_环糊精交联聚合物的合成及表征

环糊精的作用主要有哪些

环糊精在许多的大型行业中被适量使用。其中在食品、香料、医药、化合物拆分等方面有着很关键的作用，同时也可以模拟酶研究。由于在各个行业中起的作用不同，需要结合实际的应用行业来分析。 环糊精耐热，熔点高，加热到约200℃开始分解，有较好的热稳定性；无吸湿性，但容易形成各种稳定的水合物，所以对于一些食品或者药品起到了的固定和乳化的作用。因此我们的各个行业中也是离不开环糊精，同时也在不断研究环糊精的应用前景。 它的疏水性空洞内可嵌入各种有机化合物，形成包接复合物，并改变被包络物的物理和化学性质；可以在环糊精分子上交链许多官能团或将环糊精交链于聚合物上，进行化学改性或者以环糊精为单体进行聚合。 1、在食品饮料中，还可以起到乳化剂的作用，使香料油形成包结复合物，直接引入水溶液中使用，使食品内不相容的成份均匀混合，对着色剂可起到保护作用，免受日光、紫外光、气体、氧化、热冲击等彩响，大大延长褪色时间。此外对改进在食品系统中的加工工艺复合成分的传递性能以及改变固体食品的

质地及密度、改善食品口感等方面均有显著功效。 2、在医药行业：环糊精能有效地增加一些水溶性不良的药物在水中的溶解度和溶解速度，提高药物的稳定性和生物利用度；减少药物的不良气味或苦味；降低药物的刺激和毒副作用；以及使药物缓释和改善剂型。 3、在分析化学上: 环糊精是手性化合物，它对有机分子有进行识别和选择的能力，已成功地应用于各种色谱与电泳方法中,以分离各种异构体和对映体;在环保上：环糊精在环保上的应用是基于其能与污染物形成稳定的包络物，从而减少环境污染。 水溶性环糊精衍生物具有更强的增溶能力，对于不溶性香料、亲脂性农药有非常好的增溶效果；不溶性环糊精衍生物可应用于环境监测和废水处理等环保方面，如将农药包结于不溶性环糊精聚合物中,在施用后就不会随雨水流失；环糊精交联聚合物能吸附水样中的微污染物。农业上用改性环糊精浸种可能会改变作物生长特性和产量。

环糊精包合原理

β环糊精及其衍生物包合原理与制药技术 资料来源：超星电子图书馆藏书\<药剂学>第四版\毕殿洲主编 第六章制剂新技术(P108-112)\陆彬编著 制剂新技术涉及范围广，内容多。本章仅对目前在制剂中应用较成熟，且能改变药物的物理性质或释放性能的新技术进行讨论，内容有包合技术、固体分散技术以及微型包囊技术。 包合技术在药剂学中的应用很广泛。包合技术系指一种分子被包嵌于另一种分子的空穴结构内，形成包合物(inClusion Compound)的技术。这种包合物是由主分子(host mo1eCule)和客分子(guest moleCule)两种组分加合组成，主分子具有较大的空穴结构，足以将客分子容纳在内，形成分子囊(mo1eCule Capsule)。药物作为客分子经包合后，溶解度增大，稳定性提高，液体药物可粉末化，可防止挥发性成分挥发，掩盖药物的不良气味或味道，调节释药速率，提高药物的生物利用度，降低药物的刺激性与毒副作用等。如难溶性药物前列腺素E 经包合后溶解度大大提高，并可制成粉针剂。盐酸雷尼替丁具有不良臭味，可制成包合物2 加以改善[1]，可提高病人用药的顺从性。陈皮挥发油制成包合物后，可粉末化且可防止挥发[2]。诺氟沙星难溶于水，口服生物利用度低。制成诺氮沙星-β环糊精包合物胶囊[3]，该胶囊起效快，相对生物利用度提高到141.6％。用研磨法制得维A酸-β环糊精包合物后[4]，包合物稳定性明显提高，副作用的发生率明显降低。硝酸异山梨醇酯-二甲基β环糊精包合物片剂血药水平可维持相当长时间，说明包合物具有明显的缓释性。目前利用包合技术生产且已上市的产品有碘口含片、吡罗昔康片、螺内酯片以及可遮盖舌部麻木副作用的磷酸苯丙哌林片等。 包合物能否形成及其是否稳定，主要取决于主分子和客分子的立体结构和二者的极性：客分子必须和主分子的空穴形状和大小相适应，包合物的稳定性主要取决于两组分间的范德华力。包合过程是物理过程而不是化学反应。包合物中主分子和客分子的比例一般为非化学计量，这是由于客分子的最大填入量虽由客分子的大小和主分子的空穴数决定，但这些空穴并不一定完全被客分子占据，主、客分子数之比可在较大的范围内变动。客分子比例极大时的组成式可用(nH)(mG)表示*其中H和G分别表示主分子和客分子组分，n为每一个单位中H的分子数，m为每一个单位空穴所能容纳G分子的最大数目。 包合物根据主分子的构成可分为多分子包合物、单分子包合物和大分子包合物；根据主分子形成空穴的几何形状又分为管形包合物、笼形包合物和层状包合物。 溶剂化物与包合物虽有许多相似处，但溶剂化物受化学计量约束，也不存在包合物的空穴结构。 包合物中处于包合外层的主分子物质称为包合材料，通常可用环糊精、胆酸、淀粉、纤维素、蛋白质、核酸等作包合材料。制剂中目前常用的，也是本节介绍的是环糊精及其衍生物。 (一)环糊精 环彻精(CyClodextrin，CYD)系指淀粉用嗜碱性芽胞杆菌经培养得到的环糊精葡萄糖转位酶(CyClodextrin g1uCanotransferase)作用后形成的产物，是由6-12个D-葡萄糖分子以l，4-糖苷键连接的环状低聚糖化合物，为水溶性的非还原性白色结晶状粉末，结构为中空圆筒形，其俯视图如图6-1。对酸不太稳定，易发生酸解而破坏圆筒形结构。常见有α、β、γ三种。分别由6、7、8个葡萄糖分子构成。 经x射线衍射和核磁共振证实，α-CYD的立体结构如图6-2。由于2、3位上的-OH基排列在空穴的开口处或空穴的外部，而6位上的-OH基排列在空穴的另一端开口处，开口处呈亲水性。6位上的-CH2基以及葡萄糖苷结合的氧原子，则排列在空穴的内部呈疏水性。这表明CYD的上、中、下三层分别由不同的基团组成。

环糊精包合物的研究进展_张莉

2003年第24卷第4期华　北　工　学　院　学　报V ol.24　N o.4　2003 (总第90期)JOURNAL OF NORTH CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY(Sum N o.90) 文章编号:1006-5431(2003)04-0278-04 环糊精包合物的研究进展 张　莉,罗来辉 (铜陵学院南校区中心实验室,安徽铜陵244000) 摘　要:　环糊精及其衍生物不仅能与简单客体分子包合,也能与过渡金属配合物进行包合的研究.环糊精 衍生物与过渡金属配合物的包合作用,可通过环糊精修饰形成金属离子加冠环糊精主体分子,再与有机配 体分子发生相互作用而实现包合.环糊精及其衍生物与客体的包合作用构建出了索烃、轮烃、聚轮烃等超分 子结构.环糊精包合物得到广泛的研究,在许多方面已显示出其独特的作用. 关键词:　环糊精;过渡金属配合物;包合物 中图分类号:　O641.4 文献标识码:A Research Progress of Cyclodextrin Inclusion Complexes ZHANG Li,LUO Lai-hui (T o ngL ing Co lleg e so uth area center labo rato r y A nhui,T o ngling244000,China) Abstract:T he cyclodex tr in and its derivative inclusio n coordination can not only include w ith guest molecule,but also w ith transition metal complex es.Inclusion coo rdination of cyclodex tr in derivative w ith transitio n m etal can be o btained by polishing cyclodex trin to g et the metal Capped Cyclodex trin, then inclusion co ordinate w ith org anic lig ands.Cy clodex trin and its derivatives inclusion co ordinate w ith guest mo lecules product supermo leculers,such as Catenaane,Poiy rotaxane,Po lyro tax ane.The cy clo dextrin inclusion com plex es hav e been ex tensively investigated and its special functio ns hav e already been show ed in business. Key words:cyclo dextrin;tr ansition m etal com plex;inclusion complex 环糊精化学在过去二三十年间获得了迅猛、长足的发展,目前已经有不少专著和长篇综述描述环糊精及其包合物的结构、性质和应用.环糊精是第一个也是最重要的一个能与范围极其广泛的各类客体,如有机分子、无机离子甚至惰性气体,通过分子间的相互作用使得客体分子嵌入其分子内部,并最终组装成主-客体包合物的半天然、半成品的环状主体化合物.作为主体的环糊精不仅与简单客体分子发生包合作用,也与过渡金属配合物以及金属有机化合物客体发生包合作用,所形成的包合物称为第二配位圈化合物(Second-Sphere Coordination Compound)[1].这一类超分子化合物的形成改变了过渡金属配合物和金属有机化合物的物理特性,化学反应性与催化活性,对于配位化学的深入理解、充实和发展正起着重要的作用.除此之外,环糊精的修饰、聚合和多重识别研究也是环糊精化学的主要发展方向.由于环糊精化学性质稳定,通过选择性修饰可使其成为水溶性或油溶性的手性主体分子,不仅能提供用于研究超分子领域中的相互作用和分子组装的模型,同时也可以作为很好的酶模型. 1　环糊精的结构与性质 环糊精(Cyclo dextrin,CD)(见图1)是由6个或6个以上的D-吡喃葡萄糖单元环状排列而成的一组低聚糖的总称,分子为略呈锥形的圆筒形,分子空腔的外侧为亲水性基团,内侧为疏水性基团,腔内有微弱的 X收稿日期:2002-07-29 作者简介:张莉(1963-),女,讲师.主要从事无机化学研究.

环糊精

β-环糊精- 环糊精的结构 环糊精(简称CD)系环糊精聚糖转位酶作用于淀粉后经水解环合而成的产物。为水溶性、非还原性的白色结晶粉沫，常见的有α、β、γ三种，分别由6、7、8个葡萄糖分子构成。其中以β-CD在水中溶解度最小，最易从水中析出结晶，故最为常用。 β-环糊精- β-环糊精包合的作用 ①可增加药物的溶解度，如薄荷油、桉叶油的β-CD包合物，其溶解度可增加30倍；②增加药物的稳定性，特别是一些易氧化、水解、挥发的药物形成包合物后，药物分子得到保护; ③液体药物粉末化，便于加工成其他剂型，如红花油、牡荆油β-CD包合物均呈粉末状：④减少刺激性，降低毒副作用，如5-氟尿嘧啶与β-CD包合后可基本恶心、呕吐状等反应：⑤掩盖不良气味，如大蒜油包合物可掩盖大蒜的嗅味；⑥可调节释药速度，提高生物利用度。β-环糊精- 环糊精的性质 β-环糊精 β-CD呈筒状结构，其两端与外部为亲水性，而筒的内部为疏水性，借范德华力将一些大小和形状合适的药物分子(如卤素、挥发油等)包含于环状结构中，形成超微囊状包合物外层的大分子(如β-CD、胆酸、淀粉、纤维素等)称为“主分子”，被包合于主分子之内的小分子物质称为“客分子”。 中文名称:β-环糊精中文别名:β-环状糊精;水合β-环状糊精;水合β-环糊精英文名称:beta-cyclodextrin英文别名:B-cyclodextrin crystalline; B-cyclodextrin cell culture tested; betadex; b-Cyclodextrin (1.02127); beta-Cyclodextrin hydrate; 5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydroxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxa octacyclo[31.2.2.2~3,6~.2~8,11~.2~13,16~.2~18,21~.2~23,26~.2~28,31~]nonatetracontane-36,37 ,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49-tetradecol (non-preferred name); (1S,3R,5R,6S,8R,10R,11S,13R,15R,16S,18R,20R,21S,23R,25R,26S,28R,30R,31S,33R,35R,36R, 37R,38R,39R,40R,41R,42R,43R,44R,45R,46R,47R,48R,49R)-5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydr oxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxaoctacyclo[31.2.2.2~3,6~.2~8,11~. 2~13,16~.2~18,21~.2~23,26~.2~28,31~]nonatetracontane-36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,4 8,49-tetradecol (non-preferred name); (1S,3R,5R,6S,8R,10R,11S,13R,15R,16S,18R,20R,21S,23R,25R,26S,28R,30R,31S,33R,35R,36R, 37R,38R,39R,40R,41R,42R,43R,44R,45R,46R,47R,49R)-5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydroxym ethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxaoctacyclo[31.2.2.2~3,6~.2~8,11~.2~13, 16~.2~18,21~.2~23,26~.2~28,31~]nonatetracontane-36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49-t etradecol (non-preferred name); 5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydroxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxa octacyclo[31.2.2.23,6.28,11.213,16.218,21.223,26.228,31]nonatetracontane-36,37,38,39,40,41,42, 43,44,45,46,47,48,49-tetradecol hydrate (1:1) (non-preferred name)CAS:7585-39-9;68168-23-0EINECS:231-493-2分子式:C42H72O36分子量:1152.9995安全术语:S24/25:; 物化性质:外观白色晶体粉末 熔点:298-300℃相对密度:-溶解性:18.5 g/L (25℃)用途:广泛应用于分离有机化合物及用于有机合成,也用作医药辅料、食品添加剂等 β-环糊精- 环糊精的制备方法

关于环糊精的研究状况剖析

关于环糊精的研究状况 摘要：本文综述了环糊精的发现过程，环糊精的理化性质，提出了环糊精的改性，阐述了环糊精在现阶段医药、食品、环境保护、电化学、以及化妆品等方面的广泛应用，特别是食品的应用，展望了其广泛的利用空间，提出了环糊精可能的应用领域。 Abstract:This paper reviews the discovery process cyclodextrin, physical and chemical properties ,put forward the modified cyclodextrin and use of cyclodextrin in medicine food,environmental protection ,electrochemical at present stage and cosmetics and so on are wide.Especially the application of food.The paper do not omly prospecte its extensive ues of space,but also show us the possibility application fields about cyclodextrins . 关键词：环糊精应用进展 Key words: cyclodextrin application progress 一环糊精的发现与发展 自1891年Villiers发现环糊精至今已逾百年，它已经发展成为超分子化学最重要的主题，其间包含着许多科学家和科技工作者的智慧和劳动。Villiers最早从芽孢杆菌属（Bacillus）淀粉杆菌（Bacillus amylobacter）的1kg淀粉消化液中分离出3g可以从水中重结晶的物质，确定其组成为（C6H10O5）2*3H2O,称其为—木粉。1903年，Schardingei用分离的菌株消化淀粉得到两种晶体化合物，确认他们与Villiers分离出的—木粉是同一物质，并用碘—碘化钾反应区别了a-环糊精（a-cyclodextrin）和b-环糊精(b-cyclodextrin)，这种用碘液反应判断a-,b-环糊精的方法至今沿用。Schardinger成功的分离出春芽孢杆菌，取名软化芽孢杆菌（Bacillus macerans），至今仍然是生产和研究中经常使用的菌种。为了纪念他对建立环糊精化学基础的贡献，环糊精也曾经叫沙丁格糊精。继Schardinger之后在环糊精化学研究中起领导作用的是Pringsheim，他发现这种结晶性糊精和它的乙酰化产物能结合各种有机物生成复合体（complexes），由于使用不合适的冰点降低法确定分子量，以及许多推测缺乏事实依据，这一时期的研究工作进展很慢[1]。 从发现到20世纪初Schardinger发表他的第一篇关于α-CD和β-CD后，由Norman Haworth领导的英国环糊精研究小组详细的解释了组成环糊精的个小物质的大小和形成过程。直到1932年，环糊精和各种有机物形成复合物的性质已经被发现[2]。从20世纪30年代中期到60年代末是环糊精化学发展的第二阶段。Freudenberg最先得到纯环糊精，并和他的合作者根据乙酰溴和多甲基化反应产物的水解结果汇同文献报道的数据，提出Schardinger糊精是葡萄糖单元以麦芽糖方式结合的环状分子，分子内只含a-1,4糖苷键。

糊精包合技术-β-CD包合物常用制备方法

糊精包合技术-β-CD包合物常用制备方法 1 饱和水溶液法（重结晶或共沉淀法） 将客分子物质或其溶液加入饱和的β-CD水溶液中，在一定的温度下搅拌相当时间后冷却使结晶，过滤，干燥即可。这是目前研究中采用最多的方法，一般在磁力搅拌器或电动搅拌器中进行。〔5〕 2 超声法 将客分子物质加入β-CD的饱和水溶液中用超声波破碎仪或超声波清洗机选择合适的超声强度和时间，将析出的沉淀按上述方法处理即得。该法简便快捷。 3 研磨法 4 冷冻干燥法 5 喷雾干燥法 糊精包合技术-包合物形成的条件 环糊精包合物形成的内在因素取决于环糊精和其客体的基本性质，主要有以下三方面： 1 主客体之间有疏水亲脂相互作用 因环糊精空腔是疏水的，客体分子的非极性越高，越易被包合。当疏水亲脂的客体分子进入环糊精空腔后，其疏水基团与环糊精空腔有最大接触，而其亲水基团远离空腔。 2 主客体符合空间匹配效应 环糊精孔径大小不同，它们分别可选择容纳体积大小与其空腔匹配的客体分子，这样形成的包合物比较稳定。 3 氢键与释出高能水 一些客体分子与环糊精的羟基可形成氢键，增加了包合物的稳定性。即客体的疏水部分进入环糊精空腔取代环糊精高能水有利于环糊精包合物的形成，因为极性的水分子在非极性空腔欠稳定，易被极性较低的分子取代。 包合物的形成还受时间，反应温度，搅拌（或超声振荡）时间，反应物浓度等外在条件的影响。 ? 龚慕辛等以包合物苍术挥发油利用率，收得率，含油率为指标，考察了苍术挥发油与β-CD的比例，搅拌时间，包合温度三个因素，结果最佳工艺条件是苍术挥发油：β-环糊精1：6，包合温度40℃，包合时间1h。挥发油利用率为86.5%。蔡溱等研究了β-环糊精对陈皮挥发油的包合作用，筛选出饱和水溶液法最佳包合条件：β-环糊精和油的比例为6：1，包合温度50℃，包合时间2h。胡世莲等研究了β-环糊精包合青皮，木香混合挥发油的工艺优选条件为：β-环糊精：挥发油为6：1，包合温度55℃，包合时间3h。? 1 在食品工业上的应用 环糊精在食品工业作为食品添加剂发展很快，应用面广，如有效成分的包囊，异味或有害成分的脱除，提高食品与改善食品的组织结构，保持与改善风味等。番茄红素是一类非常重要的类胡萝卜素，具有优越的生理功能，其分子中含有11个共轭及两个非共轭碳—碳双键，导致了它极不稳定，在光、热和氧的作用下很容易被氧化降解。李伟等将其用环糊精包合后明显提高了它的水溶性，改善了它的稳定性。 2 在药剂学上的应用 2.1 增强药物稳定性易氧化，水解的药物由于环糊精的包合物免受光，氧，热以及某些因素的影响而得到保护，使药物效力和保存期延长。彭湘红等用β-环糊精在60%乙醇水溶液中与维生素D2形成包合物。在光照、高温、高湿度加速实验条件下测定包合物中VD2含量变化。3个月的加速实验表明两年后包合物

环糊精在医药中的应用

糊精定义： 淀粉在受到加热、酸或淀粉酶作用下发生分解和水解时，将大分子的淀粉首先转化成为小分子的中间物质，这时的中间小分子物质，人们就把它叫做糊精。 β-环糊精(简称β-CD)是一种新型的药物包合材料，具环状中空筒型、环外亲水、环内疏水的特殊结构和性质。由于其特殊的空间结构和性质，能与许多物质、特别是脂溶性物质形成包合物，目前被广泛应用于医药业和食品业， 环糊精的成分与作用： 环糊精是环糊精转葡萄糖基酶（CGTase）作用于淀粉的产物，是由六个以上葡萄糖以α—1,4—糖苷键连结的环状寡聚糖，其中最常见、研究最多的是α-环糊精（α-cyclodextrin）、β-环糊精（β-cyclodextrin）、γ-环糊精（γ-cyclodextrin），分别由六个、七个和八个葡萄糖分子构成，是相对大和相对柔性的分子。经X射线衍射和核磁共振研究，证明环糊精分子成锥柱状或圆锥状花环，有许多可旋转的键和羟基，内有一个空腔，表观外型类似于接导管的橡胶塞。空腔内部排列着配糖氧桥原子，氧原子的非键电子对指向中心，使空腔内部具有很高的电子密度，表现出部分路易斯碱的性质。分子构型为葡萄糖的C-1椅式构型，在它的圆筒内部有-CH-葡萄糖苷结合的O原子，故呈疏水性。葡萄糖的2位和3位的-OH基在圆筒的一端开口处，6位的-OH基在圆筒的另一端开口处，所以圆筒的二端开口处都呈亲水性，这样，环糊精的筒形体的内部上层、中层、下层由不同的基团组成． 环糊精的性质有点类似淀粉，可以贮存多年不变质。在强碱性溶液中也可稳定存在，在酸性溶液中则部分水解成葡萄糖和非环麦芽糖。由于环糊精没有还原性末端，总的来说，其反应活性是比较低的，只有少数的酶能是它明显水解。环糊精在室温下的的溶解度从1.8-25.6克不等，水溶液具有旋光性。环糊精的稳定性一般，200摄氏度左右时分

环糊精作为超分子结构的构筑单元

环糊精作为超分子结构的构筑单元 刘　雪1 ,　曹克玺2 ,　骆定法1 ,　孙德志 1 (1.聊城师范学院化学系,山东聊城252059;2.临沂兰山职工中专,山东临沂276000) 摘　要:对环糊精的来源和分子结构特点作了简单介绍,论述了环糊精及其衍生物在超分子化学领域中的地位。理论研究上,环糊精是研究弱相互作用的模型分子化合物,化学工业中环糊精及其衍生物具有广泛用途,显示出环糊精化学研究和应用的无限潜力。关键词:环糊精;超分子结构;包合物 中图分类号:TQ 463+ .3 文献标识码:A 文章编号:0367-6358(2001)06-0321-04 修稿日期:2000-11-20 作者简介:刘　雪(1966～),女,学士.主要从事无机及结构化学研究. Cyclodextrins as Building Blocks of Supramolecular Structure LIU Xue 1,　CAO Ke-xi 2,　LUO Ding-fa 1,　SU N De-zhi 1 (De p artment of Chemis try ,Liaoch eng N ormal University ,Shandong Liaocheng 252059,China ; 2.Liny i Lanshan P olytechnic School ,Shangd ong Liny i ,276000,China ) Abstr act :Synthesis and molecular structure of cyclodextrin (CD)were briefly introduced.T he status of CDs and derivatives of CD in supramolecular stucture were described .In research areas ,CD is a type of model compound being used for the study of weak interaction .In industry ,CD can be utilized for various purposes.T his review indicates that the chemistry of cyclodextrins has potentiality is research and applica-tion Key wor ds :cyclodextrin ;supramolecular structure ;inclusion 环糊精是直链淀粉的生物降解产物,于1891年由Villiers 首次分离出来,1904年Scharidinerge 表征它们为环状低聚糖,1938年Fr eudenberg 等人把它们描述成由吡喃葡萄糖单元通过1,4-糖苷键连接构成的大环化合物 [1-3] 。自从此类化合物发现以 来,人们对它们的兴趣日益浓厚[3] 。合成化学家们对它们感兴趣,是由于它们具有良好的稳定性和可以 区域选择性修饰,从而获得许许多多很有实用价值的新型化合物;理论化学家们对它们感兴趣,是由于它们的分子具有特殊的孔结构、光学活性和拓朴结构可诱导变形性;化学、化工工作者们对此类化合物普遍感兴趣,还由于它们来源于可再生廉价原料——淀粉,并几乎无毒。近年来,人们又发现环糊精对超分子化学十分重要,它们及相应的衍生物构成一大类水溶性不同的手性主体(host )分子,这些主 体分子可用来与客体(guest)分子结合成超分子体系,从而作为研究弱相互作用的模型化合物,自1979年Saeger W 发表题为“在研究和工业中的环糊精包 合物”以来[4],又有1万多项研究工作见诸报导。1　环糊精的合成、结构和物理性质 1.1　合成 用环糊精糖基转化酶可以由直链淀粉获得相对分 子质量大小不同的环糊精和直链寡聚麦芽糖的混合 物,然后用不同的沉淀剂将特定相对分子质量的环糊精分离出来,常见的A 、B 和C 环糊精分别用1-癸醇、甲苯和十六环-8-烯-1-酮捕集、收率为50%左右。1.2　结构 首先,来源于生物物质的环糊精是旋光性的,且直链淀粉只能降解出右旋对映体的环糊精。这类大环化合物的分子(图1)为中空圆台或截头圆锥形, ? 321?第6期化 学 世 界

环糊精包合物的里物质检测方法

在环糊精包合物的日常质量检测中需要有一些特定的方法去验证环糊精与药物是否已形成预期效果的包合物.可以通过相溶解度法原理观察加入环糊精前后原料药在水中溶解度的变化,来验证包合物能否达到增溶的效果.显微成像法、紫外分光光度法、薄层色谱法、热分析、红外光谱、核磁共振方法和圆二色谱用于验证是否已形成和存在包合物的新物相,从而确认是否达到预期的效果. 影响包合工艺的因素：投料比例选择、包合方法的选择、包合温度、分散力大小、搅拌速率及时间、干燥方法等. 1紫外－可见吸收光谱法紫外－可见光谱用于表征主客体相互作用的基础是客体包合到ＣＤ后，ＣＤ空腔内的高电子密度诱导客体分子电子移动，吸收波长和吸收度发生不同程度的变化。紫外分光光度法通过两种方法测定包合物的组成比，一是连续变异法（Ｊｏｂ法），其基本原理是维持总摩尔数不变，改变ＣＤ和客体分子的比例，当２种组分的摩尔分数之比等于包合物组成比时，包合物的浓度最高；二是摩尔比法，即保持客体分子浓度不变，不断增加ＣＤ浓度配制一系列包合物溶液，测定吸光度，最大吸光度所对应的摩尔比即为包合物的组成比。确定化学计量之后，用Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄ－Ｂｅｎｅｓｉ方程及其改进式计算包合物的稳定常数，利用ＵＶ－ｖｉｓ光谱变化的本质研究包合物结构和相互作用。Ｄｏｔｓｉｋａｓ等［３］用紫外分光光度法研究了６－对－酰替甲苯萘胺－２－磺酸盐（ＴＮＳ）同β－ＣＤ在水溶液中的相互作用。先用连续变异法确定了包合物的化学计量比为１：１，再用线性和非线性模型观测β－ＣＤ浓度不断增加时ＴＮＳ的图谱特征，计算包合物的动力学参数和稳定常数。这种模型只需ＴＮＳ和ＣＤ的初始浓度而不受其他条件限制，因此可以避免实验和理论上的缺陷。紫外－可见分光光度法学虽能测定溶液中包合物的稳定常数和表观热力学参数，但灵敏度低，只适用于有适当强度的紫外吸收的药物

对于环糊精的研究(1)

对于环糊精的研究 作者：陈凤萍，杨小雨，曹荭 环糊精(Cyclodexdrin，CD)是由环糊精葡萄糖基转移酶(CGT)作用于淀粉所产生的一组环状低聚糖。首次发现于1891年．薛定锷(Schardinger)完成了确定CD结构的研究，由于CD具有“内疏水，外亲水”的分子结构，又因CD是手性化合物，这种特殊分子结构赋予CD 与多种客体化合物形成包合物的能力，由此而形成主客体分子化学，从而使CD在各个领域中得以应用。本文着重介绍CD在医药、荧光和磷光、及食品环保方面的应用。 由于其分子结构特殊，故能与多种小分子形成包结配合物，大多数聚合物都具有良好的机械性能，易于加工成型。以化学键合或物理混合方法将环糊精引入聚合物结构中，则可形成一类既具有聚合物的良好性能，又保持环糊精结构特点的含环糊精聚合物[1]。因此，环糊精及其衍生物在化学分离、化学分析、医药、食品、农药等多种领域有着广泛的应用。目前，国内外学者对环糊精的研究大多数集中在环糊精分子的包结功能、合成功能新材料等方面。近年来，将环糊精引入到高分子膜内，利用环糊精的空腔等性状来强化膜分离性能成为了一个新的研究热点。 1.环糊精的种类 天然常见的环糊精有三种，即β-CD、α-CD、γ-CD。含6个葡萄糖单位的α-CD因环筒太小(内径约5.2A)，不适于大多数药物分子被包合；α-CD、γ-CD则有足够的环筒空间(内径分别约为6.4A和8.3A)来包合体积相对较大一些的客体，因而能与许多药物分子形成稳定的包合物。其中，又以β-CD应用最广，这是因为目前只有β-CD具有工业化大生产规模：但是，β-CD的水溶解度较低(25℃，1.8g／100m1)因此药物β-CD包合物的水溶解度最大也不过1.8g／100m1。这也就使得β-CD在应用受到限制。 2.环糊精目前的现状 2.1环糊精在生态环境中的应用 由于13一环糊精的空腔内侧的两圈氖原子(H一 3和H一5)及一圈糖苷键的氧原子 处于C—H键屏蔽之下，环糊精内腔是疏水的，而环糊精分子的外侧边框则由于羟基的聚集而呈亲水性。利用这种特殊的分子结构，环糊精可以与多种客体化合物形成包合物，因而在生态环境领域，p环糊精的应用研究也成了热点。农药污染物治理、农药残留检测随着科技的进步，农药在农业上得到了广泛应用，但由于多数属于疏水性农药，易被土壤胶体吸附，导致其在土壤中传输、降解困难，从而造成农药的积累、残留[2]。8-环糊精及其衍生物在分解农药残留物方面已显示了其巨大的潜力[3]。 Kamiyam等研究发现8_环糊精对对氧磷的降解有明显的促进作用。他们通过实验表明，8-环糊精在含 有腐殖酸的水溶液中可促进光诱导自由基的生成，并对其具有包结作用，从而引发农药光降解反应。近年来，农药在水体、粮食、食品、果蔬等方面的残留已引起人们高度 重视，对农药残留量进行的快速准确的检测已成为当今研究的一个重点。李满秀等[4] 在p环糊精与氯氰菊酯的超分子相互作用的基础上，建立了氯氰菊酯的荧光分析法。其实验表明，当氯氰菊酯浓度在o．04～o．2 弘g／mL范围内，荧光强度与其符合较好的 线性关系，检测限为o．024肚g／mL。 1．2土壤改性由于污染的加剧，土壤中沉积 了大量的有害重金属离子，严重降低了土壤质量。 2.2现代药物技术应用 随着现代科学技术和生物学技术的发展，环糊精工业化的生产中得到广泛应用，大大降低了生产成本，尤其是在中药学领域的应用与发展，其应用范围更加普遍。传统的中药

环糊精包合技术及其在中药药剂中的应用64

环糊精包合技术及其在中药药剂中的应用【摘要】目的：环糊精在我国制药行业中应用广泛，属于新型辅助材料的一种。在中药 药剂的制作中，环糊精包合技术能够改善药物口感、减少药物的刺激，提高药物的稳定性， 是提高药物使用效果、减少药物流失的主要制备方式。尤其中药制剂中，许多药物存在臭味、酸味等异位，通过环糊精包合技术能够有效掩盖气味，减少药物挥发对药效的影响。本文对 环糊精包合技术的技术原理、制备方法以及应用价值进行探讨，总结如下。 【关键词】环糊精包合技术；中药药剂；应用价值 环糊精是淀粉酶分解环合后产生的化合物，能够包合在其他材料和物质外作为“膜”，保 护物质成分。环糊精与19世纪发现，但一直应用在工业生产中，直到20世纪中旬，科学家 对环糊精包合的合理性、安全性进行研究，并将环糊精应用在可食用工业、食品业、医药业 当中，成为药物被膜应用在制药当中。环糊精的药用价值主要体现在对药物储存、制备成本 的降低，尤其对中药药剂的制备，传统中药制备方式的时间长、工艺复杂，但药物储存时间 相对较短，药效也无法得到有效的保障，尤其在挥发性成分保留、热敏成分的保留等领域中，传统药物制备方式无法满足制药需求。环糊精包合技术在中药制备中的应用能够有效解决上 述问题，本文对环糊精包合技术在中药药剂中的应用进行分析。 一、环糊精性质研究 环糊精属于淀粉酶分解、环合产生的化合物，环糊精的同系物较多，主要包括α-环糊精、β-环糊精以及γ-环糊精，上述三种环糊精都能够通过X射线、核磁共振检查观察到其分子结构，分子结构呈现出环形特点，上窄下宽的结构与环形结构共同组成中空的圆筒形，这三种 环糊精的差别在于中空直径的大小。在临床制药中，以β-环糊精的中空直径大小最适宜药物 的制备和存储，因此在制药工业中多使用此类环糊精，环糊精应用于制药的另一项优势在于，在常规条件下环糊精较为稳定，能够在常温环境中长时间保存药物不受氧化和挥发的影响。 但环糊精在酸性环境中的稳定性明显下降，能够保证在人体胃液中得到迅速的分解，使药物 迅速分散起效。此外，通过临床实验表明，环糊精在小鼠急性毒性实验中，微核发生率仅为0.8-1.4‰[1]。实验研究表明环糊精无生理毒性，因此在药物制备中的应用十分广泛。 二、环糊精包合技术制备方法 2.1饱和水溶液法 饱和水溶液法的原理，是在环糊精制备成饱和水溶液后，加入客分子药物制备呈包合物，再利用冷藏、浓缩、沉淀等方式析出包合物，最终达到制备药物的目的。中药临床上巴豆油 就是通过这种方式制备的[2]。 2.2 超声波法 超声波法首先也需要将客分子药物放置在环糊精饱和水溶液当中，并利用超声清洗仪将 溶液和客分子药物粉碎，粉碎过程中利用超声的震动搅拌二者至均匀，并将沉淀的包合物提 纯制成药物。 2.3冷冻干燥法 冷冻干燥法，顾名思义利用冷冻下环糊精包合物产生结晶的特性制备药物，在干燥、冷 冻的同时，观察环糊精包合物出现分解、变色，最终形成干粉，这一技术主要应用在中药粉 剂的制作中。 三、环糊精包合技术的应用价值

β-环糊精的结构、制备、功能及在化工中应用

内容提要首先介绍环状糊精地发展现状，在详细说明β环状糊精地结构，再详细说明β地制备方法，由β地结构所决定地其性质和功能，最后介绍β在精细化工工业中地应用. 关键词环状糊精β 淀粉包络 名词解释[淀粉]淀粉是白色无定形粉末，它是由直链淀粉支链淀粉两部分构成. [糊精]淀粉经不同方法降解地产物（不包括单糖和低聚糖）统称为糊精，工业上生产地糊精产物有麦芽糊精、环状糊精和热解糊精三大类.个人收集整理勿做商业用途 [淀粉酶]水解酶地一种，可以催化水解反应. 虽然早在世纪初就已有关于环状糊精地报道，但对于环状糊精地结构和其独特地理化性质地研究还是近几十年地事.世纪年代初，随着生产环状糊精酶（环状糊精葡萄糖基转移酶，简称）地细菌被发现，环状糊精才开始进入工业化生产.目前，日本在环状糊精地生产与应用方面处于世界领先水平，是国际市场上环状糊精地主要出口国，其环状糊精年增长率在左右，主要应用于医药、食品等行业.我国自世纪年代起也开始进行了少量试产，但产量和质量都难以满足市场需求，因此，在环状糊精生产和应用研究方面前景都十分广阔.个人收集整理勿做商业用途 一、结构 淀粉经用嗜碱芽孢杆菌发酵发生葡萄糖基转移反应(工业上用软化芽孢杆菌（）和嗜碱芽孢杆菌（）产生环糊精葡萄糖基转移酶)得环状分子，称为环状糊精，有三种产品，分别由、和个脱水葡萄糖单位组成，称为α、β和γ环状糊精，具有独特地包接功能.生产以上糊精用湿法工艺.个人收集整理勿做商业用途 环状糊精（，简称）是由六个以上葡萄糖通过α糖苷键连接而成地环状麦芽低聚糖.它一般由个葡萄糖组成，其中以含个葡萄糖分子地α、β及γ最为常见，其结构式见下图，其主体构型像一个中间有空洞、两端不封闭地圆桶.个人收集整理勿做商业用途 α–环糊精；β环糊精；γ环糊精 环状糊精结构式简图 β环糊精分子为立体结构，环中间有空洞，各伯羟基都位于空洞外面下边缘，各仲羟基都位于空洞外面上边缘，所以外边缘具有亲水性或极性.空洞内壁为氢原子和糖苷键氧原子，为疏水性非极性地.从水中结晶出来地β环糊精空洞被水分自占据.这部分水易被极性教水低地分子所取代，取代分子非极性越高，越易取代水分子，形成包接络合物.个人收集整理勿做商业用途 β外观是白色结晶粉末，带甜味，低浓度时比蔗糖略甜.它在水中溶解度随温度上升而升高，不溶于甲醇、乙醇、丙醇和乙醚等有机溶剂.β并无一定熔点，在摄氏度时开始分解.它与β淀粉酶反应不能水解，它与无机酸反应可以水解成葡萄糖和一系列麦芽低聚糖.个人收集整理勿做商业用途 二、制备 环状糊精生产地主要原料为淀粉，其生产工艺分三个阶段.第一阶段是制备生产环状糊精地环糊精葡萄糖基转移酶；第二阶段是利用该酶作用于淀粉糊产生环状糊精；第三阶段是环状糊精地提取和精制.个人收集整理勿做商业用途 工艺流程 淀粉→调浆→酶液化酶液化及转化→α淀粉酶液化→脱色→过滤→离子交换→真空浓缩→冷却结晶→结晶

单-6-OTS-β-环糊精的合成与表征实验报告

单-6-OTS-β-环糊精的合成与表征 摘要 环糊精是由环糊精葡萄糖基转移酶(CGT) 作用于淀粉所产生的6~12 个葡萄糖单元以1 4-糖苷键结合而成的环状低聚糖，具有“内腔疏水，外侧亲水”的特性，使其能作为“宿主”包络多种有机、无机分子“客体”形成特殊结的包络物。因此环糊精及经化学修饰得到的一些衍生物可以较好地模拟天然酶的一些特性，并被广泛地应用于制药、食品、环保、化妆品、生物医学、电化学、有机物的选择性合成等领域。6-OTs-β-cD是合成6位取代环糊精衍生物的一种必须经过的中间产物，由β-环糊精与对甲苯璜酰氯经过磺酰化反应得到，研究6-OTs-β-cD的合成方法在环糊精化学合成中占有极其重要的地位。 关键词：环糊精 6-OTs-β-cD 对甲苯璜酰氯 Abstract: Cyclodextrin by cyclodextrin glycosyltransferase ( CGT ) effect on starch produced by the 6~12 glucose unit with 1 4- glycosidic bond combination of cyclic oligosaccharides, with " inner lateral hydrophobic, hydrophilic " characteristics, which can be used as " host " envelope a variety of organic, inorganic molecules to form a special " object " junction complexes. Therefore the cyclodextrin and chemically modified by some derivatives can be used to simulate the natural enzymes in some properties, and is widely used in pharmaceutical, food, environmental protection, biomedicine, cosmetics, electrochemistry, organic matter selective synthesis etc.. 6-OTs- β-cD is a synthesis of 6 substituted cyclodextrin derivatives with a must pass through the intermediate product, byβ - cyclodextrin and toluene sulfonyl chloride through reaction of Huang, of 6-OTs- β-cD synthesis method in cyclodextrin chemistry occupies an extremely important position. Key words:cyclodextrin 6-0Ts-β-cyclodextrin P—toluenesuifonyl chloride 引言 β一环糊精由7个葡萄糖单元通过1，4一a甙键连结而成，这些单体以环状束

基于环糊精包结络合作用的大分子自组装

摘要 本文综述了基于环糊精包结络合作用的大分子自组装的研究进展,包括: (1) 线型、梳型、多臂星型或超支化聚合物与环糊精或其二聚体自组装形成多聚轮烷(分子项链) 、多聚准轮烷、双多聚(准) 轮烷、分子管、双分子管、超分子凝胶及其应用; (2) 桥联环糊精与桥联客体分子自组装制备线型或超支化超分子聚合物; (3) 温度、pH 值、光及客体分子刺激响应智能体系; (4) 通过亲水性的环糊精线型均聚物与含金刚烷的疏水性聚合物之间的包结络合作用来制备高分子胶束及其空心球等。 关键词环糊精自组装包结络合 引言 环糊精(cyclodextrins , cycloamyloses , 通常简称为CDs) 是一类由D2吡喃葡萄糖单元通过α21 , 4 糖苷键首尾连接而成的大环化合物,常见的α2、β2和γ2环糊精分别有6、7 和8 个葡萄糖单元[1 ] 。其分子结构如图1 所示[2 ] 。由于每一个吡喃葡萄糖单元都是4C1椅式构象,整个分子呈截顶圆锥状腔体结构。 本文结合本课题组近期相关的研究工作,着重阐述基于环糊精包结络合作用的各种分子自组装行为。 2. CDs 包结络合作用的选择性 从本质上看, 主客体化学的基本意义源于酶和 底物间的相互作用, 这种作用常被理解为锁和匙 之间的相互匹配关系,即主体和客体分子间的构 互补和分子识别关系。显然, 作为主体的CDs 客 体分子形成包合物的一个基本要求是尺寸的匹配, 即、对体积的选择性。 一般来说,α2CD 的空腔尺寸适合包结单环芳烃(苯、苯酚等) ,也可与偶氮苯衍生物客体分子形成稳定的包结物,同时它更适合与筒状或球状客体分子。 3.自组装超分子聚合( Supramolecular Polymer) 超分子聚合物是单体单元之间经可逆的和方向 性的次价键相互作用连接而成的聚合物[31 ] 。超分 子聚合物的合成(超分子聚合) 涉及互补单体通过分