环糊精的研究概况

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1、环糊精的研究概况环糊精(Cyclodextrin简称CD)是直链淀粉在芽抱杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6〜12个》毗喃葡萄糖单元。其中研究得较多并且具有实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子,分别称为a、队y-CDo根据X•射线晶体衍射、红外光谱和核磁共振波谱分析的结果，可以确定构成环糊精分子的每个D(+)•毗喃葡萄糖都是椅式构象，各葡萄糖单元均以1,4•糖昔键结合成环。由于连接葡萄糖单元的糖昔键不能自由旋转，环糊精不是圆简状的分子而是略呈锥形的圆坏。其中，环糊精分子的伯疑基围成了锥形的小口，而其仲拜

2、基围成了锥形的大口。0HaYDy-CD图1-1a-CD和y-CD的结构与孔洞尺寸由于环糊精分子的外沿亲水而内腔疏水，因而它能够象酶一样提供一个疏水的结合部位，作为主体(Host)包络各种尺寸适当的客体(Guest),如有机分子、无机离子以及气体分子等。环糊精分子内腔疏水而外部亲水的特性使其可依据范德华力、疏水相互作用力和主客体分子间的匹配作用等与许多有机和无机分子形成包合物及分子组装体系，成为化学和化工研究者感兴趣的硏究对象。这种选择性的包络作用即通常所说的分子识别，其结果是形成主客体包络物(Host-GuestComplex)o环糊精分子是迄今发现的

3、类似于酶的理想宿主分子，并且其本身就有酶模型的特性。因此，在催化、分离、药物、食品加工以及环境保护等领域中,环糊精受到了极大地重视和广泛应用[l,oSakurabaHidetake[21等通过合成一元胺和乙二胺改性的环糊精交联聚合物对胆固醇进行吸附，并且可以重复循环利用。山于环糊精分子在水中的溶解度和包结能力对具体的体系和待包结的物质来讲，尚不尽人意，故改变环糊精分子的理化特性已成为化学修饰环糊精的重要目的之一。环糊精分子是一种环状的低聚糖，它的性质类似于淀粉。在强酸性环境中容易水解，容易被淀粉酶分解，也容易受到微生物的进攻。因此，环糊精分子在使用时应

4、该充分考虑稳定性的问题。环糊精的复合物存在于天然，也可以人工合成。工业上，不少染料都是以坏糊精分子作基体；而不少具有医疗功效的药用植物，如芦荟，都含有环糊精复合物。例如芦荟凝胶当中的环糊箱复合物具有消炎、消肿、止痛、止痒及抑制细菌生长的效用，可以作为天然的治伤药使用。Murthy,C.N•⑶等以“CD为原料，合成了线性可溶的共聚物，并用于药物的运输和释放。Kawasaki.Junka,Satou.Daisuke和Takagaki[4]等人利用y・CD包合了不同的聚合物。袁宁宁通过交联聚合合成一种环糊精水凝胶〔叫并将其用于药物布洛芬的负载和体外释放。YY

5、Liu等⑹研究了坏糊精水凝胶网络的控制释放行为。彭关怀等⑺用二异亂酸酯与卜环糊精交联合成卜环糊精聚合物，研究了聚环糊精对硝基苯酚的吸附性能和解吸附性能，可以将其作为循环吸附材料,这说明环糊精聚合物具有一定的吸附性能。0H1530pa—1-2护CD的结构和孔洞尺寸P-CD分子是dj7个葡萄糖单体在Cl和C4上连接而成的环状低聚糖，它的立体结构呈圆筒形，一端大，一端小。小端口处是由C6上的7个伯起基组成，大端口处是由C2、C3的14个仲老基组成，因此卜CD的外壁具有较强的亲水性。P-CD的内腔是山C3和G上的氢原子与其上的氧原子组成，由于C3和G上的氢原子

6、对C］上的氧原子的覆盖作用，使得B-CD的内腔具有较强的疏水性。卜CD环状骨架上的轻基，可以通过化学方法（如酯化、醯化、去氧化、引入功能基团等）加以修饰，从而优化坏糊精分子的化学性能。卜CD的孔洞适中，应用范围广范,生产成本低廉，是目前惟一在工业领域能够大量生产的环糊精产品。环糊精聚合物的合成此法是环糊精分子中的羟基和一些带有双官能团或多官能团的化合物（如环氧化合物等）聚合的方法。交联聚合又分为本体聚合和共聚两种。本体聚合是用交联剂直接引发环糊精单体聚合。Janus等合成了含双链取代基的卩・CD的衍生物，与甲基丙烯酸・2•轻乙酯（HEMA）共聚合成出一

7、系列不同卜CD含量的环糊精聚合物，可以用于清除水中的有机污染物。苏小笛，刘六战等人以环氧氯丙烷为交联剂合成的卩-CD聚合物树脂与灵敏显色剂a•毗碇偶氮•卜蔡酚的包结络合物用来吸附和富集水中的铜、辂、银、猛等重金属离子，检出限可达到

8、ig/LcGarcia-Gonzalez等利用成酯反应，使卜CD分子与聚丙烯酸交联,制得了坏糊精交联聚合物。共聚是指坏糊精先通过化学改性成为带有可聚合基团的环糊精衍生物后，再通过适当的条件引发环糊精衍生物单体聚合或与具它单体共聚。Sreenivasan用二异氛酸酯将HEMA与卜CD的疑基键联，此卜CD衍生物经自由基引发聚合后

9、，生成的聚合物不溶于包括二甲基乙酰胺在内的一般有机溶剂，耐酸碱。前期的研究结果表明，它在临床医