(ii)、(iii)中的一種，或任何其他可聚合單體。在一個實施方式中，組合物進一步包含一種或多種另外的(甲基)丙烯酸酯單體。一種單體可以是(甲基)丙烯酸酯單體。一種或多種單體可以是(甲基)丙烯酸酯單體，其在酯基團處被取代。當提及mol％時，這是指，相對于(i)、以及(ii)和(iii)(當存在時)、以及任何其他可聚合單體(當存在時)的總量，存在的組分的量(以摩爾為單位)。提及的組分可以是(i)、(ii)、(iii)中的一種，或任何其他可聚合單體。提及的組分可以是以下所描述的鏈轉移劑或自由基引發(fā)劑。術語附接是指直接或間接地將丙烯酸酯(酯)基團或苯乙烯的苯基基團連接至指定的基團。當存在間接連接時，應當理解的是，連接基基團可以在丙烯酸酯和指定基團之間形成連接。在一個實施方式中，連接基可以包括(聚)乙二醇(PEG)基團。在一個實施方式中，可檢測標記是熒光標記。熒光標記可以是熒光素或若丹明標記。并未特別限制標記的“顏色”，并且綠色、紅色、黃色、青色和橙色標記是適用的。在一個實施方式中，水性增溶基團是PEG基團。PEG基團可以具有至少2、3、4、5或10個重復乙二醇單元。PEG基團可以具有至多50、40、20、或15個重復乙二醇單元。在一個實施方式中，水性增溶基團是或包含氨基、羥基、羧基或磺酸。在一個實施方式中，氨基基團是季氨基基團，例如三甲基氨基基團。在一個實施方式中，組合物進一步包含鏈轉移劑。在一個實施方式中，鏈轉移劑是硫羰基硫基化合物。當鏈轉移劑存在時，它以至少0.1、至少0.5、或至少1mol％存在于可聚合組合物中。當鏈轉移劑存在時，它以至多10、至多5、或至多2mol％存在于可聚合組合物中。在一個實施方式中，鏈轉移劑的存在量在一定范圍內，其中，最小和最大量選自以上的實施方式。例如，存在量在0.5至2mol％的范圍內。在一個實施方式中，組合物進一步包含自由基引發(fā)劑。當自由基引發(fā)劑存在時，它以至少0.01、至少0.05、至少0.1mol％存在于可聚合組合物中。當自由基引發(fā)劑存在時，它以至多5、至多2、至多1、或至多0.5mol％存在于可聚合組合物中。在一個實施方式中，自由基引發(fā)劑的存在量在一定范圍內，其中，最小和最大量選自以上的實施方式。例如，存在量在0.1至0.5mol％的范圍內。在一個實施方式中，自由基引發(fā)劑選自由AIBN(偶氮二異丁腈)、ACPA(4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸))和ACVA(4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸))組成的組。在一個實施方式中，使用描述的鏈轉移劑和/或自由基引發(fā)劑，聚合物分子由或可由組合物的聚合得到，該組合物包含(i)以及可選地(ii)和/或(iii)。在一個實施方式中，使用自由基聚合方法，聚合物分子可由或由本文描述的組合物得到。在一個實施方式中，該在一個實施方式中，在升高的溫度下進行聚合反應?？梢栽谥辽?0、至少40或至少50℃的溫度下進行反應?？梢栽谥炼?00、至多90或至多80℃的溫度下進行反應。在一個實施方式中，在有機溶劑中進行聚合反應。原始溶劑可以是醚溶劑，例如1,4-二氧六環(huán)(1,4-二氧雜環(huán)己烷)，或烷基醇溶劑，例如乙醇。可以在回流溫度下進行聚合反應?？删酆匣旌衔镌谟袡C溶劑中的濃度可以是至多5.0、至多2.0、或至多1.5M?？删酆匣旌衔镌谟袡C溶劑中的濃度可以是至少0.05、至少0.1、至少0.5M、或至少1.0M。在一個實施方式中，濃度在一定范圍內，其中，最小和最大量選自以上的實施方式。例如，濃度在1.0至2.0M的范圍內。在一個實施方式中，進行聚合反應持續(xù)至少1、至少5或至少10小時。在一個實施方式中，進行聚合反應持續(xù)至多72、或至多48小時?？梢允褂帽绢I域技術人員熟悉的技術停止聚合反應。步驟可以包括反應混合物稀釋和/或溫度降低。在一個實施方式中，進行聚合反應一段足以得到具有本文描述的分子量的聚合物分子的時間。在一個實施方式中，進行聚合反應一段足以得到具有多個客體分子的聚合物分子的時間。在一個實施方式中，進行聚合反應一段足以得到具有一個客體分子的聚合物分子的時間?？删酆匣旌衔锏臐舛仁侵冈趩挝惑w積的有機溶劑(即，每升)中存在的單體(其包括(i)以及(ii)和(iii)(當存在時)，以及任何其他可聚合單體(當存在時))的總量(以摩爾為單位)。在一個實施方式中，聚合物可以形成為顆粒。顆粒在一個實施方式中，構建單元是顆粒。并不特別限制用于本發(fā)明的顆粒類型。在一個實施方式中，顆粒是第一構建單元并且顆粒連接至多個葫蘆脲客體分子。在一個實施方式中，顆粒是第二構建單元并且顆粒連接至一個或多個葫蘆脲客體分子。在一個實施方式中，顆粒是第二構建單元并且顆粒連接至多個葫蘆脲客體分子。典型地，顆粒具有比膠囊的大小(尺寸)小一個、兩個、三個或四個數(shù)量級的大小。在一個實施方式中，顆粒是納米顆粒。納米顆粒具有直徑為至少1、至少5、或至少10nm的平均大小。納米顆粒具有直徑為至多900、至多500、至多200、或至多100nm的平均大小。在一個實施方式中，納米顆粒具有直徑在1-100nm或560nm范圍內的平均大小。平均值是指數(shù)值平均值?？梢允褂蔑@微技術(包括TEM)測量顆粒的直徑。在一個實施方式中，顆粒具有至多0.5％、至多1％、至多1.5％、至多2％、至多4％、至多5％、至多7％、至多10％、至多15％、至多20％或至多25％的相對標準偏差(RSD)。在一個實施方式中，顆粒具有直徑為至少1、至少5、或至少10nM的流體動力學直徑。在一個實施方式中，顆粒具有直徑為至多900、至多500、至多200、或至多100nM的流體動力學直徑。流體動力學直徑可以指數(shù)量平均值(numberaverage)或體積平均值。流體動力學直徑可以由顆粒樣品的動態(tài)光散射(DLS)測量結果確定。在一個實施方式中，顆粒是金屬顆粒。在一個實施方式中，顆粒是過渡金屬顆粒。在一個實施方式中，顆粒是貴金屬顆粒。在一個實施方式中，顆粒是或包含銅、釕、鈀、鉑、鈦、氧化鋅、金或銀、或它們的混合物。在一個實施方式中，顆粒是或包含金、銀顆粒、或它們的混合物。在一個實施方式中，顆粒是金或銀顆粒、或它們的混合物。在一個實施方式中，顆粒是金納米顆粒(AuNP)。在一個實施方式中，顆粒是或包含硅石(二氧化硅，silica)或碳酸鈣。在一個實施方式中，顆粒是量子點。在一個實施方式中，顆粒是或包含聚合物。聚合物可以是聚苯乙烯或聚丙烯酰胺聚合物。聚合物可以是生物聚合物，包括例如多肽或多核苷酸。在一個實施方式中，顆粒包含適用于表面增強拉曼光譜法(SERS)的材料。金和/或銀和/或其他過渡金屬的顆粒適合于這種用途?？梢允褂帽绢I域已知的技術來制備金和銀顆粒。制備的實例包括Coulston等人(Chem.Commun.2011,47,164)、Martin等人(Martinetal.Langmuir2010,26,7410)和Frens(FrensNaturePhys.Sci.1973,241,20)描述的那些，通過引用將其全部結合于本文中。視情況，顆粒連接至一個或多個客體分子。典型地，當顆粒是第一構建單元時，它至少提供有多個客體分子。當顆粒是第二構建單元時，它提供有一個或多個客體分子。在一個實施方式中，客體分子可以經由連接基團共價連接至顆粒。連接基團可以是間隔元件(spacerelement)以提供客體分子和顆粒本體之間的距離。連接基可以包括官能團，用于增強組合的構建單元和客體分子構建物的水溶解度。連接基提供有官能團以允許連接至顆粒表面。例如，當顆粒是金顆粒時，連接基具有巰基官能團，用于形成連接金-硫鍵?？商娲兀ㄟ^合適的官能團，客體分子可以直接附接至顆粒表面。例如，當顆粒是金顆粒時，客體分子可以經由客體分子的巰基官能團附接至金表面。在一個實施方式中，顆粒包含增溶基團，使得顆粒與它的客體分子一起可溶于水或可溶于水不混溶相。增溶基團附接至顆粒表面。通過合適的官能團，增溶基團可以共價附接至顆粒。當顆粒是金顆粒時，增溶基團通過硫鍵附接至金表面。增溶基團可以是或包含聚乙二醇或胺、羥基、羧基或巰基官能團。在一個實施方式中，構建單元由或可由包含以下的組合物得到：(i)金顆粒；(ii)客體分子與具有巰基官能團的連接基團一起；和(iii)具有巰基官能團的增溶分子；以及可選地進一步包含：(iv)與具有巰基官能團的連接基團一起的進一步的客體分子。在一個實施方式中，存在于組合物中的客體分子的量是至少1、至少5、至少10或至少15mol％。在一個實施方式中，存在于組合物中的客體分子的量是至多80、至多50、或至多25mol％。提及mol％是指在組合物中存在的客體分子作為(ii)和(iii)、以及(iv)(當存在時)的總量的百分比的量。存在于組合物中的(ii)的量可以是允許制備具有多個客體分子的顆粒構建單元的量。封裝劑本發(fā)明的嵌套膠囊可以用于封裝組分(封裝劑)。在一個實施方式中，提供了包含封裝劑的嵌套膠囊。嵌套膠囊適用于存儲組分，且根據(jù)需要，可以在選定的位置處在后期釋放該組分。在一個實施方式中，第一膠囊容納封裝劑(第一封裝劑)。在一個實施方式中，第二膠囊容納封裝劑(第二封裝劑)。這種封裝劑沒有容納在第一膠囊內，而是容納在沒有被第一膠囊占據(jù)的剩余內部空間中。將要了解的是，除了第一封裝劑也必須存在于第一膠囊內，第一封裝劑還由第二膠囊容納。第三或任何進一步另外的封裝劑是第三或另外的膠囊內提供的封裝劑。第三封裝劑沒有容納在第二膠囊內，而是容納在沒有被第二膠囊占據(jù)的剩余內部空間中。術語封裝劑旨在不涵蓋超分子膠囊，如本文描述的第一膠囊。提及容納封裝劑的第二膠囊是提及除第一膠囊之外容納組分的第二膠囊。應當理解的是，提及封裝的組分并不是提及溶劑分子。例如，封裝的組分不是水或不是油或有機溶劑。還應當理解的是，提及封裝的組分并不是指用于制備膠囊殼體的主體或構建單元。另外，對于組分并沒有特別限制。在一個實施方式中，嵌套膠囊中的每個膠囊容納溶劑。溶劑可以是水或油，且溶劑可以是用于制備微滴的相，膠囊殼體由該微滴形成。溶劑可以是有機溶劑，如氯仿。因此，封裝劑是除溶劑之外提供的可以存在于殼體內的膠囊組分。在本發(fā)明的方法中，視情況，膠囊殼體由包含主體和一個或多個構建單元的組合物制備。并不是所有主體和一個或多個構建單元可以反應形成殼體材料。另外地，主體和一個或多個構建單元可以反應形成網絡，但該網絡可以不包括在形成膠囊的殼體中。這些未反應的或部分反應的試劑和產物可以包含在殼體內，并且除封裝劑之外可以被包含。因此，封裝劑是除未反應或部分反應的試劑和產物之外所提供的可以存在于殼體內的膠囊組分。在一個實施方式中，封裝劑具有至少100、至少200、至少300、至少1000、至少5000(1k)、至少10000(10k)、至少50000(50k)、至少100000(100k)或至少200000(200k)的分子量。在一個實施方式中，封裝劑是治療性化合物。在一個實施方式中，封裝劑是生物分子，如多核苷酸(例如DNA和RNA)、多肽或多糖。在一個實施方式中，封裝劑是聚合物分子，包括生物聚合物如上述的那些聚合物。在一個實施方式中，封裝劑是細胞。在一個實施方式中，封裝劑是油墨。在一個實施方式中，封裝劑是碳納米管。在一個實施方式中，封裝劑是顆粒。顆粒可以是金屬顆粒。選擇膠囊的大小以容納(適合)封裝劑的大小。因此，內徑(從最內壁至最內壁的距離)大于封裝劑的最大尺寸。本發(fā)明的方法適用于允許將嵌套膠囊中的每個膠囊的大小制備為期望大小?？梢赃x擇第二膠囊的大小以容納第二封裝劑(當存在時)和一個或多個第一膠囊。在一個實施方式中，封裝劑具有可檢測標記?？蓹z測標記可以用于量化和/或定位封裝劑。標記可以用于確定膠囊所包含的封裝劑的量。在一個實施方式中，可檢測標記是發(fā)光標記。在一個實施方式中，可檢測標記是熒光標記或磷光標記。在一個實施方式中，可檢測標記是可見的。在一個實施方式中，熒光標記是若丹明或熒光素標記。在一個實施方式中，封裝劑選自由以下組成的組中：毒性分子(如神經試劑和重金屬)、激素、除草劑、殺蟲劑、抗體、病原體(如病毒)、佐劑、凝膠、納米顆粒(包括金屬或非金屬顆粒)、聚合物(包括合成和天然聚合物)、催化劑(有機、無機和有機金屬催化劑)、粘合劑和密封劑。病原體是一種能夠在宿主中引起疾病的試劑。病原體可以是病毒、細菌、真菌、或朊病毒(prion)。在一個實施方式中，封裝劑是病毒。病毒可以是選自從以下組成的組中選擇的家族中的病毒：腺病毒科(例如，腺病毒)、皰疹病毒科(例如，單純性皰疹類型1和類型2以及愛潑斯坦-巴爾病毒)、乳頭瘤病毒科(例如，人乳頭瘤病毒)、肝脫氧核糖核酸病毒科(例如，乙型肝炎)、黃病毒科(例如，丙型肝炎、黃熱病、登革熱、西尼羅河病毒)、逆轉錄病毒科(例如，免疫缺陷病毒(HIV))、正粘病毒科(orthomyxoviridae)(例如，流行性感冒)、副粘病毒科(paramyxoviridae)(例如，麻疹(measles)、腮腺炎(mumps))、彈狀病毒科(rhabdoviridae)(例如，狂犬病)和呼腸孤病毒科(例如，輪狀病毒)。在一個實施方式中，封裝劑是微生物。如以上提到的，在一個實施方式中，封裝劑是細胞。該細胞可以是原核細胞或真核細胞。細胞可以是哺乳動物細胞如人細胞、嚙齒動物細胞(例如，豚鼠、倉鼠、大鼠、老鼠)、兔科動物細胞(例如，兔子)、鳥科細胞(例如，鳥)、犬科細胞(例如，狗)、貓科細胞(例如，貓)、馬科細胞(例如，馬)、豬科細胞(例如，豬)、羊科細胞(例如，綿羊)、?？萍毎?例如，牛)、猿科細胞(例如，猴子或猿)、猴科細胞(例如，狨猴、狒狒)、猿猴科細胞(例如，大猩猩、黑猩猩、猩猩、長臂猿)、或鴨嘴獸科細胞(例如，鴨嘴獸)。該細胞可以是腫瘤細胞，其可以是良性或惡性腫瘤細胞。真核細胞的實例包括上皮細胞、內皮細胞、神經細胞、骨骼細胞、和成纖維細胞等。在一個實施方式中，封裝劑是細菌，如革蘭氏陽性細菌和革蘭氏陰性細菌。革蘭氏陽性細菌的實例包括棒桿菌屬、分支桿菌屬、諾卡菌屬、鏈霉菌屬、葡萄球菌屬(如金黃色葡萄球菌)、鏈球菌屬(如肺炎鏈球菌)、腸球菌屬(如屎腸球菌)、芽胞桿菌屬、梭菌屬(如艱難梭菌)以及李斯特氏菌屬。革蘭氏陰性細菌的實例包括嗜血桿菌屬、克雷伯氏菌屬、軍團桿菌屬、假單胞菌屬、大腸桿菌屬(如大腸桿菌)、變形桿菌屬、腸桿菌屬、沙雷氏菌屬、螺桿菌屬(如幽門螺桿菌)以及沙門氏菌屬。在一個實施方式中，封裝劑是抗體。術語“抗體”在本文中是在最廣泛的意義上使用并且確切地涵蓋單克隆抗體、多克隆抗體、二聚體、多聚體、多特異性抗體(例如，雙特異性抗體)以及抗體片段，只要它們表現(xiàn)出所期望的生物活性。抗體可以是鼠抗體、人抗體、人源化抗體、嵌合抗體或源自其他物種的抗體?？贵w是能夠識別和結合至特異性抗原的由免疫系統(tǒng)生成的蛋白質。靶抗原通常具有許多由多種抗體上的CDR所識別的結合位點，還稱為表位。特異性結合至不同表位的每種抗體具有不同的結構。因此，一種抗原可以具有多于一種的對應抗體?？贵w包括全長免疫球蛋白分子或全長免疫球蛋白分子的免疫活性部分，即，包含免疫特異性結合感興趣的靶的抗原或其部分的抗原結合位點的分子，這種靶包括但不限于癌細胞或產生與自身免疫病相關的自身免疫性抗體的細胞。免疫球蛋白可以是免疫球蛋白分子的任何類型(例如IgG、IgE、IgM、IgD、和IgA)、類別(例如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1和IgA2)或亞類。免疫球蛋白可以源自任何物種，包括人源、鼠源、或兔源。“抗體片段”包括全長抗體的一部分，通常是抗原結合區(qū)或可變區(qū)?？贵w片段的實例包括Fab、Fab'、F(ab')2和Fv片段；雙體(diabodies)；線性抗體；Fab表達文庫產生的片段，抗獨特型(抗-Id)抗體，CDR(互補決定區(qū))，和任何以上免疫特異性結合至癌細胞抗原、病毒抗原或微生物抗原的表位結合片段，單鏈抗體分子和由抗體片段形成的多特異性抗體。如在本文中所使用的，術語“單克隆抗體”是指由基本上同質抗體的群體得到的抗體，即，除可以少量存在的可能的天然存在的突變之外，包括該群體的單個抗體是相同的。單克隆抗體針對單個抗原位點是高度特異性的。此外，相對于多克隆抗體制劑，其包括針對不同決定子(表位)的不同抗體，每個單克隆抗體針對抗原上的單個決定簇。除它們的特異性之外，單克隆抗體是有利的，因為它們可以被合成而不被其他抗體污染。修飾語“單克隆”是指由抗體的基本上同質群體得到的抗體的特征，并且不應當解釋為需要通過任何特定方法來產生抗體。例如，根據(jù)本發(fā)明使用的單克隆抗體可以通過雜交瘤方法來制備或可以通過重組DNA方法來制備。單克隆抗體還可以分離自噬菌體抗體文庫。本文的單克隆抗體確切地包括“嵌合”抗體，其中，重鏈和/或輕鏈部分與源自特定物種或屬于特定抗體類別或子類別的抗體中的對應序列相同或同源，而剩余的鏈與源自另一物種或屬于另一抗體類別或子類別的抗體以及這種抗體的片段中的對應序列相同或同源，只要它們表現(xiàn)出期望的生物活性。在一實施方式中，抗體是抗體-藥物結合物(ADC)?？梢赃m當標記抗體用于檢測和分析，同時將其保持在膠囊中以供以后使用(當釋放抗體時)。在一個實施方式中，封裝劑是激素。激素可以是肽類激素如胰島素或生長激素，或脂質激素如類固醇激素，例如前列腺素和雌激素。在一個實施方式中，封裝劑是多肽。在一個實施方式中，多肽是蛋白質。在一個實施方式中，蛋白質具有催化活性，例如具有連接酶、異構酶、裂解酶、水解酶、轉移酶或氧化還原酶活性。在一個實施方式中，封裝劑是聚合物。在一些實施方式中，本發(fā)明的膠囊殼體包括構建單元，其是官能化聚合物。當存在這種構建單元時，封裝劑聚合物不同于構建單元。在一個實施方式中，封裝劑聚合物并不適用于與葫蘆脲形成非共價連接。在一個實施方式中，封裝劑是金屬顆粒。在一個實施方式中，納米顆粒是或包含貴金屬。在一個實施方式中，納米顆粒是或包含過渡金屬。在一些實施方式中，本發(fā)明的膠囊殼體包括構建單元，其是官能化顆粒。當存在這種構建單元時，封裝劑顆粒不同于構建單元。在一個實施方式中，封裝劑顆粒并不適用于與葫蘆脲形成非共價連接。在一個實施方式中，納米顆粒是金納米顆粒(AuNP)或銀納米顆粒(AgNP)，或包含銀和金的納米顆粒。通常，顆粒基本上是球形的。然而，如果適當或期望，可以使用具有其他形狀的顆粒。在一個實施方式中，納米顆粒具有至多500nm、至多200nm、至多150nm、至多100nm、至多80nm、或至多70nm的直徑。在一個實施方式中，納米顆粒具有至少1nm、至少2nm、至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少20nm、至少30nm、或至少40nm的直徑。在一個實施方式中，顆粒的直徑在一定范圍內，其中，最小值和最大值選自以上的實施方式。例如，直徑在1至100nm的范圍內，或例如在10至100nm的范圍內。例如，直徑在2至500nm的范圍內。在一個實施方式中，納米顆粒具有約20nm的直徑。平均值是指數(shù)值平均值?？梢允褂蔑@微技術(包括TEM)測量顆粒的直徑。用于本發(fā)明的顆粒可持續(xù)地是單分散的或具有非常低的分散性。在一個實施方式中，顆粒具有至多0.5％、至多1％、至多1.5％、至多2％、至多4％、至多5％、至多7％、至多10％、至多15％、至多20％或至多25％的相對標準偏差(RSD)。在一個實施方式中，顆粒具有至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少20nm、至少30nm、至少40nm的流體動力學直徑。在一個實施方式中，顆粒具有至多500nm、至多200nm、至多150nm、至多100nm、至多80nm、或至多70nm的流體動力學直徑。流體動力學直徑可以指數(shù)量平均值或體積平均值。流體動力學直徑可以由顆粒樣品的動態(tài)光散射(DLS)測量結果確定?？梢赃x擇顆粒尺寸和顆粒組成以提供最適當或有利的表面增強效應?？梢允褂帽绢I域已知的技術來制備金和銀顆粒。制備的實例包括Coulston(CoulstonetalChem.Commun.2011,47,164)和Martin(Martinetal.Langmuir2010,26,7410)以及Frens(FrensNaturePhys.Sci.1973,241,20)描述的那些，通過引用將其全部結合于本文中。在一個實施方式中，封裝劑是聚合物。在一個實施方式中，聚合物不是作為構建單元存在于膠囊殼體中的聚合物。另外，并未特別限制該聚合物。在一個實施方式中，封裝劑是香味(fragrance)化合物或香味組合物。香味化合物或組合物具有適用于香料的氣味性質。在一個實施方式中，封裝劑是食用香料(flavourant)化合物或食用香料組合物。食用香料可以是或包含增味劑，如甜味劑。在一個實施方式中，封裝劑是油，如精油。精油的實例包括由或可由甜橙、薄荷、檸檬和丁香等得到的那些。在一個實施方式中，封裝劑本身是用于在其中容納封裝劑的載體。例如，封裝劑可以是脂質體、膠團或小泡。脂質體、膠團或小泡可以容納封裝劑，如本文描述的封裝劑中的一種?？梢允褂帽绢I域已知的標準技術制備適當負載的脂質體、膠團或小泡(vesicle)。然后使用本文描述的方法，可以將負載的脂質體、膠團或小泡封裝到本發(fā)明的超分子膠囊中。脂質體、膠團或小泡不是如本文描述的膠囊。脂質體、膠團或小泡不具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體。如本文描述的，本發(fā)明的嵌套膠囊適用作反應器。制備本文描述的膠囊的方法允許劃分(隔室化)第二膠囊。因此，可以在第一膠囊中提供第一封裝劑，并使其與容納在第二膠囊中的第二封裝劑分開。第一膠囊的殼體提供第一和第二封裝劑之間的屏障。第一膠囊可以如本文描述的降解，從而允許第一封裝劑離開第一膠囊并進入較大的第二膠囊空間。此處，它能夠與第二封裝劑相互作用(如反應)形成產物。之后通過分解第二膠囊殼體，該產物可以來自膠囊。當膠囊用作微反應器時，應當理解的是，當試劑反應形成產物并伴隨著相關副產物(如果有的話)時，第二膠囊內部空間的組成將隨時間而改變。如將清楚的是，隨著反應進行，試劑的量將減少。制備方法-嵌套膠囊本發(fā)明人中的一些在Zhangetal.,Science2012,335,690和PCT/GB2012/051787中描述了具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體的膠囊的制備，通過引用將兩者的全部內容結合于此。用于形成單個膠囊的技術可以適用于形成本文描述的嵌套膠囊。本發(fā)明人已經證實超分子膠囊，如之前描述的那些，本身可以結合至較大的超分子膠囊?？商娲兀梢灾苽涑肿幽z囊以容納或封裝負載物，該負載物是較小的超分子膠囊。因此，在一個實施例中，可以通過聚集Zhang等人的工作中的流體流與適當?shù)慕M分制備本發(fā)明的嵌套膠囊。Zhang等人描述了具有網絡材料的殼體的膠囊的制備，該網絡由CB[8]與具有萘酚客體分子(第一客體)的聚合物構建單元和用甲基紫精客體分子(第二客體)修飾的金納米顆粒構建單元的三元復合形成。應當了解的是，可以用如聚合物構建單元的另一構建單元取代金納米顆粒。類似地，聚合物構建單元可以提供有另外的第二客體分子。此處，聚合物可以形成分子內和分子間連接，從而生成網絡。此處，第二構建單元是可選的。在組合的流體流中使構建單元和CB[8]的分離溶液接觸。然后使該組合流與不混溶流在T接合點處接觸，以生成組合溶液在不混溶相中的分散體。網絡在液滴與不混溶相的界面處形成。可以使用這種技術形成適當適用于構建單元、客體和主體的膠囊，如第一膠囊。Zhang等人還描述了封裝葡聚糖至膠囊。還描述的是結合大腸桿菌細胞至膠囊。將封裝劑提供至組合流，且其存在于液滴中，膠囊殼體材料圍繞該液滴形成。因此，可以使用該技術形成容納封裝劑的膠囊，如第一膠囊。應當了解的是，封裝劑本身可以是膠囊，如第一膠囊。因此，可以通過結合第一膠囊至液滴以該方法形成嵌套膠囊，其中，第二膠囊材料圍繞該液滴形成?？梢允褂肸hang等人描述的技術在前期制備中制備第一膠囊?？梢灾苽涞谝荒z囊并存儲直到需要它?？商娲兀梢栽诹鲃芋w系中發(fā)展第一膠囊，然后立即將其遞送至流動體系用于制備第二膠囊。這可以稱為在線合成(in-linesynthesis)。當在流體流中提供第一膠囊時，第一膠囊可以容納第一封裝劑?？梢栽谂c第二封裝劑以及用于形成第二膠囊的組分的組合流體流中提供該第一膠囊。因此，第二封裝劑存在于液滴中，第二膠囊殼體材料圍繞該液滴形成。因此，該技術可以用于形成容納第二封裝劑和本身容納第一封裝劑的第一膠囊的第二膠囊。可以改變包含第一膠囊的流體流的相對流動速率和濃度，從而允許結合多個第一膠囊至液滴，其繼而導致多個第一膠囊存在于每個第二膠囊中。清楚的是，可以重復這些技術以提供容納本身容納第一膠囊的第二膠囊的第三膠囊，其中視情況每個膠囊各自容納第三、第二和第一膠囊?？梢灶A先形成第一膠囊。然后在第二膠囊殼體的形成過程中，可以簡單地將其封裝至第二膠囊。第一膠囊可以與第二膠囊基本上同時形成。反之，第一膠囊可以在第二膠囊形成之后形成。在兩種情形中，在形成第二膠囊殼體的過程中，將用于形成第一膠囊的試劑封裝至第二膠囊。原則上，可以通過簡單的本體制備方法制備嵌套膠囊。因此，可以通過混合(多個)相的攪拌技術簡單地分散材料，而不是使用流體流將材料集合在一起以及生成液滴。本體制備(bulkpreparation)方法可用于大規(guī)模生成產物。然而，就產生的產物而言存在很大的多樣性。因此，膠囊就它們的大小而言可能大為不同，且就每個膠囊容納的材料而言可能大為不同，包括例如容納的封裝劑的量和容納的較小膠囊的量。流動體系為用戶提供了精確控制，并允許具有期望大小(基本上單分散的)、組成和負載物的膠囊的可再生形成(重復形成)?，F(xiàn)代流動體系還允許大規(guī)模產生液滴和雙乳液(doubleemulsion)。與超分子膠囊的形成一樣，可以使用微滴技術，例如使用Zhangetal.,Science2012,335描述的適用方法進行嵌套超分子膠囊的制備。用于形成單個膠囊的基礎步驟是將第一流體作為液滴分散在第二流體的連續(xù)相中。用于形成殼體材料的組分可以提供在第二溶劑內，并在第一和第二溶劑之間的邊界處形成殼體。干燥液滴，從而通過蒸發(fā)至少部分除去第一流體，可以有助于殼體在溶劑邊界處形成。在該基礎步驟中形成的膠囊本身可以結合至較大的第二膠囊，從而形成本發(fā)明的嵌套膠囊。較大膠囊的形成包括分散第二流體的步驟，該第二流體在第三流體的連續(xù)相中包含分散的第一膠囊(或分散的第一液滴)。用于形成殼體材料的組分可以提供在第二流體內，并在第二和第三流體的邊界處形成殼體。再次地，干燥第二液滴從而通過蒸發(fā)至少部分除去第二溶劑，可以有助于殼體在溶劑邊界處形成。膠囊殼體形成的階段可以取決于本方法中使用的流體(可以稱為溶劑)。第一(內部)膠囊的殼體可以在封裝至第二膠囊之前形成。第一(內部)膠囊的殼體可以在第二(外部)膠囊的殼體之前形成。第二(外部)膠囊的殼體可以在第一(內部)膠囊的殼體之前形成。本案的工作實施例中示出這些。根據(jù)需要可以將封裝劑包含在第一和第二流體中，以產生容納封裝劑的嵌段膠囊。第一和第二流體是不混溶的。第二和第三流體是不混溶的。第一和第三流體可以相同，但是這不是必要的。典型地，第一、第二和第三流體中的至少一種是水性溶劑(水)。第一或第二流體可以是水性溶劑(水)。第一、第二和第三流體中的每個是液體。第一溶劑可以具有低于第二溶劑的沸點的沸點。例如，第一溶劑可以是氯仿或另一種低沸點溶劑，且第二溶劑可以是水。在這種情況中，可以優(yōu)選在第二(外部)膠囊之前形成第一(內部)膠囊。第二溶劑可以具有低于第三溶劑的沸點的沸點。例如，第二溶劑可以是水，且第三溶劑可以是氟化油。第一溶劑可以具有高于第二溶劑的沸點的沸點。例如，第一溶劑可以是水，且第二溶劑可以是氯仿或另一種低沸點的有機溶劑，或第一溶劑可以是油，且第二溶劑可以是水。在這種情況中，可以優(yōu)選在第一(內部)膠囊之前形成第二(外部)膠囊。在一個實施方式中，至少一種溶劑是氟化油，如全氟化油。第三流體典型地是油。由以上推斷，根據(jù)本發(fā)明制備的嵌套膠囊可以包含在它們的內部腔體內容納溶劑的膠囊。在制備過程中，可以通過例如干燥液滴和膠囊至少部分除去膠囊內的溶劑。將要了解的是，內部膠囊如第一膠囊可以容納第一溶劑，而外部膠囊如第二膠囊可以容納第二溶劑，內部膠囊分散在該第二溶劑內。因此，嵌套膠囊能夠提供兩個可替代的區(qū)域(或域)。本發(fā)明的方法可以有利地用于制備嵌套膠囊，其中，第一和第二殼體在它們的組成上不同，例如在構建單元的性質上不同。本發(fā)明的方法允許制備這種嵌套膠囊。本發(fā)明人能夠控制膠囊殼體在分散于連續(xù)的第二流體中的第一流體(液滴)之間的邊界處的形成。本發(fā)明人已經示出可以引導某些構建單元至該邊界，可選地排除其他構建單元。該控制利用構建單元的物理和化學特征。更確切地，將邊界設計為某些聚合物分子將被吸引至該邊界，而其他聚合物分子不會被吸引或將被排斥。例如，可以將電荷相互作用用作吸引(或排斥)聚合物分子至(或離開)邊界的基礎。例如，當具有帶電官能團的構建單元提供在第二流體中時，它可以被吸引至第二流體與第一流體的邊界，其中，第一流體包含帶相反電荷的官能團，或有帶相反電荷的化合物存在于流體中。復合反應中構建單元的反應導致殼體形成在第一和第二流體的邊界處。當?shù)诙軇┻€包含不帶電或帶相反電荷的其他構建單元時，不期望這些構建單元在第一和第二流體的邊界處聚集。將要了解的是，具有帶電官能團的構建單元可以提供在第一流體中，并可以被吸引至與第二流體的邊界，其中，第二流體具有帶相反電荷的官能團，或有帶相反電荷的化合物存在于流體中。流體可以固有地具有吸引構建單元(容納在另一流體中)至邊界的合適官能團。例如，可以使用溶劑氯仿(例如作為第一流體)來吸引容納在水溶液(第二流體)中的具有帶正電基團的構建單元至流體邊界。也可以使用帶電表面活性劑來選擇性牽引(draw)構建單元至流體界面。當流體中的一種如第二流體包含表面活性劑時，在液滴形成步驟中它將位于第一和第二流體的邊界處。如果該表面活性劑具有帶正電的基團，那么它將能夠吸引帶負電的構建單元，如存在于第一流體中的構建單元至邊界處。類似地，如果表面活性劑具有帶負電的基團，那么它將能夠吸引帶負電的構建單元至邊界處。如果使用中性表面活性劑，那么不存在帶電構建單元至界面的選擇性牽引。如本文描述的，發(fā)明人已經能夠表明構建單元在分散于連續(xù)相中的液滴中的選擇性分布。視情況，提及以上的電荷相互作用還可以包括提及其他靜電相互作用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在微流體實驗的時間尺度內，液滴內帶電構建單元至具有帶相反電荷表面活性劑的液滴邊界表面的移動非?？焖佟０l(fā)明人還發(fā)現(xiàn)構建單元在界面處的吸引分布是可逆的-除去表面活性劑造成構建單元從該界面處消散(擴散)。構建單元在流體界面處的位置確保膠囊可以形成。當構建單元均勻分布在溶劑中時，構建單元的復合可以導致水凝膠狀網絡而不是膠囊的形成。在一個實施例中，可以形成在第一膠囊的殼體中具有帶正電的構建單元以及在第二膠囊的殼體中具有帶負電的構建單元的嵌套膠囊。制備方法包括將第一流體作為液滴分散在第二流體的連續(xù)相中的步驟。第一流體包含帶負電的表面活性劑。第二流體包含帶正電的構建單元和帶負電的構建單元。第二流體(包含作為液滴的第一流體)作為液滴分散在第三流體的連續(xù)相中。第三流體包含帶正電的表面活性劑。第一流體中的表面活性劑牽引帶正電的構建單元至第一和第二流體的界面。第三流體中的表面活性劑牽引帶負電的構建單元至第二和第三流體的界面。因此，少量或沒有構建單元分散在第二流體中-構建單元位于界面處。因此，當提供合適的主體且構建單元具有合適的客體官能團時，構建單元的復合在界面處提供材料的殼體，從而產生嵌套膠囊。改變帶電表面活性劑的位置將改變帶電構建單元的位置。為了形成在第一膠囊的殼體中具有帶負電的構建單元以及在第二膠囊的殼體中具有帶正電的構建單元的嵌套膠囊，只需要將帶正電的表面活性劑放置在第一溶劑中以及將帶負電的表面活性劑放置在第三流體中。圖22示意性示出了嵌套膠囊以這種方式的形成。在本發(fā)明的一個方面，提供了合成嵌套膠囊的方法，該方法包括以下步驟：(i)在第二流體的連續(xù)相中形成第一流體的第一液滴；(ii)在第三流體的連續(xù)相中形成第二流體的第二液滴，其中，第二液滴包含第一液滴或由其得到的膠囊；(iii)在第一流體和第二流體的界面處提供具有客體官能團的第一構建單元，并容許第一構建單元在界面處與主體復合；(iv)在第二流體和第三流體的界面處提供具有客體官能團的第二構建單元，并容許第一構建單元在界面處與主體復合?？梢栽诘诙黧w中提供主體。因此，可以在第二流體與第一和第二流體的界面處形成復合物。步驟(iii)中超分子復合物的形成可以在步驟(iv)中超分子復合物的形成之前、之后或同時發(fā)生。可以在第一或第二流體中提供第一構建單元?？梢栽诘诙虻谌黧w中提供第二構建單元。復合時在流體的界面處各自提供第一和第二構建單元。基于構建單元和界面處的其他流體(例如，親水-親水或疏水-疏水相互作用)或界面處其他流體內的化合物(例如，表面活性劑)之間的吸引，流體中的構建單元可以位于界面處。復合時構建單元沒有分散在溶劑中。構建單元主要位于界面處。因此，復合在界面處形成超分子網絡，從而生成材料的殼體。當聚合物分散在整個流體中時，復合反應將生成材料的凝膠，如水凝膠。構建單元可以被吸引至界面處。例如，構建單元可以與界面處的溶劑或位于界面處的化合物(如表面活性劑)具有靜電相互作用。可以在第二流體中提供第一和第二構建單元。可以在每個界面處提供具有客體官能團的另外構建單元。在本案中，流體的選擇沒有特別的限制。顯而易見地，以上討論的分散相和連續(xù)相由所考慮的流體的不混溶性引起。典型地，一種流體，如第一或第二流體是水相。因此，其他相與該水相不混溶。如之前提到的，基于各自的沸點選擇流體(液體)存在益處，因為這可用于控制膠囊殼體形成的順序。水不混溶相可以具有作為主要組分的油。在一個實施方式中，油是烴類油。在一個實施方式中，油是全氟化油。在一個實施方式中，油是硅油。水不混溶相可以具有作為主要組分的有機溶劑。例如，有機溶劑選自氯仿和辛烷。由本案中的工作實施例提供的教導與Zhangetal.,Science2012,335,690的組合，將清楚其他加工適用性。嵌套膠囊的用途本發(fā)明的嵌套膠囊可以用于容納一種或多種封裝劑。可以將每種封裝劑容納在單獨的膠囊內，并防止其與容納在嵌套膠囊的另一膠囊內的封裝劑相互作用。這樣，嵌套膠囊可以用于存儲和分離可相互反應的封裝劑。本發(fā)明的嵌套膠囊是穩(wěn)定的且可以用于存儲封裝劑直到其被需要，這可以是在制備嵌套膠囊后一小時、一天或一周。本發(fā)明的嵌套膠囊適合用于輸送封裝劑至期望位置。因此，一方面，本發(fā)明提供了遞送封裝劑至一個位置的方法，該方法包括以下步驟：(i)提供本發(fā)明的嵌套膠囊，其包含封裝劑；(ii)遞送該膠囊至一個位置；以及(iii)容許封裝劑在該位置處從膠囊中釋放。在一個進一步的方面，本發(fā)明提供了遞送多種封裝劑至一個或多個位置的方法，該方法包括以下步驟：(i)提供本發(fā)明的嵌套膠囊，該嵌套膠囊包含容納在第二膠囊中的第一膠囊，且第一和第二膠囊中的每個具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體，其中，第一膠囊容納第一封裝劑以及第二膠囊容納第二封裝劑；(ii)遞送嵌套膠囊至一個位置；(iii)容許第二封裝劑在第一位置處從第二膠囊中釋放；以及(iv)隨后容許第一封裝劑在第一位置或第二位置處從第一膠囊中釋放。在一個相關方面，本發(fā)明提供了遞送多種封裝劑至一個位置的方法，該方法包括以下步驟：(i)提供本發(fā)明的嵌套膠囊，該嵌套膠囊包含容納在第二膠囊中的第一膠囊，且第一和第二膠囊中的每個具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體，其中，第一膠囊容納第一封裝劑以及第二膠囊容納第二封裝劑；(ii)遞送嵌套膠囊至一個位置；以及(iii)容許第二封裝劑在第一位置處從第二膠囊中釋放，以及隨后容許第一封裝劑從第一膠囊中釋放，從而遞送第一和第二封裝劑至該位置。在另一方面，本發(fā)明提供了合成方法，該方法包括以下步驟：(i)提供本發(fā)明的嵌套膠囊，該嵌套膠囊包含容納在第二膠囊中的第一膠囊，且第一和第二膠囊中的每個具有超分子交聯(lián)網絡材料的殼體，其中，第一膠囊容納第一封裝劑以及第二膠囊容納第二封裝劑；(ii)容許第一封裝劑從第一膠囊釋放至第二膠囊，從而容許第一封裝劑與第二封裝劑相互作用，產生產物；以及(iii)可選地容許產物從第二膠囊中釋放。在一個實施方式中，位置是在體內。在一個實施方式中，位置是在體外。在一個實施方式中，封裝組分的釋放是響應于外部刺激。在一個實施方式中，外部刺激選自由競爭客體化合物、光、溫度變化、氧化劑和還原劑組成的組。在一個實施方式中，封裝組分的釋放是響應于局部條件的變化。在一個實施方式中，局部條件的變化可以是pH的變化、溫度的變化、氧化水平的變化、濃度的變化或反應性化學實體的出現(xiàn)。封裝劑從嵌套膠囊中的膠囊釋放需要分解膠囊殼體的網絡。至少部分分解網絡生成殼體中合適的大孔，以允許封裝劑離開膠囊。在適當條件下，網絡的分解可以是整體的，導致殼體及因此膠囊的完全瓦解。封裝劑從嵌套膠囊中釋放需要分解外殼，如第二膠囊的殼體。在一個實施方式中，通過破壞主體和一個或多個客體分子之間形成的復合物來實現(xiàn)封裝劑的釋放。在一個實施方式中，在釋放位置處提供共價連接至競爭客體分子的化合物。競爭客體分子替換構建單元的客體分子，從而分解形成膠囊殼體的網絡。這種分解可能引起在殼體中出現(xiàn)孔，由此封裝的化合物可以穿過并被釋放。在一個實施方式中，競爭客體分子引起膠囊殼體的大量分解。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，封裝劑是如生物聚合物(如多核苷酸、多肽或多糖)的相對大的組分或者細胞。殼體中的孔典型地具有足夠的大小以防止這種封裝劑穿過殼體。在本發(fā)明的一些實施方式中，第一和第二膠囊的網絡可以相同或非常類似，或至少主體和客體的復合物可以相同或非常類似。因此，引起第一膠囊的網絡分解的必要條件還將引起第二膠囊的網絡分解。類似地，引起第二膠囊的網絡分解的必要條件還將引起第一膠囊的網絡分解。因此，在一個步驟中，可以分解嵌套膠囊的所有膠囊的網絡，從而同時釋放由第一膠囊和第二膠囊容納的封裝劑。這樣，封裝劑在基本上相同的時間從嵌套膠囊中釋放。非常類似的膠囊是對分解條件具有基本上相同的反應性的膠囊。可替代地，第一和第二膠囊的網絡可以不相同，例如主體和客體的復合物可以不相同，或更特別地客體可以不同。第一和第二膠囊因此將具有不同的反應性，且可以利用這來允許選擇性分解一個膠囊殼體，而不引起其他膠囊殼體的分解。在該實施方式中，可以將膠囊稱為正交的。如本文所示，不同的復合物對光、熱、氧化還原條件和/或客體競爭具有不同的響應?？梢杂欣貙⑦@些響應用于允許第一和第二膠囊的順序分解。因此，這允許封裝劑順序釋放。在一個實施方式中，第一膠囊響應于選自光、熱、氧化還原條件或客體競爭的分解條件可分解。在該實施方式中，第二膠囊在選擇的分解條件下不可分解。在一個實施方式中，第二膠囊響應于選自光、熱、氧化還原條件或客體競爭的分解條件可分解。在該實施方式中，第一膠囊在選擇的分解條件下不可分解。第一和第二膠囊響應于一個分解條件具有不同的反應性，但是響應于另一分解條件具有類似的反應性。在本發(fā)明的一個實施方式中，提供了用于從本發(fā)明的嵌套膠囊順序釋放封裝劑的方法，其中，第一膠囊容納第一封裝劑且第二膠囊容納第二封裝劑，該方法包括以下步驟：(i)分解第二膠囊的殼體，從而釋放第二封裝劑；(ii)隨后分解第一膠囊的殼體，從而釋放第一封裝劑?？梢愿鶕?jù)需要或當需要時進行步驟(ii)。例如，在釋放第二封裝劑后，步驟(ii)可以進行5分鐘、10分鐘、15分鐘、30分鐘、1小時、12小時、1天或1周。第一和第二膠囊沒有必要不同，且它們可以相同。在第一和第二膠囊的每個中具有相同的封裝劑可能是有用的。嵌套膠囊允許定時釋放封裝劑。因此，相同的封裝劑可以在相同的位置在選定的時間釋放，或可替代地，封裝劑可以在一個位置從第二膠囊中釋放，剩余的膠囊可以位于進一步的位置，且封裝劑可以在進一步的位置從第一膠囊(最終還是從第二膠囊)中釋放。在本發(fā)明的一個實施方式中，提供了用于從本發(fā)明的嵌套膠囊釋放內容物的方法，其中，第一膠囊容納第一封裝劑且第二膠囊容納第二封裝劑，該方法包括以下步驟(i)分解第一膠囊的殼體，從而釋放第一封裝劑至第二膠囊；(ii)隨后分解第二膠囊的殼體，從而釋放第二膠囊的內容物。步驟(i)可以容許第一封裝劑與第二封裝劑相互作用。例如，共價或非共價鍵可以在第一和第二封裝劑之間形成，產生新的產物。在另一個實施方式中，第一和第二封裝劑中的一種可以是用于其他反應的催化劑。應當了解的是，第一和第二膠囊中的一個可以提供有多種不同的封裝劑。這些不同的封裝劑可以僅在由其他膠囊供應的封裝劑存在下反應。可以根據(jù)需要或當需要時進行步驟(ii)。例如，在釋放第二封裝劑后，步驟(ii)可以進行5分鐘、10分鐘、15分鐘、30分鐘、1小時、12小時、1天或1周。例如，可以根據(jù)或當合適量的產物已經由第一和第二封裝劑的反應形成時，進行第二殼體的分解。如本文所描述的，封裝劑可以提供有可檢測標記?？蓹z測標記允許確定封裝劑的位置，且還可以用于確定封裝劑是否已經反應。第一和第二封裝劑的分布可以向用戶指示膠囊殼體是否已經分解。例如，在第一膠囊分解之前，第一封裝劑保持位于第二膠囊的一部分內部空間內。在第一膠囊分解之后，第一封裝劑能夠分布至較大的第二膠囊空間。類似地，第二封裝劑的分布變化可以指示第一膠囊的分解。當?shù)诙z囊分解時，第二封裝劑至更廣泛環(huán)境的分布將指示該分解。類似地，第一封裝劑至更廣泛環(huán)境的分布將指示第二膠囊的分解(以及還有第一膠囊的分解)。標記封裝劑以判斷膠囊殼體是否分解是沒有必要的?？梢詷擞浤z囊殼體，以及由殼體結構的缺失可以確定殼體的分解。膠囊的分解也是眼睛可見的。共價連接和交聯(lián)如以上所描述的，膠囊的殼體包含通過共價結合連接或交聯(lián)的構建單元。例如，可以將主體如CB[8]用作容納來自相同或不同構建單元的第一和第二客體分子的束縛。替代非共價連接或除非共價連接之外，構建單元可以通過共價結合連接或交聯(lián)。網絡內共價鍵的存在可以提供具有大于僅由非共價相互作用形成的那些網絡的強度的殼體材料。在一個實施方式中，共價鍵形成在構建單元的客體分子之間。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)構建單元之間共價鍵的形成可以通過客體-主體中間體實現(xiàn)。因此，在第一步驟中，可以形成超分子聚合物，其中，具有主體的三元復合物非共價容納來自相同或不同構建單元的第一和第二客體分子。容許第一和第二客體分子反應，從而形成連接構建單元的共價鍵。超分子聚合物是兩個構建單元由非共價復合物保持在一起的聚合物。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，三元復合物中的主體具有腔體，該腔體是分子內的通道(貫穿通道，throughchannel)。因此，客體分子可以由多個通道開口中的一個進入該腔體。例如，葫蘆脲化合物如CB[8]具有至中心腔體的兩個開口，且每個開口是可進入的。具有這種通道的主體可以以頭-尾或頭-頭排列(方式)容納三元復合物中的兩個客體。在頭-頭排列中，進入的兩個客體占據(jù)相同的開口。在頭-尾排列中，兩個客體進入主體中的不同開口。在一個實施方式中，客體以頭-尾排列容納在主體腔體內。于是在客體之間形成共價鍵從而在聯(lián)合的構建單元上捕獲主體。主體可以進一步非共價結合至由第一和第二客體的反應形成的客體。響應于外部刺激如光、熱或pH變化，構建單元如構建單元第一和第二客體反應。在一個實施方式中，反應由光照射，例如UV光照射引發(fā)。第一和第二試劑可以加入周環(huán)反應(pericyclicreaction)，從而形成共價鍵。第一和第二客體分子可以加入環(huán)加成反應，從而形成共價鍵。例如，環(huán)加成反應可以是[4+4]或[2+2]環(huán)加成反應。一方面，提供了共價連接或交聯(lián)構建單元的方法，該方法包括以下步驟：(i)提供非共價連接的構建單元或構建單元，其中，非共價連接由容納構建單元上提供的第一和第二客體分子的主體的三元復合物形成；(ii)容許構建單元反應，從而形成連接(一個)構建單元或多個構建單元的共價鍵。因此，在一個實施方式中，提供了制備具有交聯(lián)網絡材料的殼體的膠囊的方法，其中，該網絡由共價交聯(lián)構建單元和/或共價交聯(lián)構建單元至另一構建單元形成，該方法包括以下步驟：(i)提供具有一個或多個構建單元的超分子交聯(lián)網絡材料的殼體，其中，殼體可由主體以及構建單元上提供的第一和第二客體分子的三元復合得到；(ii)容許構建單元反應，從而形成連接(一個)構建單元或多個構建單元的共價鍵。在一個實施方式中，步驟(i)提供了具有容納在第二膠囊內的第一膠囊的嵌套膠囊，其中，第一和第二膠囊中的一個具有一個或多個構建單元的超分子交聯(lián)網絡材料的殼體，其中，該殼體可由主體以及構建單元上提供的第一和第二客體分子的三元復合得到。進行步驟(ii)后，嵌套膠囊產生，其中，第一和第二膠囊中的一個具有共價交聯(lián)網絡殼體。在一個實施方式中，步驟(i)提供了具有容納在第二膠囊內的第一膠囊的嵌套膠囊，其中，第一和第二膠囊中的每個具有一個或多個構建單元的超分子交聯(lián)網絡材料的殼體，其中，該殼體可由主體以及構建單元上提供的第一和第二客體分子的三元復合得到。進行步驟(ii)后，嵌套膠囊產生，其中，第一和第二膠囊中的每個具有共價交聯(lián)網絡殼體。在一個實施方式中，以上任一方法中的步驟(ii)容許第一和第二客體分子反應，從而形成連接一個或多個構建單元的共價鍵。在一個實施方式中，以上任一方法中的主體是葫蘆脲化合物。在一個實施方式中，以上任一方法中的主體是CB[8]。在步驟(ii)中，所有的第一和第二構建單元反應是沒有必要的。產物可以保留一些三元復合物，其中，主體容納第一和第二客體分子。在一個實施方式中，第一和第二客體分子容納在主體腔體內的頭-尾排列中。在一個實施方式中，第一和第二客體分子能夠參與環(huán)加成反應。在一個實施方式中，第一和第二客體分子中的每個包含蒽部分。如本文所示，三元復合物中由主體容納的兩個含蒽客體分子可以經歷環(huán)加成反應，從而形成客體分子之間的共價連接。由第一和第二客體分子的反應形成的產物可以稱為加成產物。在一個實施方式中，第一和第二客體分子中的每個包含肉桂酸部分。加成產物可以變?yōu)榉枪矁r容納在二元復合物中與主體一起的客體。因此，加成產物可以保留在主體的腔體內。應當了解的是，加成產物和主體可以分離(離解)。這不會導致網絡結構完整性的缺失。第一和第二客體分子之間共價鍵的形成提供了構建單元之間的連接。因此不再需要主體將構建單元連接在一起。主體從加成產物的離解和移動在實踐中可能受限。形成的加成產物有效地包含交聯(lián)構建單元上的主體，且主體的移動可能受加成產物的結構和功能特征或構建單元的其他特征限制或妨礙。第一和第二客體分子之間共價鍵的形成產生單個客體，且得到的復合物可以稱為二元復合物。共價連接的第一和第二客體分子具有高締合常數(shù)(associationconstant)是沒有必要的。一旦進行共價連接，那么對主體非共價結合至加成產物沒有要求：共價鍵提供了不會離解的構建單元之間的結構連接，且不再需要主體來保持構建單元之間的連接的完整性。在一個實施方式中，反應是光或熱引發(fā)的反應。光可以指涉及UV光或可見光。熱是指高于用于制備超分子交聯(lián)網絡的反應溫度的反應溫度。熱可以指高于室溫的反應溫度。熱可以指50℃以上、60℃以上或70℃以上的反應溫度。網絡由共價交聯(lián)構建單元和/或共價連接構建單元至另一構建單元，從而形成網絡而形成。其他優(yōu)選項本文明確公開了以上所描述的實施方式的每個和所有相容性組合，就像單獨地并明確地列舉每個和所有組合一樣。鑒于本公開，本發(fā)明的多種進一步的方面和實施方式對于本領域的技術人員將是顯而易見的。如在本文中所使用的，應當將“和/或”視為具體公開兩種指定特征或組分中的每種(具有或不具有另一種)。例如，應當將“A和/或B”視為具體公開以下每一種：(i)A、(ii)B以及(iii)A和B，就像本文中單獨闡述每一種一樣。除非上下文另外指出，否則以上闡述的特征的描述和定義并不限于本發(fā)明的任何特定方面或實施方式，并且同樣適用于所描述的所有方面和實施方式?，F(xiàn)將通過舉例的方式并參照以上描述的附圖來說明本發(fā)明的某些方面和實施方式。如上下文指出的，％可以指wt％或mol％。結果和討論嵌套膠囊如本文所描述的，如圖2所示，可以由微流體雙乳液液滴制備具有由第二膠囊容納的第一膠囊的基礎嵌套膠囊，該微流體雙乳液液滴在微流體平臺上生成。作為來自入口(如圖2中的入口3)的第一流體流，提供旨在作為液滴的最內部分以及因此作為膠囊的最內部分的相。容許該第一流體流在T接合點或X接合點處流入不混溶的第二相。第二相旨在作為液滴的中間部分。由入口(如入口2)提供第二相。引入第一流體流至第二相的流中導致第二相中第一相的液滴(第一液滴)的形成。容許容納第一相的液滴的第二相的流在進一步的T接合點或X接合點處流入不混溶的第三相。由入口(如入口1)提供第三相。引入第二流體流至第三相的流中導致第三相中第二相的液滴(第二液滴)的形成。這樣，可以在一個流體流過程中制備容納第一相的液滴的第二相的液滴。視情況，在該相中提供合適的主體和具有合適的客體官能團的構建單元。構成膠囊殼體的超分子網絡在每個液滴界面處形成。因此，第一膠囊的殼體在第一液滴與第二相的界面處形成。第一膠囊的殼體在第二液滴與第三相的界面處形成。沒有必要在液滴生成后立即形成膠囊殼體，并且可以在聚集雙乳液液滴后，例如在干燥雙乳液液滴后，在之后的時間形成殼體。如之前Zhang等人所討論的，該類型的流體制備方法生成單分散的液滴，因此形成單分散的膠囊。于是由這種方法產生的嵌套膠囊也將基本上是單分散的。因此，在嵌套膠囊的基礎排列中，第一和第二膠囊將基本上是單分散的。可以通過改變原始雙乳液液滴的尺寸，例如通過改變微流體通道內三相的各個流速，容易地操控第一和第二膠囊的尺寸。類似地，可以通過三相的流速比控制第二膠囊內的第一膠囊群。這種變化允許制備容納期望數(shù)目第一液滴的第二液滴。這在圖3中示出，其中，第二液滴中的第一液滴群可以根據(jù)第二液滴的尺寸獨立地從一個增加至四個。如之前所討論的，殼體材料可以在每個液滴的界面處形成，從而提供第二膠囊容納多個第一膠囊的嵌套膠囊。本領域中典型的是制造油-水-油雙乳液液滴。然而，可以使用不混溶相的任何組合。合適的組合包括水-油-水、水-水-油和溶劑-水-油。本領域已知可以制備彼此不混溶的水溶液。例如，使用添加至各個水相的適當添加劑可以實現(xiàn)所有水隔室化，例如，一個水相中的葡聚糖和另一水相中的明膠將提供不混溶的兩種水溶液(參見Ziemecaksetal.Proceedingsofthe3rdEuropeanConferenceonMicrofluidics-Microfluidics2012)?？梢酝ㄟ^在裝置內結合另外的接合點，將以上的一般方法論延伸至制備更高的多樣性乳液(例如，三乳液)。這允許制備具有容納一個或多個第二膠囊的第三膠囊的嵌套膠囊，其中，每個第二膠囊容納一個或多個第一膠囊。圖4(b)中示出了三乳液。結合至殼體網絡的構建單元提供在流體流中，如第一和第二流體流中。構建單元典型地擴散至液滴界面處，即，乳液的每相之間的界面處。其使用標記的構建單元可以容易地看到。例如，使用以上描述的技術，在第二水相中提供若丹明標記的聚合物形成油-水-油雙乳液液滴。雙乳液液滴的熒光圖像示出聚合物位于液滴的界面處。若丹明標記的聚合物是具有結構PVA-Rhod-MV的聚合物：將FC-40油(FluorinertFC-40全氟化油)和水用作不混溶相，由雙乳液液滴制備嵌套膠囊。將油用作第一和第三相，并將水用作第二相。油相包含2wt％的表面活性劑XL171和0.2wt％的商業(yè)羧酸表面活性劑Krytox157FSL。水相包含等摩爾量(60μM，以聚合物上的官能客體計算)的葫蘆[8]脲以及聚合物PVA-Rhod-MV和PHEAm-Np(以上示出)。PVA-Rhod-MV是若丹明標記的甲基紫精官能化的聚乙烯醇，且PHEAm-Np是萘酚官能化的聚(2-羥乙基丙烯酰胺)。甲基紫精和萘酚客體能夠與CB[8]主體形成三元復合物，導致超分子交聯(lián)網絡的形成。若丹明熒光標記用于可視化聚合物在液滴相中的位置，其允許預測聚合物的界面性質。與以上討論的一般方法一致，在包含用于顯微研究的大‘容器(儲器，reservoir)’區(qū)域的第二微流體芯片(chip)內聚集之前，通過使交替的油和水相流經微流體裝置內的一系列流聚集點，首先形成最內的液滴，生成雙乳液液滴。通過結合進一步的入口至流體體系形成三乳液液滴。這種液滴在圖4中示出，圖像示出熒光聚合物在液滴界面處的位置。流速隨著添加每個順序相而提高，以補償每個液滴所需的較大流體體積和最終膠囊的較大表面積，例如，對于三相，40/175/500μLh-1的雙乳液流速是代表性的，而流速比的變化改變第二(外部)液滴內的第一(內部)液滴的數(shù)目。絕對流速的變化用于改變液滴的體積，因此改變膠囊的體積。本發(fā)明人已經制備了雙乳液液滴，其中，第一液滴具有約50μm的直徑且第二液滴具有約100μm的直徑。發(fā)明人還制備了具有顯著大于其的直徑的液滴。得到的嵌套膠囊中的膠囊的大小由形成每個膠囊的液滴的大小指定。假定膠囊殼體在液滴的界面處形成，那么膠囊的大小將總體上符合液滴的大小。應當了解的是，例如由于在膠囊制備過程中和之后進行的可選的干燥步驟，膠囊可以小于形成其的液滴。在可替代的制備中，以上描述的水相包含90μM葫蘆[8]脲以及聚合物PVA-Rhod-MV和PHEAm-Np(相對于聚合物上的官能客體計算)。水相還包含2.5μM的500kDaFITC-葡聚糖作為封裝用負載物。FTIC是用于檢測負載物的熒光素標記。根據(jù)以上描述的形成雙乳液液滴，并在全氟化的載玻片上收集其。允許干燥液滴以形成坍縮的雙乳液微膠囊，即，嵌套膠囊。這些嵌套膠囊示出于以下描述的圖5中。隨后用去離子水再水合嵌套膠囊10分鐘。以35/240/250μLh-1的流速生成雙乳液液滴。第一(內部)液滴具有大約50μm的直徑且第二(外部)液滴具有大約100μm的直徑。脫水后，第二(外部膠囊)具有20-30μm范圍內的直徑，通過再水合其增加至40-60μm。圖5示出了干燥的嵌套膠囊的顯微圖像(a)，以及熒光顯微圖像(b)示出了熒光標記的葡聚糖負載物在第二膠囊內的位置。在水中再水合膠囊10分鐘后，如顯微圖像(c)所示，觀察到膠囊膨脹。如熒光顯微圖像(d)所示，發(fā)現(xiàn)熒光負載物保持在外部膠囊中，因此允許第一(內部)膠囊可視化。存在于嵌套膠囊形態(tài)中的兩種不同環(huán)境允許多種、化學多樣或不相容負載物的分離存儲。這些封裝的負載物通過膠囊壁是彼此物理上分離的且與外部環(huán)境物理上分離，就改善封裝劑的壽命(保護封裝劑不受環(huán)境/其他封裝劑的影響)以及改善封裝劑的處理性質(保護環(huán)境不受封裝劑影響)兩者而言，允許在化學或生物存儲中應用。圖6是示例性的油-水-油雙乳液微滴的圖像，示出隔室化的封裝劑在每相內的位置。由該液滴生成膠囊允許化學多樣的或不相容的負載物結合在獨立于其他層的膠囊的每層內。制備正交嵌套膠囊的一個方法由引入聚合物的混合物至雙乳液微滴的第二相(中間相)組成。通過選擇存在于第一相(內部相)和第三相(外部相)的表面活性劑，可以使第一和第二相以及第二和第三相之間的界面在化學上不同?？梢赃x擇聚合物用于第二相，其優(yōu)選于兩個界面之一。因此，可以使一種聚合物選擇性地位于第一和第二相之間的界面，以及可以使另一聚合物選擇性地位于第二和第三相之間的界面。形成在這些界面的每個處的殼體將因此不同。這在圖7中示出，由此將帶相反電荷的摻雜劑引入至油-水-油雙乳液微滴的第一(內部)和第三(外部)油相中。水相(第二或中間相)包含帶電構建單元的混合物，如帶電聚合物的混合物。油相內的摻雜劑將擴散至液滴界面，產生將吸引水相中的帶相反電荷構建單元的局部表面電荷。具有與摻雜劑相同的電荷的構建單元在界面處不穩(wěn)定，且通常不會位于此。通過構建單元和主體的適當組合，區(qū)別效應允許形成嵌套膠囊內的不同(disparate)膠囊。通過使用油相內分別形成帶負電(羧酸鹽)和帶正電(銨)摻雜劑的羧酸和胺封端的六氟氧化丙烯油(源自DuPontKrytox157FSL)，實驗上已經證實了區(qū)別效應(discriminatoryeffect)。使用簡單的單乳液液滴，如Zhang等人(Science2012,335,690)描述的那些液滴，在制備具有葫蘆脲交聯(lián)網絡材料的殼體的膠囊中，研究了示出的聚合物至液滴界面的這種選擇性定位。因此，制備了氟油連續(xù)相中的一定范圍的含水液滴。調查了油中不同電荷表面活性劑以及水相中不同電荷的聚合物之間的相互作用。將單乳液液滴制備為具有約50μm的直徑。相對于客體分子(例如，甲基紫精、MV2+、或萘酚、Np)的濃度，水相中的聚合物以30μM存在。正電聚合物是PVA-Rhod-MV(如以上所示)。在若丹明基團和甲基紫精以及MV2+客體上發(fā)現(xiàn)了正電荷。負電聚合物是PHEAm-FITC-Azo。在熒光素(FITC)部分上發(fā)現(xiàn)了負電荷。PHEAm-FITC-Azo聚合物在以下示出。與PHEAm-FITC-Azo相關的聚合物RC-PHEAm-AmAm-FITC-Azo在以下示出?？梢匀〈鶳HEAm-FITC-Azo使用RC-PHEAm-AmAm-FITC-Azo。AmAm基團提供了另外的溶解度。聚合物RC-PHEAm-AmAm-FITC-Azo具有10％的AmAm、10％的Azo、1％的FITC與剩余的HEAm。油相中的負電摻雜劑是Krytox157FSL，其在水溶液中生成羧酸鹽(-)官能團。油相中的正電摻雜劑是Krytox157FSL的胺封端的衍生物，其由Krytox157FSL制備，并在水溶液中生成銨(+)官能團。對于兩種帶電聚合物，當僅使用中性表面活性劑時，沒有觀察到界面的優(yōu)選性，然而當將少量的帶電摻雜劑結合至該界面時，觀察到顯而易見的趨勢，帶正電的聚合物被吸引至帶負電的界面，反之亦然。當使用混合的聚合物體系時，聚合物響應與以上趨勢一致，但由于電荷最小化或其他因素沒有聚合物之間發(fā)生相互作用的證據(jù)。聚合物被吸引至帶相反電荷的液滴界面，且混合體系實驗示出這在甚至還存在帶相反電荷聚合物時是有利的。順序采集共聚焦熒光圖像，且其對兩只眼睛沒有示出覆蓋。對于中性體系，沒有聚合物在液滴界面處穩(wěn)定化(或不穩(wěn)定化)。顯微圖像示出于圖8中。如果將葫蘆[8]脲引入至該混合體系，那么將聚合物合適的官能化以允許超分子復合發(fā)生。如果將可以起競爭劑作用的第三聚合物添加至該體系，則發(fā)現(xiàn)不管聚合物本身的電荷如何，與具有相同界面性質的聚合物形成復合物的傾向(偏好)是有利的。在該混合體系中，發(fā)現(xiàn)形成交聯(lián)水凝膠的傾向大于通過擴散至帶電界面引入的另外穩(wěn)定性的傾向，且在圖8舉例的表面活性劑情況中，形成聚合物微滴而不是膠囊。進行一系列的實驗，制備在氟油連續(xù)相中包含A、B和B’的含水液滴，在某些實驗中提供葫蘆脲主體。在PVA-Rhod-MV的情況中，帶正電聚合物A可以通過超分子復合物交聯(lián)至帶負電的聚合物B、PHEAm-FITC-Azo或帶弱正電的聚合物B’、PVA-Rhod-Stil中的任一種，PVA-Rhod-Stil實際上與PVA-Rhod-MV相同，但MV2+客體被可以與PHEAm-FITC-Azo的Azo客體競爭的中性芪部分取代，以與主體CB[8]中的MV形成三元復合物。僅通過表面活性劑，弱正電的PVA-Rhod-Stil在界面處穩(wěn)定(相信XL171是非常弱的電負性的，且這足以穩(wěn)定此處的界面)。當存在中性液滴界面時，聚合物A和B將保持在本體中，而聚合物B’將擴散至界面。在CB[8]的存在下，聚合物微球將在聚合物A和B之間形成。相反，如果生成帶負電的界面(例如，通過使用羧酸鹽表面活性劑)，聚合物A和B’將在液滴界面處穩(wěn)定，而聚合物B保持在液滴內部。在該第二種情況中，微膠囊將在A和B’之間形成，B實際上(有效地)變?yōu)榈玫降哪z囊中的負載物(封裝劑)。在再水合之前和之后，通過在CB[8]存在下熒光標記的聚合物的位置以及通過得到的超分子產物的對比表觀兩者，圖9證實了該趨勢。確切地，使用適當?shù)男纬赡z囊的表面活性劑導致較大的收縮產物：與僅用表面活性劑形成的平滑的小微球狀顆粒相比，指示坍縮的膠囊。通過用去離子水再水合，微膠囊膨脹至比微球大得多的程度，而熒光顯微圖像指出外部膠囊表皮的存在。該實驗示出在CB[8]的存在下，含MV的聚合物將與表現(xiàn)出相同界面性質的任何聚合物形成三元復合物，產生膠囊或顆粒中的任一種，這取決于包含的表面活性劑。因此，通過使用單一電荷因素選擇油相中的表面活性劑控制幾何形狀，同時示出第三聚合物的存在不會干擾復合物的形成。在與存在于連續(xù)的油相(-ve界面)中的負電表面活性劑的混合含水體系中，PVA-Rhod-MV和PVA-Rhod-Stil聚合物將向界面移動，在此它們可以與適當?shù)闹黧w形成超分子網絡。形成的該網絡提供了有效包含PHEAm-FITC-Azo聚合物的殼體，PHEAm-FITC-Azo聚合物不加入在網絡中。在任何液滴不帶電的情況下，單個聚合物體系預測PVA-Rhod-MV和PHEAm-FITC-Azo將形成固體微球。通過以上提到的干燥狀態(tài)的表觀區(qū)別以及再水合時膨脹的區(qū)別示出了微球和膠囊形態(tài)。在雙乳液體制內，控制聚合物的界面性質的能力允許由混合的水相形成不同的聚合物膠囊。這在圖10中示出，其中，通過使用帶相反電荷的液滴界面，由單一含水混合物制造了包含不同組成的內部和外部液滴的雙乳液液滴。進一步地，示出該方法論將擴展為超過簡單的“1中1”雙乳液液滴模式的更寬范圍的液滴形態(tài)。圖10包括包含混合聚合物中間水相的雙乳液(油-水-油)微滴的明場顯微圖像和熒光顯微圖像。提供了第二液滴的含水體系包含PVA-Rhod-MV和PHEAm-FITC-Azo。因為該實驗設計為研究聚合物對液滴界面的分布，所以在該階段沒有添加主體至水相。第一(內部)液滴包含4wt％XL171和0.2wt％Krytox(在FC-40中)。這提供了負電界面和吸引的帶正電的PVA-Rhod-MV聚合物。外部(連續(xù))相在FC-40中包含4wt％XL171和0.5wt％胺封端的Krytox衍生物。這提供了正電界面和吸引的帶正電的PHEAm-FITC-Azo聚合物。制備了具有一個或兩個第一(內部)液滴的雙乳液液滴。圖10示出了包含混合聚合物中間水相的雙乳液微滴的明場顯微圖像和熒光顯微圖像。由于帶負電的羧酸鹽封端的摻雜劑存在于內部油相中，所以帶正電的聚合物(若丹明標記)擴散至內部液滴的界面，而由于帶正電的胺封端的摻雜劑存在于外部油相中，所以帶負電的聚合物(熒光素標記)擴散至外部液滴的界面。聚合物組成下表闡述了以上描述的聚合物的組成。關于嵌套膠囊的另外制備工作使用實時共聚焦顯微術研究了聚合物至吸引界面的移動，并將其示出于圖23中。將包含帶正電聚合物的含水流體流(若丹明標記，紅色)作為液滴分散至包含帶負電表面活性劑的油連續(xù)相中。通過短期觀察到的清晰限定的環(huán)觀察到液滴形成之后，聚合物至界面的擴散幾乎是瞬時的。到液滴到達芯片的出口的時候(<<1s)，聚合物排他性地位于液滴界面處。含水液滴排他性地包含60uMRC-PVa-Rhod-MV(無CB[8])以及連續(xù)的油相是包含4％的中性表面活性劑XL171和0.2％的羧酸封端的Krytox的FC-40全氟化油，以通過羧酸鹽引入負電荷。至界面的這種快速擴散示出是可逆的；用中性或帶相反電荷的表面活性劑中的任一種取代圍繞預形成的液滴的表面活性劑示出使聚合物分散至液滴本體中。進一步地，在包含正交電荷的聚合物的液滴中，可以使用其來動態(tài)轉換什么聚合物存在于界面或本體中。嵌套膠囊的另外形成圖24是示出在(a)油-水-油和(b)氯仿-水-油體系中的嵌套微滴的形成的一系列顯微圖像。該顯微圖像示出通過復合CB[8]主體與具有合適的客體官能團的聚合物分子(RC-PVA-Rhod-MV和RC-PVA-Rhod-Stil)由嵌套微滴隨后形成嵌套膠囊。使用的油是FC40全氟化油。在油-水-油體系(a)中，三個油液滴[通過羧酸鹽和XL171表面活性劑包含Krytox(-ve)摻雜劑]封裝在油連續(xù)相(該油相包含Krytox和XL171)中包含CB[8]以及共聚物RC-PVA-Rhod-MV和RC-PVA-Rhod-Stil的含水液滴中(參見圖像1)。通過干燥，逐漸蒸發(fā)水相導致形成在外界面處的膠囊表皮形式-然而內部油滴的蒸發(fā)是最小限度的(參見圖像2)。一旦大部分的水已經蒸發(fā)，則內部油相能夠通過含水液滴蒸發(fā)/分散，允許膠囊形成在內界面處，產生與原始液滴構造相似的膠囊內膠囊結構(參見圖像3)。在氯仿-水-油體系(b)中，氯仿用于取代油-水-油體系(a)的內部油相。通過干燥，氯仿經由水相(如對該相對揮發(fā)性的溶劑所預期的)逐漸蒸發(fā)。這導致首先形成內部膠囊(左圖像)，證明該膠囊的形成確實在內界面處發(fā)生。隨著時間的推移，水相蒸發(fā)，在外界面處產生膠囊表皮(中間圖像，然后右圖像)。根據(jù)以上在嵌套膠囊部分中描述的使用表面活性劑和聚合物。正交膠囊(orthogonalcapsules)以下描述的是幾個用于本案描述的合適的超分子膠囊的觸發(fā)釋放機制。通過舉例的方式，描述了基于CB[8]三元復合物的膠囊。還原氧化觸發(fā)的釋放第一釋放機制基于還原氧化(氧化還原)化學。將其舉例為甲基紫精陽離子自由基從CB[8]三元復合物的釋放。如之前描述的(Jeonetal.Chem.Commun.2002,38,1828)，已知甲基紫精(MV2+)易于經歷部分的一個電子還原，產生自由基陽離子物質(MV+●)。這作為水溶液中單體和二聚形式的平衡混合物存在。然而，在CB[8]存在下，平衡嚴重偏向二聚物質以及形成穩(wěn)定的包含復合物(inclusioncomplex)。這在以下形成由CB[8]和兩分子甲基紫精陽離子自由基(MV+●)組成的復合物的示意圖中示出。氧化還原活性的紫精部分作為用于CB[8]類超分子體系的電化學觸發(fā)劑是特別有用的。在復合物存在下第二客體(萘酚)結合的締合常數(shù)在8×104M-1至2×105M-1的范圍內(Appeletal.J.Am.Chem.Soc.,2010,132,14251)，而在等摩爾CB[8]存在下評估的MV+的二聚常數(shù)是2×107M-1，其比僅有MV+●的二聚常數(shù)大約105倍以及比萘酚的二聚常數(shù)大約100倍。如以下示意圖所示，這么大的區(qū)別導致以雜客體三元復合物為代價，在添加還原劑時優(yōu)選形成復合物，示意圖示出在還原劑存在下相比[(MV2+)(萘酚)三元復合物，優(yōu)選形成包含復合物。CB[n]類化學中，尤其在使用連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)探索AuNP表面的成功官能化中已經普遍利用該性質。在微膠囊中調查了這種刺激-響應機制的應用。為了監(jiān)控負載物隨時間的原位釋放，需要滿足實驗設定的幾個要求，包括使單電子還原發(fā)生的無氧環(huán)境以及密封的腔室以防止長時期監(jiān)控過程中樣品脫水。出于這些目的，使用設計為培養(yǎng)哺乳動物細胞的燒瓶構造了簡單但有效的實驗腔室。這些細胞培養(yǎng)燒瓶是透光的且配備有允許容易置換內部氣體的過濾帽。將包括干燥膠囊的載玻片放置在顯微鏡載物臺的細胞培養(yǎng)燒瓶中。然后在經由過濾帽使用注射針沉積一滴Na2S2O4溶液或水再水合膠囊之前，通過連續(xù)遞送氮氣至腔室創(chuàng)建無氧環(huán)境。氮氣的連續(xù)流似乎引起樣品加速脫水，因此除去注射針并密封燒瓶的帽用于長時期存儲。首先研究嵌入AuNP的微膠囊的分解(圖11)。在Na2S2O4(1mM)的無氧溶液存在下，觀察FITC熒光隨時間的受控消散(圖11)。僅一小時后，觀察到熒光輪廓模糊，而十二小時后，整個背景通過緩慢擴散呈現(xiàn)出熒光。當沒有保持惰性氣氛或在Na2S2O4存在下(圖11)，如隨著時間定位的FITC熒光所示出的，微膠囊未能釋放封裝的500kDaFITC-葡聚糖。此處，大分子量的負載物如500kDaFITC-葡聚糖對于它的含量太大，直到應用化學觸發(fā)劑之前(一直如此)。由于AuNP和共聚物之間的多價相互作用，在十二小時內相對慢但持續(xù)的釋放提供了膠囊殼體的強度的證據(jù)。還研究了嵌入AuNP的微膠囊的聚合物配對部分(對應物，counterpart)的這種氧化還原刺激。聚合物微膠囊由共聚物5和14通過CB[8]交聯(lián)制備(圖12(a))。收集包含這些材料和FITC標記的負載物的含水混合物的微滴，并在載玻片上干燥，并將其放置在之前描述的氮腔室中。在暴露于Na2S2O4之前，應當注意的是微膠囊保留了FITC熒光。通過與Na2S2O4的無氧溶液接觸，瞬間觀察到熒光向微膠囊外蔓延擴散(圖12(b))。沒有完全理解負載物在嵌入AuNP的微膠囊和聚合物微膠囊中釋放的時間標度(time-scale)的區(qū)別。然而，該快速效應與含MV2+共聚物以及小分子復合體系的觀察(結果)一致。熒光的強度在接下來的5min內稍微增加，而在對應的明場圖像中微膠囊呈現(xiàn)碎片狀并可視。當不存在Na2S2O4時，再水合的微膠囊隨時間呈現(xiàn)完整，存在最少量的FITC標記負載物的滲漏(圖12(c))。因此，以降解聚合物微膠囊為代價，MV2+至它的自由基陽離子的一電子還原還可以用于觸發(fā)含MV2+共聚物的自聚集。該結果證實體系的多功能性，其中，可以根據(jù)具體應用改變微膠囊的構建單元，同時保持了使用氧化還原刺激觸發(fā)釋放的能力，其中，存在在復合物中存在的合適的氧化還原活性客體。光觸發(fā)的釋放Xiao等人(J.Phys.ChemB2011,115,13796)報告了用于膠囊殼體中非共價相互作用的光化學轉換的幾個實例中的一個。殼體由通過環(huán)糊精-偶氮苯包含復合物互連的兩種共聚物的混合物組成，在用UV光照射時，該殼體解離降解膠囊殼體并釋放封裝的內容物。偶氮苯是通常用于超分子化學的光觸發(fā)劑中的一種。它的疏水性、富電子性和適當?shù)拇笮∈顾蔀橛糜诙喾N主體分子的合適的客體(XiaoetalJ.Phys.ChemB2011,115,13796；WuChem.Eur.J.2009,15,11675)。在用UV光照射時，它還經歷反式異構體至順式異構體的光異構化，其一般來說太龐大而難以保留在主體分子的腔體內，因此從超分子復合物解離。通過光或熱刺激中的任一種，順式偶氮苯反過來還異構化至它的反式物質，而不會像在照射下已知經歷競爭反應的它的結構類似物芪一樣具有任何副產物或降解(WaldeckChem.Rev.1991,91,415)，在多次光異構化循環(huán)后導致順式異構體缺失。作為常見的超分子主體，連同這些光敏官能團還應用了CB[n]。已經觀察到CB[7]促進二氨基偶氮苯衍生物的自發(fā)的熱反式順式異構化，推測是順式異構體通過與CB[7]復合的穩(wěn)定化的結果(由于質子化的氨基基團和CB[7]的門戶氧原子(portaloxygenatom)之間的大小相稱以及離子-偶極相互作用)(WuChem.Eur.J.2009,15,11675)。具有較大內腔的CB[8]類似物能夠容納兩分子的芪并以大加速度速率和高立體選擇性促進它的反式物質的[2+2]光反應(Jonetal.ChemicalCommunications2001)。鑒于偶氮苯和芪與萘酚的結構類似性，已經假定可以將它們用作與MV2+和CB[8]的1:1:1雜客體復合中的適當?shù)牡诙腕w。已經進行了反式芪和反式偶氮苯作為富電子客體的用途的初期研究，并且結果表明在與MV2+部分形成CB[8]中的穩(wěn)定的1:1:1三元復合物中可以將其用于置換萘酚(Ka＝105M)(圖13(a))。因此，用聚羥乙基丙烯酰胺(PHeAm)、聚乙烯醇(PVA)類主鏈制備偶氮苯官能化的共聚物19E(圖13(b))。通過用350nm光照射，反式偶氮苯部分的光異構化發(fā)生，產生含順式偶氮苯的共聚物19Z。以多個時間間隔光照之后，通過得到共聚物19E的水溶液的UV-vis光譜研究共聚物的光化學。圖13(c)所示，19E示出了在大約350nm處的顯著的吸收峰，表征反式偶氮苯物質。隨著照射時間延長，觀察到反式偶氮苯吸收率降低，伴隨著(順式偶氮苯典型的)在大約430nm處的吸收率增加，直到達到平衡。使用共聚物19E由包含共聚物、MV2+-AuNP3c和CB[8]的含水混合物的微流體液滴制備微膠囊(圖13(e))。如圖13(d)所示，通過脫水，成功制備了微膠囊，其示出具有褶皺和折疊的平整結構。通過再水合負載FITC-葡聚糖的微膠囊證實了膠囊的完整性，該微膠囊在沒有任何滲漏的情況下成功保留了負載物(圖14(b)和(c)，0min)。通過使用來自汞燈的過濾光照射分散在水中的微膠囊研究作為微膠囊的一部分的共聚物19E的光化學。照射僅1min后，觀察到FITC熒光的大量滲漏(圖14(b)和(c)，1min)，其隨著照射持續(xù)時間的增加而持續(xù)并加強。在一系列對應的明場圖像中觀察到更多值得注意的變化。照射之前的完整的微膠囊(圖14(b)和(c)，0min)在暴露之后呈現(xiàn)完全降解，導致黑色集群的隨機分布(圖14(b)和(c)，20min)，認為其是通過CB[8]互連的AuNP的集群。這些結果顯而易見地證實反式偶氮苯作為超分子微膠囊中的光觸發(fā)劑的有效性。通過照射，反式偶氮苯物質異構化至它的順式物質，其太大而難以與MV2+部分一起容納在CB[8]的腔體中(圖14(a))。該空間變化基本上分解了三元復合物，因此實現(xiàn)了微膠囊殼體的降解和封裝負載物的釋放。相同的原理也可以應用至聚合物微膠囊，從而在CB[8]存在下組合帶MV2+的共聚物14和反式偶氮苯改性的共聚物19E導致成功制造了易受光化學刺激影響的聚合物微膠囊。如圖15(a)所示，微膠囊能夠封裝熒光負載物FITC-葡聚糖(500kDa)。通過再水合，在保留內容物的同時，保持了微膠囊的完整性(圖15(b))。通過記錄用360nm光照射不同時間間隔后微膠囊的熒光圖像調查它的光化學。然而，由于缺乏色度向導AuNP，所以對應的明場圖像不能提供任何另外的信息，因此沒有記錄(圖15(b)，明場)。使水合聚合物微膠囊經受與它們的嵌入AuNP的配對部分一樣的UV照射程序。結果總結在圖15(c)中，其示出照射大約4min后，F(xiàn)ITC熒光圍繞微膠囊的輕微消散。延長照射導致更大量的熒光指示劑的滲漏。與僅照射1min后表現(xiàn)出初始的膠囊殼體降解的嵌入AuNP的配對部分相比，聚合物微膠囊需要暴露于光刺激更久。為了更詳細地示出微膠囊殼體的光敏性，還使用激光掃描共聚焦顯微術(LSCM)進行光異構化實驗，預期其提供膠囊殼體和熒光負載物釋放的較高質量的圖像。由于LSCM沒有配備有UV光源，所以將具有8.9×10-3W/cm2低強度的365nm下的手持UV燈用作可替代的照射源。在暴露于UV光之前，再水合包含500kDaFITC-葡聚糖的微膠囊，并在多個時間間隔后拍攝橫截面圖像。由整體的膠囊殼體和FITC熒光的位置(圖像沒有示出)可以看出，盡管延長照射13min，但是膠囊殼體呈現(xiàn)完整。如僅照射4min后觀察到FITC-葡聚糖的滲漏的圖15(d)所示，這些結果與之前的實驗相比明顯相反。這可以由手持UV燈的強度和汞燈(22.8W/cm2)生成的白光的UV部分的強度相比較的區(qū)別解釋。示出照射過程中的膠囊殼體的若丹明B熒光圖像的詳細分析顯而易見地反映了聚合物殼體的降解過程(圖像沒有示出)。若丹明熒光隨時間的擴展指示通過光刺激已經從超分子三元復合物的互鎖網絡釋放的帶若丹明的共聚物的緩慢擴散。盡管這種緩慢過程不能證實膠囊殼體的完全離解或封裝負載物的釋放，但是它確實提供了容納超分子的聚合物微膠囊殼體的光刺激降解的證據(jù)。在沒有UV照射的情況下，這些光敏微膠囊隨著時間推移還重新分散在水中。盡管滲透力驅動膨脹，但是沒有觀察到若丹明熒光的消散。競爭客體觸發(fā)的釋放由于膠囊殼體中的超分子化學，可以應用至這些微膠囊的另外刺激是使用競爭客體。在許多主體-客體類超分子構造中，使用競爭客體分解包含復合物是常見的實踐(Patraetal.,Langmuir2009,25,13852；Lanetal.Chem.Comm.2012,48,8757)。然而，可以在微膠囊的制備和刺激-響應中發(fā)現(xiàn)使用競爭客體的幾個實例。在操控通過環(huán)糊精-金剛烷包含復合物互連的膠體微膠囊的大小的嘗試中，Patra等人報告了將金剛合金(adamantine)改性的聚乙二醇作為競爭的兩親性客體的用途(Patraetal.,Langmuir2009,25,13852)。隨后，競爭客體干擾環(huán)糊精主體和金剛烷二硫醇客體之間的主體-客體識別，引起不穩(wěn)定的膠體微膠囊的合并。在該特定的實施例中，膠體太不穩(wěn)定而不能分離，因此沒有開發(fā)競爭客體作為控制封裝的內容物的釋放的觸發(fā)劑的作用。使用的競爭客體是1-金剛烷胺。它屬于金剛烷的大分子家族，其是在許多超分子主體分子的基礎研究和應用研發(fā)中廣泛應用的客體和競爭客體，大多數(shù)是由于它的結構相容性和疏水性質(Liuetal.J.Am.Chem.Soc.2005,127,15959；Chenetal.Chem.Soc.Rev.2011,40,2254)。在這些中，水溶性類似物1-金剛烷胺可以用于水溶液并具有對CB[8]的腔體的高締合親和力(8.2×108M-1)。通過CB[8]-紫精復合物在官能化的聚(N-異丙基-丙烯酰胺)(PNIPAm)的鏈端復合中研究了金剛烷胺作為競爭客體的用途(Rauwaldetal.Chem.Comm.2011,47,6000)。在二苯并呋喃端部部分與CB[8]和MV2+在水溶液中形成三元復合物時，添加金剛烷胺分解復合物，釋放PNIPAm端基(圖16(a))。金剛烷胺還通過競爭結合CB[8]用于裂解經由復合物覆蓋聚合物微球的殼體(圖16(b))。所以，作為觸發(fā)CB[8]與萘酚和MV2+部分的復合物的離解的競爭客體調查1-金剛烷胺。通過混合它們與CB[8]的水溶液，由共聚物5和14制備聚合物微膠囊，微滴中CB[8]與含萘酚和MV2+的單體(2.5×10-5M)等摩爾(圖17(a))。封裝有作為熒光指示劑的500kDaFITC-葡聚糖(1×10-6M)，收集這些微膠囊并在得到明場圖像和熒光圖像之前允許其在玻璃表面上脫水(圖17(b))。由于缺乏內部載體，膠囊坍縮成環(huán)面形態(tài)，如通過更強的FITC熒光示出的，大部分的FITC-葡聚糖位于平整微膠囊的邊緣周圍。當干燥的微膠囊重新分散在1-金剛烷胺的水溶液(100μM)中時，觀察到FITC熒光瞬時擴散(圖17(c))。由于微膠囊的透明度，在明場圖像中難以觀察到它，而通過背景和微膠囊的熒光強度的區(qū)別可以看到負載物滲漏的初期階段。圖17(d)示意性表示了這種滲漏機制，該圖描繪了通過CB[8]和1-金剛烷胺的復合與萘酚和MV2+部分的CB[8]三元復合物的分解，導致共聚物5和14的離解以及膠囊殼體的降解。監(jiān)控FITC標記負載物的釋放另外15min，示出微膠囊和背景的熒光的模糊，表明微膠囊的逐步但完全的降解?？偟膩碚f，已經證實了競爭客體觸發(fā)膠囊殼體中的CB[8]三元復合物的離解以及因此封裝負載物的釋放的用途。溫度觸發(fā)的釋放溫度是用于許多類型微膠囊的負載物釋放的通用觸發(fā)劑。最廣泛應用的構建單元之一是聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)，一種在較低的臨界溶液溫度(LCST)(32℃)經歷線團-球體轉變的熱響應聚合物(Wuetal.Phys.Rev.Lett.1998,80,4092)。在LCST之下，PNIPAm是水溶性的且由于PNIPAm的每個單體中的異丙基基團表現(xiàn)為兩親性聚合物的線團。在LCST之上，PNIPAm相分離產生膠體大小的球體，其太難溶而不能保持在水中。這種溫度依賴性的相分離是許多體系的觸發(fā)機制的基礎。報告了由單分散的二氧化硅顆粒模板化的N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)交聯(lián)的NIPAm的層制備的微容器(microcontainer)(Zhaetal.Adv.Mater.2002,14,1090)。在LCST之上PNIPAm的溫度誘導的相轉變導致可以捕獲FITC分子的顆粒尺寸和孔徑的顯著降低，而當PNIPAm殼體在LCST之下膨脹時負載物釋放(Gaoetal.Polymer2005,46,1087)。通過使用等離子體接枝填孔聚合接枝線性PNIPAm鏈至制備的聚合物殼體的孔中，PNIPAm也可以存在于共聚物的混合物中形成膠囊殼體(Chuetal.Langmuir2002,18,1856)。當溫度在LCST之上時，PNIPAm收縮，其他聚合物保持完整，因此創(chuàng)建孔來釋放封裝的內容物。通過用PNIPAm的微凝膠填充中間液相，使用雙乳液方法還可以制造熱敏微膠囊(Yangetal.LabChip2009,9,961)。水凝膠在高溫下的收縮使殼體破裂而釋放負載物。因此，研究了PNIPAm作為微膠囊負載物釋放的熱觸發(fā)劑的用途。由于膠囊殼體中超分子化學的模塊性，利用了聯(lián)苯基官能團來形成與MV2+的可替代的雜客體組合。由于聯(lián)苯基部分與其他富電子客體官能團的結構類似性，形成1:1:1三元復合物遵循圖19(a)示出的相同的兩步機制(Biedermannetal.Chem.Eur.J.2010,16,13716)。因此，將共聚物20合成為具有PNIPAm主鏈和作為多價側鏈的聯(lián)苯基部分。在CB[8]存在下使用共聚物20和帶MV2+的共聚物14的含水混合物制備微滴前體(圖17(b))。液滴脫水產生具有高單分散性的皺縮膠囊狀結構(圖17(c))。微膠囊形成過程的特寫圖像反映了在脫水的多個階段的形態(tài)區(qū)別(圖17(d))。這些膠囊狀結構與之前證明的聚合物微膠囊的相似性確認了膠囊的穩(wěn)定形成。然后通過監(jiān)控溫控顯微鏡載物臺上的再水合膠囊研究PNIPAm類微膠囊的溫度依賴性行為。將溫度設定為從25℃的環(huán)境溫度以5℃/分鐘升高至60℃?？紤]到PNIPAm的LCST大約是32℃，設計LCST之上的較高溫度以研究微膠囊的熱穩(wěn)定閾值。隨著溫度穩(wěn)步升高，觀察到微膠囊逐漸但顯著的膨脹。在45℃下加熱4min后，幾乎所有的微膠囊恢復了它們的球形形狀，與它們的原始皺縮的結構相反。進一步加熱達到60℃后，黑點集群呈現(xiàn)在微膠囊中，令人聯(lián)想到延長照射后光敏微膠囊的形態(tài)。使用不具有熱敏聚合物主鏈的共聚物5和14的組合制備陰性對照。膠囊的明場顯微圖像示出當通過增加溫度再水合時，微膠囊的外觀缺乏顯著的變化。在室溫下，將兩種配方的微膠囊保持在水中5小時，而沒有觀察到微膠囊的完整性的明顯變化。這些觀察結果提供了這些PNIPAm類微膠囊的熱敏性質的有利證據(jù)。示出兩種類型的微膠囊在LCST之上的膨脹程度上的對比的這種初步結果指示PNIPAm類共聚物20在微膠囊配制品中的作用。需要來自監(jiān)控高溫下載荷負載物的PNIPAm微膠囊的行為的進一步的實驗數(shù)據(jù)，其中，負載物的保持或滲漏將反映孔徑的任何變化。還設想當兩種共聚物都包含PNIPAm官能團時，將觀察到大得多的響應。膠囊的制備由CB[8]、共聚物5、MV2+-AuNP3c、共聚物5和14制備微膠囊。5和3c由Zhangetal.,Science2012,335,690的工作已知。使用Zhang等人所描述的技術易于制備其他聚合物。使用一入口裝置設計，將形成膠囊組分的氟油相和含水混合物負載至固定有聚乙烯管的注射針的注射器。將注射器安裝在注射泵上，同時將管的另一端插入裝置的含水入口中。當首先以200μL/h將油泵入裝置以填充適當?shù)耐ǖ罆r，引發(fā)液滴形成。然后以100μL/h將含水分散相泵入裝置。將氟表面活性劑(2％w/w)溶解于FC-40油并用作載體相。在典型的實驗中，形成三元復合物的官能團在試劑的儲備液中的濃度是100μM，以及通過混合(1:1:1v:v:v)，單獨的試劑的最終濃度是33μM。形成后，將液滴收集在下游的PDMS容器中或轉移到顯微鏡載物片上。在收集時，允許隨著時間的推移將液滴脫水，以完全形成微膠囊。得到脫水結構的光學顯微鏡(IX71，Olympus)圖像。為了封裝模型負載物熒光異硫氰酸酯(FITC)標記的葡聚糖(500kDa)，制備了葡聚糖的儲備液(5μM或10μM)，并將其與形成膠囊的試劑的含水混合物混合(1:3v:v)，并泵入至微流體裝置中。葡聚糖在液滴中的最終濃度是1.3μM或2.5μM。收集這些封裝葡聚糖的液滴前體，并以與它們的空配對部分的類似方式干燥。為了長時期監(jiān)控無氧環(huán)境中的微膠囊，使用改性的組織培養(yǎng)燒瓶(40mL，GreinerTM)設定簡單的顯微鏡相容的腔室。在連續(xù)引入氮氣至燒瓶2h之前，使用刺穿帽的濾光器(濾膜，filter)的注射針將一小片載玻片上的微膠囊樣品放置在燒瓶內側。同時，在添加0.5g的Na2S2O4之前，通過鼓入氮氣1h以類似的方式脫氧小瓶中的1mL水?？焖俅蛐孔右酝耆芙釴a2S2O4，然后將溶液負載至注射器。除去腔室的氧之后，然后用密封帽并將其安裝在熒光顯微鏡上以允許調節(jié)焦點和光強度。首先得到脫水微膠囊的明場圖像和熒光圖像。為了用Na2S2O4溶液再水合微膠囊，使用預填充的注射器經由帽中的濾光器將幾滴含水試劑施加在脫水膠囊上。然后，在以不同的時間間隔拍攝再水合微膠囊的明場圖像和熒光圖像之前，抽出注射器并用更多的再次密封帽，以確保無氧環(huán)境。以相同的程序進行陰性對照，但是用Milli-Q水取代Na2S2O4溶液。制備偶氮苯官能化的共聚物19E(3.7×10-7M，[反式偶氮苯]＝1.84×10-4M)的水溶液并將其負載至石英比色杯上。在具有十個UV-A熒光燈(用于350nm照射)的Luzchem光反應器中用350nm光照射溶液多個時間間隔之前，得到初始的紫外/可見(UV/vis)吸收光譜。得到每次光照射后的溶液的UV/vis光譜，并覆蓋光譜用于看出趨勢。按照以上列出的程序使用CB[8]、共聚物19E和MV2+-AuNP3c，或CB[8]和共聚物17E和14制備微膠囊。以下描述了熒光顯微鏡設定。在得到它的明場圖像和熒光圖像之前，將載玻片上微膠囊的脫水樣品安裝在熒光顯微鏡上。用一滴Milli-Q水再水合樣品，并使用DAPI激發(fā)濾光器(350nm，具有25帶寬)使其經受UV照射多個時間間隔。在每次UV照射結束時，記錄明場圖像和FITC熒光圖像。在以下描述LSCM實驗。簡單來說，將脫水微膠囊收集在顯微鏡覆蓋載物片(coverslide)上。用488nm或543nm激光線照明樣品，用于分別激發(fā)FITC葡聚糖和含若丹明的共聚物。在將手持UV燈(365nm，)用于照射之前，再水合微膠囊并允許其膨脹至原始的球形形狀。照射樣品多個時間間隔，并在每次照射結束時得到熒光橫截面圖像。所有圖像都拍攝為512×512像素。通過Leica軟件處理熒光強度分布和兩色覆蓋(two-coloroverlay)的熒光圖像。按照以上列出的程序使用CB[8]和共聚物5和14制備微膠囊。以下描述了熒光顯微鏡設定。在得到它的明場圖像和熒光圖像之前，將載玻片上微膠囊的脫水樣品安裝(固定)在熒光顯微鏡上。在立即記錄熒光圖像之前，用一滴1-金剛烷胺(1mM)再水合樣品。按照以上列出的程序使用CB[8]以及共聚物20和14，或CB[8]以及共聚物5和14制備微膠囊。以下描述了熒光顯微鏡設定。將載玻片上微膠囊的脫水樣品安裝在固定有熱控載物臺的光學顯微鏡上。在得到它的明場圖像之前，用Milli-Q水再水合樣品，同時以5℃/min的速率升高溫度直到達到60℃。圖像使用EM-CCD相機(Xion+,AndorTechnologies型號A247，來自Pixelinkand)，其連接于以落射熒光模式操作并安裝有自動顯微鏡載物臺(ProScanII，PriorScientific)的倒置顯微鏡(IX71，Olympus)，來記錄熒光圖像。安裝汞燈(U-LH100HG，Olympus)以獲得廣譜照明，其具有適合于分離熒光激發(fā)和發(fā)射光的適當濾光器和二向色濾光鏡(Semrock)。將計算機控制的快門(shutter)添加至激發(fā)通道以減少試樣激發(fā)過程的時間，以最小化光褪色。相機、載物臺和快門的控制是通過客戶編寫軟件(LabVIEW8.2，NationalInstruments)(來實現(xiàn)的)，其用來記錄和分析明場圖像和熒光圖像。使用熒光顯微術研究微膠囊的完整性。制備封裝FITC-葡聚糖(500kDa)的多種配制品的微滴前體并允許其在載玻片上脫水。首先記錄脫水結構的明場圖像和熒光圖像。然后在立即記錄熒光圖像和明場圖像之前，用一滴Milli-Q水再水合該結構。為了允許機械力誘導的膠囊殼體的破裂，通過放置水滴懸垂覆蓋載物片(waterdrop-pendantcoverslide)在樣品上實現(xiàn)脫水結構的再水合。通過將FC-40油中的含水液滴收集在安裝在顯微鏡覆蓋載物片上的PDMS容器中開始用于LCMS圖像的樣品制備。用488nm或543nm激光線照射樣品，用于分別激發(fā)FITC-葡聚糖和含若丹明的共聚物。在通過550-540nm和560-650nm的發(fā)射帶內分別收集峰在520nm處(產物數(shù)據(jù)表)的FITC-葡聚糖的發(fā)射以及峰在582nm處的含若丹明共聚物的發(fā)射。在不同的時間間隔，在焦平面的容器中，將樣品成像，以捕獲不同脫水階段的膠囊。另外沿著z軸對于每個1.5μm以0.13μm的梯級大小(stepsize)得到液滴前體和得到的微膠囊的橫截面圖像。在獲得過程中，通過調節(jié)激光的強度得到期望的熒光強度，對于剩余的時間，將增加(gain)和偏移、線平均(lineaveraging)和框平均(frameaveraging)以及設定值(setting)保持為恒定。共價連接和交聯(lián)如圖19(b)所示，葫蘆[8]脲(CB[8)在它的腔體內可以同時容納至多兩個芳香族客體分子，以形成與單陽離子客體的1:2CB[8](客體)2均三元復合物或與二陽離子和中性客體兩者形成1:1:1雜三元復合物。兩個蒽部分在CB[8]的腔體內的面-面π-π堆疊的預組織(參見圖19(a))較大程度上增加了兩個蒽之間的光二聚速率并可以進一步被用于光化學連接(ligate)和交聯(lián)聚合物。這在以下討論和舉例。將蒽分子設計為攜帶與芳香族核直接相鄰的正電荷，以允許與CB[8]的強復合。出于立體排列的原因，蒽的9位的取代將阻礙與CB[8]形成三元復合物的能力。因此，使用在2位攜帶取代基的蒽衍生物。用多聚甲醛和氰基硼氫化鈉使商購的2-氨基-蒽經受還原胺化，其平穩(wěn)地進行，以良好的產率和高純度產生N,N’-二甲基-2-氨基-蒽，而無需進一步的純化。隨后，采用強有力的烷基化試劑得到溫和產率的季銨鹽，如采用甲基碘化物(產生1a)，以及采用炔丙基溴(propagylbromide)(產生可“點擊”(“click”-able)的前體至1b和1c)。然而，純化步驟(過濾)和離子交換產生氯鹽僅需要最少的努力。通過銅加速的環(huán)加成反應，由易于獲得的端基官能的疊氮基聚(乙二醇)(PEG)和側鏈官能的疊氮基羥乙基纖維素，隨后經由滲析純化，實現(xiàn)了標記具有這種蒽部分的大分子。主體-客體復合和蒽1a的光二聚首先，通過1HNMR、UV/vis和熒光光譜學、ESI-MS和等溫滴定量熱法(ITC)研究小分子1a與CB[8]的結合特征。與其他均三元1:2B[8](客體)2復合物的文獻報告(Jiaoetal.J.Am.Chem.Soc.,2010,132,15734；Liuetal.Chem.Eur.J.,2011,17,9930)一致，在添加CB[8]時，在1HNMR譜中觀察到芳香族質子峰的特征位移。UV/vis滴定實驗(未示出)產生1:2復合物化學計量的證據(jù)，參見圖19(b)。此外，當添加CB[8]時，強的準分子帶埋沒在1a的發(fā)射光譜中，其指示蒽部分在主體腔體內的面-面π-π堆疊(Liuetal.Chem.Eur.J.,2011,17,9930-9935)?？梢詫SI-MS光譜中的主要物質指定為CB[8]·1a2復合物，其進一步確認了表明的CB[8]與1a的1:2均三元復合物(homoternarycomplex)的形成。此外，在ITC實驗中，在CB[8]與1a的1:2比率處觀察到等溫拐點(inflectionpoint)，與提出的溶液中的1:2化學計量一致?？傮w上的含水三元結合常數(shù)Ka(三元)＝(1.0±0.5)×1012M-2基本上與近年來報告的蒽吡啶客體的Ka(三元)相同。Ka(三元)去卷積為單獨的結合常數(shù)Ka(1)和Ka(2)，雖然數(shù)值上不太確定(Heitmannetal.J.Am.Chem.Soc.,2006,128,12574)，Ka(1)＝(4±1)×104M-1以及Ka(2)＝(2±1)×107M-1，與之前的結構類似的客體的報道(Heitmannetal.J.Am.Chem.Soc.,2006,128,12574；Jiaoetal.J.Am.Chem.Soc.,2010,132,15734)相比顯而易見地示出了強的正向協(xié)同性(positivecooperativity)。最后，用上述的技術還研究了1a與僅可以與芳香族客體形成1:1復合物(Kimetal.J.Am.Chem.Soc.,2000,122,540；Lagonaetal.Angew.Chem.Int.Ed.,2005,44,4844)的葫蘆[n]脲家族的較小成員CB[7]的結合，且最重要的是在CB[7]和1a的水溶液的發(fā)射光譜中沒有觀察到準分子帶(excimerband)。已經證實了CB[8]在它的腔體內有效地π-π堆疊1a的蒽單元，進行光致照射時那些部分的二聚的研究。Inoue等人在之前證實了蒽-羧酸和它們的g-環(huán)糊精附接的酯在CB[8]存在下的光二聚在CB[8]主體不存在下產生了完全不同的產物分布(Yangetal.J.Am.Chem.Soc.,2008,130,8574)。由報告的結合常數(shù)，Ka(1)＝2.4×105M-1以及Ka(2)＝1.4×104M-1，CB[8]主體在使用的實驗條件(50μM的CB[8]和蒽物質)下在數(shù)量上不太可能預組織(preorganise)中性或帶負電的蒽兩者的分子，且更可能的是1:1復合物是溶液中的主要物質。另外，與之前采用環(huán)糊精作為主體的報告相反，沒有報告在CB[8]存在下光二聚速率加速(TamakiChem.Lett.,1984,53；Nakamuraetal.J.Am.Chem.Soc.,2003,125,966)。最近地，相同的組(group)利用中性的共價連接的蒽-π-π-堆疊二聚物，且在CB[8]存在下的光二聚導致非對稱二聚物的令人印象深刻的高ee-值。我們希望縮短蒽衍生物所需的光二聚時間，之前報告的是通過由協(xié)同結合帶正電的蒽衍生物與CB[8]導致的非共價模板效應達到完全轉化消耗大約1h(Yangetal.J.Am.Chem.Soc.,2008,130,8574)。確實，用350nm光源光致照射1a(10μM)和0.5當量CB[8]的稀釋水溶液導致集中在254nm和366nm周圍的帶的吸收率(吸光率)的快速降低，等吸收點(等吸光點，isosbesticpoint)在222nm，在3分鐘內達到完全轉化(圖20(a))。此外，通過光致照射，熒光發(fā)射強度降低。由單指數(shù)擬合，UV/vis和熒光動力學數(shù)據(jù)兩者都產生了相同的速率常數(shù)2×10-2s-1。在1.0當量CB[7]存在下或在不存在任何主體下，在相同的條件下進行對照實驗，在相同的時間標度僅得到10％的轉化率，且在兩種情況中的速率常數(shù)在低于存在CB[8]下進行光二聚時的數(shù)量級上(參見表1)。當在不存在或存在CB[8]主體下光致照射1a時，形成的產物的UV/vis光譜特征幾乎相同，表明在兩種情況中形成了結構類似的產物。對于提出的光致照射反應的另外確認來自于UV-光處理的1a和CB[8]混合物的ESI-MS測量。a.由254nm下吸收率對照射時間的單指數(shù)擬合確定光反應速率(350nm照射)。在所有情況中使用相同的樣品體積和幾何形狀、比色杯和光源。b.副反應發(fā)生光致照射15分鐘之后，在ESI-MS光譜中僅觀察到一種物質，它具有準確的m/z值和電荷狀態(tài)并被識別為[CB[8]·2a]2+復合物；在ESI-MS中光致照射之前，包含1:1二元復合物[CB[8]·1a]+的另外的峰存在，但是在光致照射之后沒有觀察到。隨后將乙腈添加至ESI-MS樣品中，以從三元CB[8]復合物釋放蒽二聚物。光致照射之后，在m/z值236Da的物質具有+2電荷，其是光二聚物2a的表征，而在光致照射之前，在相同的m/z值觀察到具有+1電荷的單體1a。結構信息由1HNMR實驗得到(CB[8]:1a＝1:2；1a中500μM)。光致照射15分鐘之后，通過可以指定為[4+4]蒽環(huán)二聚物(2a)的新峰的出現(xiàn)觀察到對應于CB[8]腔體內的蒽反應物的質子信號完全消失，從圖20(b)的1HNMR質譜中可以看出。然而，在不存在CB[8]主體下，甚至在暴露于UV-光三小時后，僅達到50％的反應物轉化率。注意到當在不存在CB[8]主體下光致照射1a時，大量的物質形成也是重要的。隨后未復合光反應產物的NMR分析進一步證明了該發(fā)現(xiàn)。由產物的1H和13CNMR譜，顯而易見的是蒽部分的[4+4]型光反應發(fā)生，例如，9-和10-蒽基(anthryl)質子和碳在光照射時向高場位移至脂肪族峰區(qū)域。原則上，四種不同的位置異構體(regioisomer)通過1a二聚可以產生外消旋混合物。1H和13CNMR譜的分析反映了在CB[8]的存在下兩種位置異構體的大約等摩爾混合物形成，而在不存在主體下，觀察到所有四種位置異構體。由NOESY和COSYNMR嘗試的這種產物的結構指定是非決定性的，然而，由于電荷在分子的一個面上累積，所以假定N(CH3)3基團的NMR峰對于頭-頭比對于頭-尾二聚物更向低場位移是合理的。在該前提下，隨之而來的是比較對于CB[8]介導的光二聚僅產生頭-尾二聚物的所有NMR譜。由于季銨基團與CB[8]門戶上的羰基的最小化電荷排斥和最大化陽離子-π相互作用，CB[8]腔體中的兩個1a分子的頭-尾排列也是特別強烈地優(yōu)選的，并且這樣兩個蒽單體的頭-尾模板化導致優(yōu)選形成頭-尾光二聚物是最合理的(plausible)。因此，由所有實驗觀察結果的組合可以總結出，共價約束攜帶正電荷的兩個小分子蒽部分與CB[8]加速蒽的光二聚反應并減少位置異構體和副產物的數(shù)目。主體-客體復合和蒽標記的PEG聚合物的光二聚在利用蒽[4+4]光二聚用于連接聚合物實體的努力中，合成了蒽端基標記的PEG(1b)，其具有2.4kDa的分子量。觀察到的滴定至聚合物1b的水溶液中的CB[8]的光譜特征與它的小分子類似物1a非常類似，例如，在發(fā)射中大約500nm的準分子帶、UV/vis中259nm的等吸收點和在1HNMR質譜中芳香族質子的特征高場位移，其表明CB[8]可以甚至以顯著低的濃度(1b中10μM)將兩個聚合物實體約束在一起。通過ITC測量發(fā)現(xiàn)聚合物1b三元結合常數(shù)Ka(三元)＝(2.2±1.0)×1010M-2比小分子1a的三元結合常數(shù)低兩個數(shù)量級，但是其仍然足夠大以能夠以μM濃度單位幾乎定量形成的三元復合物。用350nm光源光致照射CB[8]·1b2復合物再次伴隨著熒光強度的減小、254nm和366nm處吸收率的降低以及226nm處等吸收點的出現(xiàn)，表明三元復合物CB[8]·1a2和CB[8]·1b2的光反應產生結構類似的產物。CB[8]介導的1b的光二聚速率是9×10-3s-1，在相同的濃度下比小分子1a的速率大約慢兩倍(參見表1)。通過ESI-MS實驗得到進一步的結構確認。不幸的是，在純凈的水溶液中不能觀察到1b(和它的CB[8]復合物)的任何ESI-MS信號，因此，在注射之前必須添加大量過量的乙腈(1:10)。如之前提及的，CB[8]組裝體的解復合容易在H2O:乙腈混合物中發(fā)生。因此，在光致照射之前觀察到對應于單體1b聚合物鏈的峰(結果未示出)。在CB[8]存在下用350nm光處理15分鐘之后，在相同m/z值下由同位素間距指定的物質的電荷加倍，確認光二聚物2b確實存在(結果未示出)。該同位素指定的電荷與由N以及(N+1)單體單元組成的聚合物鏈之間的峰-峰距離得到的電荷一致。例如，氧化乙烯具有單體質量M(氧化乙烯)＝44Da，并且因此在CB[8]存在下光致照射之前和之后44Da和22Da的m/z區(qū)別分別產生z＝1和z＝2的電荷。由于信號強度高度取決于電離效率以及因此取決于聚合物鏈的電荷和長度(兩者在光二聚時都加倍)，所以使用ESI-MS定量分析1b至光二聚聚合物2b的轉化率是不可能的。因此，通過1HNMR實驗監(jiān)控光二聚轉化率，并且發(fā)現(xiàn)其以在存在0.5當量主體CB[8](1b中500μM)存在時在光致照射15分鐘內定量。此外，在光照1b和CB[8]的混合物之后，在凝膠滲透色譜(GPC)實驗中觀察到保留時間的位移，表明共價鍵在兩個聚合物鏈的蒽端基之間形成。在光致照射之前，非共價CB[8]介導的三元復合物不夠強大來經受GPC柱(以0.6mL/min的流速)的分離力，并導致解復合為單獨的組分，即，僅1b的GPC色譜，且CB[8]·1b2復合物基本相同。不存在CB[8]主體的光化學副反應出人意料地發(fā)現(xiàn)不存在CB[8]主體的反應物消耗速率對于小分子1a和聚合物1b是類似的，參見表1，因為雙分子環(huán)加成應當對反應物的擴散速率是敏感的。然而，不存在CB[8]下1b相對快的反應物消耗是除蒽二聚之外競爭副反應的結果。例如，254nm處的吸收率在光致照射時降低，而在不存在CB[8]下照射樣品時265-400nm區(qū)域的吸收率增加，其與對1a、CB[8]·1a2和CB[8]·1b2的上述發(fā)現(xiàn)相反。另外，顛倒光致照射和添加CB[8]的順序導致明顯不同的吸收光譜，表明在不存在和存在CB[8]下，通過照射形成了不同的發(fā)色團物質。1b的水溶液暴露于UV-光導致發(fā)射帶在525nm周圍出現(xiàn)，而照射1a、CB[8]·1a2和CB[8]·1b2溶液伴隨著發(fā)射強度的降低。另外，如果在暴露于UV-光之后添加CB[8]，該紅移發(fā)射帶沒有消失。由ESI-MS實驗的結構信息給出了在不存在和存在CB[8]下光照射1b導致完全不同的光反應產物的進一步證據(jù)。事實上，在光致照射的1b溶液的ESI-MS光譜中，沒有發(fā)現(xiàn)1b的二聚物的任何證據(jù)，然而，發(fā)現(xiàn)了可歸因于降解的羥基封端的聚(乙二醇)單甲醚[HO-(CH2CH2-O)nCH3+Na]+物質的強信號。除此之外，降解的PEG示出大的多分散性，而1b起始材料具有窄得多的分子量分布。因此，必須總結為在不存在主體下光致照射1b伴隨著PEG鏈在隨機位置的水解裂解。1HNMR實驗也證明了蒽-聚合物連接的裂解，反映了在暴露于UV/光后僅一小部分聚合物鏈攜帶芳香族端基。作為進一步的證據(jù)，在不存在CB[8]主體下光致照射1b后，蒽副產物作為紅色固體從水溶液中沉淀。此外，甚至在隨后添加CB[8]后，殘留的芳香族峰保持在低場(7.0-9.0ppm)，并因此顯著不同于在CB[8]存在下形成的共價蒽二聚物的那些。未官能化的PEG不吸收350nm的光并發(fā)現(xiàn)其在對照實驗中在光致照射下穩(wěn)定，因此，1b的降解過程最可能由蒽基端基引發(fā)。1b的三唑單元光電轉移(PET)至陽離子蒽部分，隨后熱氧化還原或自由基反應，是光致照射時蒽部分裂解和聚合物主鏈分解的最合理的機制。值得提及的是，這些副反應不太可能是與氧氣(O2)光氧化的結果，因為1b暴露于UV-光的脫氣水溶液以可比較的速率引起類似的光譜變化。從合成的觀點出發(fā)，最重要的是陽離子蒽部分的CB[8]復合完全改變了不存在CB[8]主體下降解反應到存在CB[8]主體下期望的蒽二聚的光化學反應路徑。凝膠形成和光化學交聯(lián)為了改性材料性質并利用我們的蒽二聚發(fā)現(xiàn)，進行羥乙基纖維素(HEC)與蒽部分的側鏈官能化以通過添加CB[8]，隨后光交聯(lián)，經由均三元復合誘導超分子凝膠化。已經證實了通過與CB[8]形成非共價1:1:1三元復合物的超分子凝膠的形成(Appeletal.J.Am.Chem.Soc.,2010,132,14251；Appeletal.J.Am.Chem.Soc.,2012,134,11767)。如果在聚合物自組裝成網絡之后，可以引入共價交聯(lián)以增加聚合物的機械穩(wěn)定性和放緩凝膠侵蝕，對某些應用將是有利的。此處，僅需要兩種而不是三種組分來觸發(fā)凝膠化：蒽標記的HEC和CB[8]，參見圖21(b)的圖示。圖21(a)給出了光致照射之前和之后的凝膠的示圖。1c在水中的1.0wt％溶液是中等粘度的并且在UV-光下是熒光“藍”，其指示單個蒽單元。然而，當添加CB[8]時(每蒽部分0.5當量)，熒光顏色從藍色變?yōu)榫G色，表示來自于CB[8]的2:1復合物的蒽準分子發(fā)射(參見從右數(shù)的第二個瓶子)。溶液還變得更加果凍狀，但沒有形成獨立的凝膠。然而，用350nm光源光致照射15分鐘導致保持為獨立固體的程度的交聯(lián)聚合物，表明形成了共價交聯(lián)的聚合物網絡(圖21(a)中右邊的瓶子)。在不存在CB[8]主體下，甚至是光致照射樣品1小時，光交聯(lián)沒有發(fā)生至任何可測的程度，使改性的HEC聚合物的1.0wt％溶液的粘度沒有變化(左邊的第二個瓶子)。為了定量材料的機械強度，進行流變學實驗。水凝膠的機械測試證實通過添加CB[8]以及隨后用UV-光處理，材料性質大為改善，其遠遠優(yōu)于不存在主體的那些。此外，CB[8]復合抑制光化學副反應，包括在不存在CB[8]主體下通過照射容易觀察到的聚合物主鏈的降解。膠囊的形成和光化學交聯(lián)以上方法適用于提供具有包含可由超分子網絡的共價交聯(lián)得到的網絡的殼體的膠囊。使用Zhangetal.,Science2012,335,690建立的由微滴形成膠囊的方法論制備膠囊。在該實施例中，將蒽標記的羥乙基纖維素用作唯一的構建單元，并且使該聚合物在油連續(xù)相中的含水液滴界面處與CB[8]非共價連接和交聯(lián)。形成膠囊后，照射殼體，從而生成蒽客體分子之間的共價鍵。為了生成油包水微滴，通過三個注射泵(PHD，HarvardApparatus)以受控的流速將三種不同的流體注射至微流體裝置。將包含3wt％XL-171非離子表面活性劑和2wt％157FS(Dupont)的FlourinertFC-40(3M)用作連續(xù)相。通過將葫蘆[8]脲(CB[8])溶解在水中制備一個非連續(xù)的水相，以及通過將蒽標記的羥乙基纖維素(HEC，Mw＝720kDa)溶解在水中制備另一非連續(xù)相。在連接至微流體芯片之前，分別將連續(xù)相和非連續(xù)相溶液中的每個負載至三個1mL注射器。將具有注射針的注射器安裝在注射泵上并固定上聚乙烯管，同時將管的另一端插入微流體芯片的適當入口中。當首先以60μL/h的速率將FlourinertFC-40泵入裝置以填充適當?shù)耐ǖ罆r，引發(fā)微滴形成。然后以10-40μL/h將含水分散相泵入裝置，這取決于單個實驗。在典型的實驗中，蒽標記的HEC和CB[8]的濃度分別是60μM和30μM。所有的水溶液都是在用Milli-QTM試劑體系處理的去離子水中制作，確保電阻率>15MΩcm-1。形成后，將微滴收集在下游的PDMS容器中或轉移到顯微鏡載物片上。在收集時，為了完全形成分離的微膠囊，允許液滴脫水5小時。以365nmUV光照射制備的微膠囊60秒，從而通過蒽分子用共價鍵交聯(lián)微膠囊。因此，成功地將主體加速的光二聚應用至合適的端基官能化的聚(乙二醇)和側鏈官能化的羥乙基纖維素，其導致聚合物二聚和凝膠網絡的形成以及膠囊的形成。參考文獻Abrahametal.AdvancedMaterials2008,20,2177Amelootetal.Nat.Chem.2011,3,382Appeletal.J.Am.Chem.Soc.,2010,132,14251Appeletal.J.Am.Chem.Soc.,2012,134,11767Biedermannetal.Chem.Eur.J.2010,16,13716Bush,M.E.etalJ.Am.Chem.Soc.2005,127,14511Carusoetal.Science1998,282,1111Chenetal.Chem.Soc.Rev.2011,40,2254Chuetal.Langmuir2002,18,1856Comiskeyetal.Nature1998,394,253Cuietal.Adv.Funct.Mater.2010,20,1625DeCocketal.Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,6954Donathetal.Angew.Chem.Int.Ed.1998,37,2201Guntheretal.LabChip2006,6,1487Heitmannetal.J.Am.Chem.Soc.,2006,128,12574Huebneretal.LabChip2008,8,1244Jeonetal.Chem.Commun.2002,38,1828Jiaoetal.Org.Lett.2011,13,3044Jiaoetal.J.Am.Chem.Soc.,2010,132,15734Jonetal.ChemicalCommunications2001Keetal.Angew.Chem.2011,123,3073Kimetal.J.Am.Chem.Soc.,2000,122,540Lagonaetal.Angew.Chem.Int.Ed.,2005,44,4844Lanetal.Chem.Comm.2012,48,8757Liuetal.Chem.Eur.J.,2011,17,9930Moghaddametal.J.Am.Chem.Soc.2011,133,3570Nakamuraetal.J.Am.Chem.Soc.,2003,125,966Patraetal.,Langmuir2009,25,13852PCT/GB2012/051787Peyratoutetal.Angew.Chem.Int.Ed.2004,43,3762Priestetal.LabChip2008,8,2182Rauwaldetal.J.Phys.Chem.2010,114,8606Rauwaldetal.Chem.Comm.2011,47,6000TamakiChem.Lett.,1984,53Thebergeetal.Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,5846US2008/0199519Utadaetal.Science2005,308,537WaldeckChem.Rev.1991,91,415Wangetal.,ChemistryofMaterials2008,20,4194Wuetal.Phys.Rev.Lett.1998,80,4092WuChem.Eur.J.2009,15,11675WO2009/071899WO2013/014452XiaoetalJ.Phys.ChemB2011,115,13796Xuetal.AIChEJournal2006,52,3005Yangetal.J.Am.Chem.Soc.,2008,130,8574Yangetal.LabChip2009,9,961Yangetal.Angew.Chem.2011,123,497Zhaetal.Adv.Mater.2002,14,1090Zhangetal.Science2012,335,690Zhouetal.Electrophoresis2009,31,2。