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，有一个空腔，表观外型类似于接导管的橡胶塞。空腔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
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。
常用杀菌剂的分类及简介 杀菌剂可根据作用方式、原料来源及化学组成进行分类。 （一）按杀菌剂的原料来源分 1、无机杀菌剂如硫磺粉、石硫合剂、硫酸铜、升汞、石灰波 尔多液、氢氧化铜、氧化亚铜等。 2、有机硫杀菌剂如代森铵、敌锈钠、福美锌、代森锌、代森 锰锌、福美双等。 3、有机磷、砷杀菌剂如稻瘟净、克瘟散、乙磷铝、甲基立枯 磷、退菌特、稻脚青等。 4、取代苯类杀菌剂如甲基托布津、百菌清、敌克松等。 5、唑类杀菌剂如粉锈宁、多菌灵、恶霉灵、世高、丙环唑等。 6、抗菌素类杀菌剂井冈霉素、多抗霉素、春雷霉素、农用链 霉素、农抗120等。 7、复配杀菌剂如炭疽福美、杀毒矾、霜脲锰锌、甲霜灵• 锰锌、甲基硫菌灵•锰锌、甲霜灵—福美双可湿性粉剂等。 8、其他杀菌剂如甲霜灵、菌核利、腐霉利、扑海因、灭菌丹、 克菌丹等。 （二）按杀菌剂的使用方式分 1、保护剂在病原微生物没有接触植物或没浸入植物体之前， 用药剂处理植物或周围环境，达到抑制病原孢子萌发或杀死萌发的病原孢子，以保护植物免受其害，这种作用称为保护作用。具有此种作用的药剂为保护剂。如波尔多液、代森锌、硫酸铜、代森锰锌、百菌清等。
2、治疗剂病原微生物已经浸入植物体内，但植物表现病症处于潜伏期。药物从植物表皮渗人植物组织内部，经输导、扩散、或产生代谢物来杀死或抑制病原，使病株不再受害，并恢复健康。具有这种治疗作用的药剂称为治疗剂或化学治疗剂。如甲基托布津、多菌灵、春雷霉素等。 3、铲除剂指植物感病后施药能直接杀死已侵入植物的病原物。具有这种铲除作用的药剂为铲除剂。如福美砷、石硫合剂等。 （三）按杀菌剂在植物体内传导特性分 1、内吸性杀菌剂能被植物叶、茎、根、种子吸收进入植物体内，经植物体液输导、扩散、存留或产生代谢物，可防治一些深入到植物体内或种子胚乳内病害，以保护作物不受病原物的浸染或对已感病的植物进行治疗，因此具有治疗和保护作用。如多菌灵、力克菌、绿亨2号、多霉清、霜疫清、甲霜灵、乙磷铝、甲基托布津、敌克松、粉锈宁、、杀毒矾、拌种双等。 2、非内吸性杀菌剂指药剂不能被植物内吸并传导、存留。目前，大多数品种都是非内吸性的杀菌剂，此类药剂不易使病原物产生抗药性，比较经济，但大多数只具有保护作用，不能防治深入植物体内的病害。如硫酸锌、硫酸铜、多果定、百菌清、绿乳铜、表面活性剂、增效剂、硫合剂、草木灰、波尔多液、代森锰锌、福美双等。 此外，杀菌剂还可根据使用方法分类，如种子处理剂、土壤消毒剂、喷洒剂等。
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
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
类别品种作用机理和特点防治对象 酰胺类 氟吗啉防治卵菌纲病原菌产生的病害，保护、治疗、铲除；渗透、内吸，高活性，持效16d 霜/疫霉病特效 烯酰吗啉抑制卵菌细胞壁的形成，内吸霜/疫霉病特效 叶枯酞抑制细菌在水稻中的繁殖，阻碍转移，内吸水稻白叶枯病 磺菌胺抑制孢子萌发，土壤杀菌剂，对白菜根肿病特效根肿/根腐/猝倒 甲磺菌胺土壤杀菌剂 噻氟菌胺强内吸传导，对担子菌特效立枯/黑粉/锈病 环氟菌胺抑制白粉菌吸器、菌丝和附着孢的形成，内吸活性差白粉病 硅噻菌胺能量抑制剂，具有良好的保护活性，长残效，种子处理小麦全蚀病 吡噻菌胺机理独特，高活性、广谱、无交互抗性粉锈/霜霉/菌核 环酰菌胺机理独特，灰霉特效灰霉/黑斑/ 菌核 苯酰菌胺杀卵菌机理独特：抑制菌核分裂，无交抗，保护剂晚疫/霜霉病 环丙酰菌胺内吸保护，抑制黑色素合成，感病后加速抗菌素产生稻瘟病 噻酰菌胺阻止侵入，诱导抗性，内吸传导，持效期长，环境影响小白粉/霜霉/稻瘟病 氰菌胺内吸和残留活性好，黑色素生物合成抑制剂稻瘟病 双氯氰菌胺黑色素生物合成抑制剂稻瘟病 高效甲霜灵核糖体RNAⅠ合成抑制剂，保护、治疗、内吸运转霜/疫/腐霉 高效苯霜灵卵菌病害 萎锈灵选择性内吸杀菌，萌芽种子除菌，刺激省黑穗/锈病 呋吡酰胺强烈抑制琥珀基质电子传递，内吸传导，长残效水稻纹枯病 甲呋酰胺内吸，种子处理，黑穗病（玉米除外）麦类黑穗病 氟酰胺琥珀酸酯脱氢酶抑制剂，保护/治疗/内吸，稻纹枯特效立枯/纹枯/雪腐 甲丙烯和咪唑类 嘧菌酯线粒体呼吸抑制剂，新型/高效/广谱，保/治/铲/吸/渗所有真菌病害 肟菌酯线粒体呼吸抑制剂，无交抗，广谱/渗透/内吸/保护白粉/叶斑等 啶氧菌酯线粒体呼吸抑制剂，广谱/内吸/熏蒸/耐雨水冲刷麦类病害 唑菌胺酯线粒体呼吸抑制剂，广谱/内吸/转移/混用所有真菌病害 氟嘧菌酯线粒体呼吸抑制剂，广谱/内吸/长效/速效所有真菌病害 烯肟菌酯新型/高效/广谱/内吸所有真菌病害 苯氧菌胺线粒体呼吸抑制剂，保/治/铲/吸/渗水稻稻瘟病 烯肟菌胺-- 嘧菌胺线粒体呼吸抑制剂，广谱，保/治/铲/吸/渗白粉/霜霉/纹枯 肟嘧菌胺-- 水稻病害 噻菌灵抑制线粒体呼吸和细胞繁殖，有交抗，卵菌无效青霉/脐腐/菌核 氟菌唑甾醇脱甲基化抑制剂，保/治/铲/吸白粉/锈病/黑穗 高效抑霉唑广谱，保护、治疗，优/广于抑霉唑锈病/灰霉/稻瘟 咪唑菌酮线粒体呼吸抑制剂（辅酶Q-细胞色素C），常混用霜/疫/黑斑病 氰霜唑线粒体呼吸抑制剂，保护/长效/耐雨，卵菌特效霜霉/疫病 抑霉唑破坏霉菌细胞膜，常混用，多做保鲜剂青霉/绿霉/白粉 咪鲜胺甾醇生物合成抑制剂，广谱/ 非内吸/传导褐斑/白粉/叶枯
环糊精与双酚A的分子识别研究 分别利用β-环糊精、2-羟丙基-β-环糊精、γ-环糊精和2，6-二甲基-β-环糊精对环境内分泌干扰素分子双酚A进行包合，采用Hildebrand-Benesi方程和紫外可见分光光度计测定了环糊精包合双酚A过程的结合常数；同时利用范特霍夫方程获得4种环糊精与双酚A结合的熵变和焓变数据，根据不同环糊精分子与双酚A分子结合的热力学信息，明确了环糊精与双酚A的分子识别机制。结果表明：当常温（20 ℃）时，包结常数大小顺序为β-环糊精>γ-环糊精>2-羟丙基-β-环糊精>2，6-二甲基-β-环糊精，在双酚A与环糊精的包合过程中，空间位阻效应是主要影响因素，尺寸匹配为次要影响因素；在不同环糊精与双酚A的包合过程中，其熵变ΔS>0，其焓变ΔHγ-环糊精>2-羟丙基-β-环糊精>2，6-二甲基-β-环糊精。这可能是因为β-环糊精和γ-环糊精均无分支存在，空间位阻相对最小，而2-羟丙基-β-环糊精只含有1个羟丙基，空间位阻相对于含有2个甲基的2，6-二甲基-β-环糊精要小；在双酚A与环糊精的包合过程中，空间位阻效应是主要影响因素；此外虽然β-环糊精和γ-环糊精均无分支，但是β-环糊精和γ-环糊精的内腔尺寸具有一定的差别，尺寸匹配也是影响包合的因素之一，综合两方面的因素，Ka（β-环糊精）>Ka（γ-环糊精）。 2.2 环糊精与双酚A结合过程中焓变和熵变的测定及讨论 上述对于环糊精Ka的测定均是在室温下进行的，而Ka与温度有一定的关系。本节通过变温控制来测定不同温度下的Ka，再通过范特霍夫方程拟合得出其热力学常数（熵变和焓变）。 表2和图2分别是在20、30、40、50、60 ℃时BPA和β-环糊精形成包结物其紫外可见吸收光谱吸光度及拟合曲线（λex=194 nm，BPA=4.4×10-5 mol/L）。根据H-B方程可确定BPA和β-CD形成1：1包结物，且Ka分别为1.99×105 L/mol、1.22×105 L/mol、9.05×104 L/mol、6.26×104 L/mol和4.80×104 L/mol。 依据测定的β-环糊精与双酚A的包合物于不同温度下在相对最大吸收波长处的吸光度A，利用-RTlnKa=ΔH-TΔS拟合可得到其ΔH=-28 560 J，ΔS=3.596 J/K。如表3和图3所示。 同理，γ-环糊精形成包结物后，拟合得其ΔH=-193 30 J，ΔS=34.153 J/K；2，6-二甲基-β-环糊精形成包结物后，拟合得其ΔH=-3 368.7 J，ΔS=76.105 J/K；2-羟丙基-β-环糊精形成包结物后，拟合得其ΔH=-259 62 J，ΔS=7.783 8 J/K。 由试验结果可知：不同环糊精与双酚A的包合过程中，其熵变ΔS>0，且焓变ΔHγ-环糊精>2-羟丙基-β-环糊精>2，6-二甲基-β-环糊精。在双酚A与环糊精的包合过程中，空间位阻效应是其主要影响因素，尺寸匹配也有一定影响。 （2）不同环糊精与双酚A的包合过程中，其熵变ΔS>0，且β-环糊精2-羟丙基-β-环糊精>γ-环糊精>2，6-二甲基-β-环糊精。升高温度，平衡向逆反应方向
三唑类杀菌剂 三唑类杀菌剂(triazolefungicides)为有机杂环类化合物，是七十年代以来发展的一类高效杀菌剂。三唑酮是国内第一个商品化的三唑类杀菌剂。三唑酮问世至今已有二十多年的应用历史。由于其对作物多种病原菌具有高效、内吸、广谱的作用，而成为目前应用范围广、使用方法灵活、防治效果好、最具开发应用潜力的一类杀菌剂。三唑类杀菌剂对小麦的多种病害，如危害叶部的锈病、白粉病，危害根部的纹枯病、全蚀病和根腐病以及危害穗部的黑穗病等均有良好的防治效果。综观小麦病害的化学防治历史，可以说，自七十年代后期以来，虽然麦田生态系统发生了很大变化，小麦病害发生面积大，危害程度加重，但随着三唑类杀菌剂在各小麦产区的广泛应用，对控制小麦病害危害、降低损失和保障小麦丰产丰收以及小麦病害化学防治水平的提高均起到了重要作用。 1三唑类杀菌剂的研制和开发 三唑类杀菌剂第一个商业化的产品—三唑酮，首先由德国拜耳公司于1974年研制成功，该公司于七十年代还开发了三唑醇。二十世纪八十年代日本住友公司和瑞士诺华公司分别开发出了烯唑醇和丙环唑。随着研究的不断深入二十世纪九十年代初期，拜耳公司将其率先研制开发的戊唑醇投入市场。上述5种药剂是目前国内常用的防治小麦病害的三唑类杀菌剂，尤以已国产化的三唑酮、三唑醇和烯唑醇应用普遍。目前，意大利Isagro公司、美国氰胺公司和法国罗纳普朗克公司又分别研制开发了氟醚唑(tetraconazole)、羟菌唑(metconazole)、环菌唑(triticonazole)等新型的三唑类化合物，这些新近开发的三唑类杀菌剂，除对禾谷类作物锈病、白粉病有活性外，对纹枯病等病害亦有很好的活性且持效期长，与常用的三唑酮等三唑类杀菌剂相比，分子结构变化很大，且大多含氟。 2三唑类杀菌剂的防病增产机理 2.1对植物生长的调节作用 众所周知，三唑类杀菌剂除有显著的防病治病效果外，对植物的生长亦有调节作用，这种调节植物生长的作用在三唑类杀菌剂的开发应用初期即被人们
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
杀菌剂的作用方式有两种：一是保护性杀菌剂，二是内吸性杀菌剂。保护性杀菌剂在植物体外或体表直接与病原菌接触，杀死或抑制病原菌，使之无法进入植物，从而保护植物免受病原菌的危害。德化新陆专家讲述此类杀菌剂称为保护性杀菌剂，其作用有两个方面：一是药剂喷洒后与病原菌接触直接杀死病原菌，即“接触性杀菌作用”；另一种是把药剂喷洒在植物体表面上，当病原菌落在植物体上接触到药剂而被毒杀，称为“残效性杀菌作用”。 内吸性杀菌剂施用于作物体的某一部位后能被作物吸收，并在体内运输到作物体的其他部位发生作用，具有这种性能的杀菌剂称为“内吸性杀菌剂”。内吸性杀虫剂有两种传导方式，一是向顶性传导，即药剂被吸收到植物体内以后随蒸腾流向植物顶部传导至顶叶、顶芽及叶类、叶缘。目前的内吸性杀菌剂多属此类。另一种是向基性传导，即药剂被植物体吸收后于韧皮部内沿光合作用产物的运输向下传导。内吸性杀菌剂中属于此类的较少。还有些杀 菌剂如乙膦铝等可向上下两个方向传导。 不同的杀菌剂的作用方式也不同。在病菌侵染前施于植物表面起预防保护作用的，称为保护性杀菌剂即保护剂；在施药部位能消灭已侵染病菌的，称为铲除性杀菌剂；能被植物吸收并在体内传导至病菌侵染的部位而消灭病菌的，称为内吸性杀菌剂，许多铲除剂也是内吸剂，两者大多有化学治疗作用。因此，实用上常简单地将杀菌剂分成保护性和内吸性两种作用方式。德化新陆专家讲述它们的作用机理，也可大致分为两类：1、干扰病菌的呼吸过程，抑制能量的产生。2、干扰菌体生命物质如蛋白质、核酸、甾醇等的生物合成。保护性杀菌剂大多为杀菌谱广而杀菌力较低的产品。内吸性杀菌剂一般杀菌力较强，杀菌谱则较窄，其中有些品种对某种病原菌有专一的选择毒性。由于内吸剂在菌体内的作用点比较单一，病菌容易由遗传基因的突变而产生抗药性。为了避免或延缓抗药性的产生，通常可选择适当的保护剂和内吸剂混合施用或轮换使用，这样可取长补短得到较好的防治效果。在使用时应根据病害发生的特点采取种子处理、叶面喷布和土壤处理等各种施药方法。 杀菌剂有哪些作用特性 要知道杀菌剂的作用性质。根据药剂对病害防治的作用来划分，大体分为三类： 保护性杀菌剂：这类杀菌剂能够保护未被病菌侵染的部位，免受病菌侵染，需要在作物没有接触到病源或病害发生之前，喷药才可收到效果
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
β- 环糊精在分子组装中的应用 摘要：本文综述了β-环糊精及其衍生物在分子组装中的应用。 关键词：β-环糊精；分子组装 自20纪初环糊精（CDS）被分离得到以来，人们对其研究不断取得新的进展。不仅提高了CDs的产量，而且对天然CDs进行了结构改造，合成了一系列具有独特性能的CDs衍生物。目前，CDS除了在医药工业方面有广泛的用途外，还在食品、化装品、环境保护、色谱分析等方面也得到了应用。继续深人研究CDs及其包合物，对今后更好的利用CDs有极其重要的意义。 环糊精(cyclodextrins，简称CDs)是由 环糊精葡萄糖转移酶(cGT)作用于淀粉或麦 芽糖溶液制得的一系列聚合程度不等的环 状低聚糖。常见的环糊精有3种，被命名为 分别含有6个、7个和8个葡 萄糖单元。环糊精分子呈空心圆台结构 (见图1)。分布于圆台边缘的羟基(葡萄糖单元2位、3位仲羟基位于广口端，6位伯羟基处于窄口端)使CD易溶于水，而其内空腔由于C—H键和醚键的覆盖而呈疏水性，这正是疏水性客体分子能自发进入环糊精内部疏水性空腔，从而形成主．客体包合物的基础。作为主体的CD 与客体分子形成包合物的基本条件除尺寸的匹配外，一般还与主客体分子间的相互作用有关，如疏水作用、范德华力、氢键、偶极．偶极相互作用、电荷转移作用等。 王杰等[5]综合论述了环糊精包合作用为驱动力组装大分子网络的两种主要方法。将带有环糊精支化基团的高分子长链与带有客体基团的高分子长链的在溶液中混合，由于环糊精与客体基团间的包合作用，可以组装成具有交联结构的超分子网络[6-7]。由于环糊精具有疏水的空腔，某些高分子长链可以穿过其空腔，通过非共价键连接在一起，形成多聚准轮烷(polypseudorotaxane)[8]，长链两端用大基团封闭后可形成多聚轮烷(polyrotaxane)，形状类似于一串“项链”。环糊精多聚轮烷分子管道表面具有大量的醇羟基，多个分子管道之
环糊精在医药中的应用 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020
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-25.6克不等，水溶液具有旋光性。环糊精的稳定性一般，200摄氏度左右时分解。 医药行业中糊精可作为药用糖的增稠剂和稳定剂也可作为片剂或冲剂的赋形剂和填充剂。 β—环状糊精及其应用 一、性能与特点： 倍他环糊精（β—环状糊精）是葡萄糖基转移酶作用于淀粉的产物，是白色结晶性粉末，是由7个葡萄糖单位经α糖键连接成环形结构的糊精。分子中间形成一个穴洞，穴洞具有独特的包接功能，能与许多种物质形
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
聚乙烯醇与环糊精分子组装行为 高婷，郭敏杰*，樊志，么敬霞，郭艳玲 (天津科技大学理学院, 天津, 300457) 关键词：聚乙烯醇环糊精分子组装 分子组装聚合物是单体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[1]。分子组装聚合物的合成过程涉及互补单体通过分子识别的选择性非共价键合、链生长（组分沿一定方向的序列键合）和链终止[2]。分子组装聚合物主要是由氢键等非共价键作用形成的，主要可以分为：氢键型[3]、配位作用型（或称金属型）[4]、π-π堆叠型[5]、离子型[6]和混杂型[7]分子组装聚合物。环糊精及其衍生物是一类重要的超分子主体化合物，其分子具有“内疏水、外亲水”独特的空间结构，使其对许多的分子具有包合作用。本文对聚乙烯醇（PVA）与γ–环糊精（γ–CD）在水溶液中的自组装行为进行了实验研究。 实验选取两种不同的聚乙烯醇分别与γ–环糊精进行分子组装：PVA I，分子量9000~10000，醇解度为98%；PV AⅡ，分子量为22000~26000，醇解度为98%。实验将得到的两种包合产物分别进行了旋光度测试，并分别进行了红外谱图分析和热重分析。 聚乙烯醇、γ–环糊精和组装体的旋光度值如表1所示，从表1中可以看出PVA 与γ-CD包合产物与PV A、γ-CD、PV A与γ-CD混合物的旋光度有明显的不同。 表1 聚乙烯醇和环糊精组装前后的旋光度变化 Table 1 the optical rotation between mixture and inclusion complex of PV A and γ-CD γ–CD and PV AⅠγ–CD and PV AⅡ γ–CD PV AⅠPV AⅡ Mixture Inclusion complex Mixture Inclusion complex Molecular weight 1294 9000 26000 ————Optical rotation（α）0.175 0 0 0.175 0.085 0.175 0.065 Specific optical rotation [α]D20 +175°0 0 +175°+85°+175°+65°Temperature of decomposition (℃) 300.4 262.5 275.5 262.5 287.3 275.5 295.6 *通讯联系人，国家自然科学基金资助项目（No. 20704031），天津市教育委员会科学基金资助项目（No. 20060515），天津科技大学科学基金资助项目（No.20060420）
三十种常用杀菌剂 通用名称有效成分商品名称作用机理防治对象氢氧化铜波 尔多液(Copper hydroxide) 氢氧化铜 可杀得101、冠 菌铜、杀菌得、 冠菌清、猛杀 得、瑞扑、真菌 克 主要靠铜离子，铜离子被萌发的孢子 吸收，当达到一定浓度时，就可以杀 死孢子细胞，从而起到杀菌作用，但 此作用仅限于阻止孢子萌发，也即仅 有保护作用。 细菌性病害，适用于瓜类的叶 斑病、早（晚）疫病、霜霉病、 炭疽病、立枯病等多种病害， 以保护作用为主。 代森锰锌(Mancozeb)代森锰锌 大生M45、大生 富、喷克、新万 生、山德生、丰 收、大胜 抑制菌体内丙酮酸的氧化。 主要防治蔬菜霜霉病、炭疽 病、褐斑病等。 三乙膦酸铝 乙磷铝Fosety-Aluminiu m 三-(乙基磷 酸)铝 疫霉灵、乙磷 铝、疫霜灵 抑制病原真菌的孢子的萌发或阻止孢 子和菌丝体的生长。 主要防治黄瓜和白菜霜霉病、 水稻纹枯和稻瘟病、棉花疫 病、烟草黑胫病、橡胶割面条 溃疡病、胡椒病 甲霜灵·锰锌metalaxyl+m ancozeb [D,L-N-(2,6- 二甲基苯 基)-N-(2甲氧 基乙酰)丙氨 酸甲酯] 瑞毒霉．锰锌、 蕾多米尔．锰 锌、 甲霜灵主要是抑制了对a-鹅膏蕈碱 不敏感的RNA聚合酶A，从而阻碍了 rRNA前体的转录，具体胡抵制机理尚 不清楚。代森锰锌主要是抑制菌体内 丙酮酸的氧化。 对霜霉菌、疫霉菌和腐霉菌所 致的病害均有效 氟吗啉flumorph 4-[3-(3,4-二甲 基苯基)-3-(4- 氟苯基)丙烯 酰]吗啉 灭克 有关氟吗啉的具体作用机制目前仍不 清楚。Kuhn等根据其杀菌谱、杀菌活 性及形态学方面的研究结果推测其主 要作用机制是干扰病菌细胞壁物质的 合成或组装。 防治卵菌纲病原菌引起的霜 霉病及晚疫病等病害.。 霜霉威Propamocarb 3-(二甲基 氨基)丙基 氨基甲酸丙 酯 普力克、霜霉威 盐酸盐、丙酰胺 可抑制病菌细胞膜的形成，抑制菌丝 生长和孢子萌发，减少孢子囊形成和 游动孢子数量，从而达到防治病害的 目的。 防治蔬菜、果树的霜霉病、疫 病、猝倒病（腐霉和疫霉）有 优异的效果（对霜霉病、晚疫 病特效）藻状菌引起的病害。 重点卵菌门 烯酰吗啉· 锰锌Mancozeb+ Dimethomorph, W．P． 4-[3-(4-氯苯 基)-3-(3,4-二 甲氧基苯氧 基)丙烯酰]吗 啉和代森锰锌 安克-锰锌 抑制卵菌细胞壁的形成而起作用,只 有Z型异构体有活性,但是,由于在光 照下两异构体间可迅速相互转变,因 此Z型异构体在应用屯E型异构体是 一样的, 用于防治霜霉病、疫病、灰霉 病等病害 氟吡菌胺· 霜霉威Fluopicolide+ Propamocarb 氟吡菌胺和 3-(二甲基 氨基)丙基 氨基甲酸丙 酯 银法利 主要作用于细胞膜和细胞间的特点特 异性蛋白而表现杀菌活性，具有独特 的“薄层穿透力”，可加强药剂的横向 传导性及纵向输送力，对病原菌的各 主要形态均有很好的抑制活性；另一 单剂霜霉威是一种氨基甲酸酯类杀菌 剂，其作用机理是抑制病菌细胞膜成 分的磷脂和脂肪酸的生化合成，抑制 菌丝生长、孢子囊形成和孢子萌发， 具有局部内吸作用 主要防治霜霉病、疫病、晚疫 病、猝倒病等常见卵菌纲病害 霜脲氰·锰锌Cymoxanil+M ancozeb 1-(2-氰基-2- 甲氧基亚胺 基)-3-乙基脲 和代森锰锌 克霜、霜霸、 克露、妥冻 通过抑制病原菌细胞线粒体的电子转 移使氧化磷酸化的作用停止，使病原 菌细胞丧失能量来源而死亡 对疫霉、壳二孢属、尾孢属等 真菌性病害如疫霉病、霜霉病 均特效。 多菌灵Carbendazim 苯并咪唑-2- 氨基甲酸丙酯 苯并咪唑44号、 棉萎灵、贝芬 替、保卫田、枯 萎立克、 干扰真菌的有丝分裂中纺锤体的形 成，从而细胞分裂 防治瓜类枯萎病、蔓枯病、炭 疽病、白粉病、霜霉病，叶斑 病等多种病