超支化环糊精聚合物研究进展_邹在平

收稿日期：2014-12-08基金项目：陕西省植物化学重点实验室基金资助项目（09JS066）；陕西省教育厅自然科学基金资助课题（04JK147）；宝鸡文理学院自然科学基金资助课题（zk12014）作者简介：张来新（1955-），男，汉族，陕西周至人，宝鸡文理学院化学化工学院教授，硕士生导师，主要从事大环化学研究及天然产物分离提取。

DOI ：10.16247/ki.23-1171/tq.20150446Sum 235No.04化学工程师Chemical Engineer2015年第04期淀粉经某种特殊酶（如环糊精糖转化酶）水解得到的环状低聚糖为环糊精（cyclodextrin,缩写CD ）。

环糊精一般是由6,7或8个等单位D-吡喃葡萄糖通过α-1,4-糖苷键结合而成的锥柱或截顶圆锥形环状化合物[1]。

具其所含葡萄糖单位的个数（6,7或8）分别称为α-、β-、或γ-环糊精（α-、β-、或γ-CD ）。

由于环糊精具有疏水的内腔和亲水的外壁，而疏水的内腔可以包结多种有机、无机及生物小分子，这一独特的性能被广泛用来构筑超分子建筑块。

通过对环糊精结构的化学修饰，可以调节环糊精主体与客体间弱作用的协同效果，从而有效地扩展天然环糊精对客体的键合能力和选择性。

同时由于环糊精的低毒性，可以在药剂学上彰显出广阔的应用前景，即用来提高药物的溶解度，增加药物的稳定性等[2]。

不仅如此，在医药上，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，如前列腺素-CD 包合物能增加主药的溶解度从而制成注射剂。

它还能提高药物（如肠康颗粒挥发油）的稳定性和生物利用度；减少药物（如穿心莲）的不良气味和苦味；降低药物（如双氯芬酸钠）的刺激性和毒副作用；以及使药物（如盐酸蘖碱）缓释和改善剂型。

在分析化学上，由于环糊精是手性化合物，它对有机分子有进行识别和选择能力，已成功的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。

超支化聚合物合成的研究进展超支化聚合物是一类高度支化的三维大分子，由于其独特的结构和性质以及潜在的应用，已经在高分子材料领域得到快速发展。

综述了超支化聚合物合成方法的研究进展，其中主要介绍单单体法（SMM）、双单体法（DMM）、偶合单体法（CMM）以及点击化学法，同时对超支化聚合物的发展前景进行了分析和展望。

标签：超支化聚合物；大分子；合成树状支化大分子（Dendritic macromolecules）由于独特的分子结构而表现出线性聚合物没有的低黏度、高溶解度等特性，近年来受到学界的高度关注[1]。

树状支化大分子根据结构特征可分为树枝状大分子（Dendrimer）和超支化聚合物（Hyperbranchedpolymers）[2]，其中树枝状大分子具有高度规整的完美结构，最先受到学界的关注。

1985年，Tomalia等[3]发表了关于星型树枝状大分子的文章，其产物结构完美，但不管是采用收敛法还是发散法[4]合成，都需经过多步反应及提纯，复杂的合成过程增加了成本，阻碍其工业化发展。

此外，很多应用领域并不需要完美结构的聚合物，因此与树枝状大分子结构性质类似的超支化聚合物开始进入大众的视野[5]。

超支化聚合物的结构虽不及树枝状大分子完美，但合成和纯化简单，通过一步法[6]或准一步法[7]即可合成，从而大大节约成本，有利于工业化发展。

1988年，Kim和Webster采用一步法合成高度支化的聚苯，并将此类聚合物命名为超支化聚合物[8]。

此后，一系列不同结构功能的超支化聚合物被合成，如聚酯[9]、聚硫醇[10]、聚氨酯[11，12]等。

超支化聚合物具有三维立体结构，分子链间缺少缠结，因此其熔融黏度较等分子质量的线性聚合物低；末端带有大量的活性基团，使其具有高溶解度[13]；进一步对其末端基团改性，可以赋予超支化聚合物更多特殊的功能。

由于超支化聚合物诸多的优点，现已拓展到涂料[14，15]、纳米复合材料[16，17]、生物传感器[18]及药物运载[19]等领域。

环糊精的研究进展环糊精是一类由D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4 糖苷键首尾连接而成的大环化合物，常见的α-、β-和γ-环糊精分别有6、7 和8 个葡萄糖单元。

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。

南开大学的刘育等[1-2]在环糊精方面做了大量的研究工作，其早期的相关工作主要集中在环糊精的衍生物修饰方法、与小分子客体的分子识别、酶模拟等方面。

所谓化学修饰就是将环糊精的伯或仲羟基中的一个、两个⋯⋯甚至全部通过生成醚、酯或者进一步转换成含有其它功能团的CD衍生物的过程。

为此扬州大学的周楠等人以β- 环糊精和对苯磺酰氯为初始原料在碱性条件下反应，将环糊精L-6位伯羟基取代为甲苯磺酰基，得到单-6-对甲苯磺酰基-β-环糊精，将产品溶解在DMF中与Nal 反应，得到单-6-碘-β-环糊精，上述产品用DMF溶解，与咪唑反应，得到单-6- 脱氧-6-（咪唑）-环糊精碘盐，即β-环糊精季铵化咪唑类离子液体[3]。

该研究将在有机合成、有机催化、对映体拆分及电化学研究中得到应用。

为此，华东大学的赵曙辉等人以-环糊精（β-CD）母体经磺化、叠氮化、叠氮还原、酰化得到环糊精衍生物-单-（6-2,3- 二溴丙酰胺基-6-去氧）-β-环糊精，其活性基能与羊毛上的氨基反应。

并采用水相法将其产率提高35.51%[4]。

壳聚糖由于其来源丰富，价格低廉，易于功能化修饰，环糊精空腔内疏水外亲水的独特结构和易于改性的特征，可以据不同目的来设计具有特殊结构和高度选择性的主体分子，为此北京理工大学的杨凯等人将壳聚糖的2-NH2保护后,对其6位-OH 定位对甲苯磺酰基化，再采用氨基取代的环糊精衍生物对壳聚糖6-OH上固载[5]的对甲苯磺酰酯基进行亲核取代，脱除壳聚糖氨基保护后构筑了壳聚糖6-OH 定位固载环糊精的超分子主体物，期望能在材料科学、生命科学、环境科学的研究中得到应用。

环糊精的外缘亲水而内腔疏水, 利用静电纺丝工艺制备了纳米纤维，并由稀酸刻蚀Fe2O3 纳米粒子而得到具有超分子功能的多孔纳米纤维，从而增加了纤维内部β-环糊精与染料分子的接触面积，达到提高纤维吸附性能的目[6]。

环糊精及其衍生物的研究进展1宋赛杰，2何春兰，2崔雷蕾，2何静雯（1南京师范大学强化培养学院，江苏南京2100462南京师范大学化学与材料科学学院，江苏南京210046）摘要：环糊精具有外亲水内疏水的空腔结构，能够与许多分子结合形成包合物，具有诸多良好的效应[1]。

本文综述了环糊精及其衍生物的研究进展，主要对其在生物医学、环境保护、食品安全检测、超分子等方面进行介绍。

关键词：环糊精，结构，性能，研究进展0引言中国科学院院士徐光宪指出：环糊精超分子科学是21世纪化学领域11个突破口之一[1]。

作为碳水化合物化学的重要分支，环糊精的研究受到国内外众多学者的广泛关注。

环糊精（cyclodextrins,CD）是由芽孢杆菌属（Bacillus）的某些种产生的葡萄糖基转移酶（CGTase）作用于淀粉而产生的一类环状低聚糖，由Villiers在1891年首次发现，并于1935年由Freudendenberg和French表征了其结构。

自20世纪70年代以来，由于环糊精的毒理学研究报告的给出，环糊精化学的研究进入鼎盛时期，在药物、食品、化妆品、分析化学等领域有诸多应用[1-2]。

1环糊精及其衍生物简介1.1环糊精的结构环糊精(CD)是由D-吡喃葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键结合形成的一类环状化合物，主要研究的是具有6~8个葡萄糖单元的分子，分别称为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精。

组成环糊精的D-葡萄糖单元都是呈椅式构像，各糖基不能围绕糖苷键自由旋转，因此环糊精的立体结构略呈锥状的圆筒形。

其小口端是由C-6位上的7个伯羟基组成，大口端由C-2和C-3位上的14个仲羟基组成，因其羟基聚集在分子外侧边缘，故环糊精外壁具有较强的亲水性；环糊精内腔是由C-3和C-5位上的氢原子与C-4位上的氧原子组成，由于氢原子对氧原子的屏蔽作用，环糊精内腔具有较强的疏水性。

由于这样的结构，环糊精能够包埋许多有机、无机化合物[1-4]。

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Vol .29高等学校化学学报No .12008年1月 CHE M I CAL JOURNAL OF CH I N ESE UN I V ERSI TI ES 193～196超支化聚(β2环糊精)的合成与表征田　威,范晓东,姜　敏,丁文秀,王　昊,刘郁杨(西北工业大学理学院应用化学系,西安710072)摘要　通过硅氢加成反应,以AB x 型功能化β2环糊精大单体为原料,采用一步法合成出新型超支化聚(β2环糊精)高分子.AB x 大单体由单取代对甲苯磺酰化β2CD 依次与烯丙基胺、1,1,3,32四甲基二硅氧烷(含氢双封头)及丙烯酰氯反应得到.采用1H NMR,13C NMR,29SiNMR 和飞行时间质谱对AB x 大单体及其聚合物的结构进行了表征.利用凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC /MALLS )联用仪得到了超支化聚(β2环糊精)的分子量、分子量分布及本体黏度.关键词　AB x 型环糊精大单体;超支化聚合物;超支化聚(β2环糊精);硅氢加成中图分类号　O631 文献标识码　A 文章编号　025120790(2008)0120193204收稿日期:2007208214.基金项目:国家自然科学基金(批准号:20674060)和西北工业大学研究生创业种子基金(批准号:Z200767)资助.联系人简介:范晓东,男,博士,教授,博士生导师,主要从事高分子药物控制释放载体及超支化有机硅的研究.E 2mail:xfand@近年来,超支化聚合物因其特有的结构及性能已引起了科研人员的高度关注[1].与线性聚合物相比,超支化聚合物具有低黏度和良好的溶解性;与树枝状聚合物相比,超支化聚合物的合成方法简单且分离提纯较容易[1,2].因此,超支化聚合物在涂料、复合材料、黏合剂及药物载体等领域具有广泛的应用前景[1～3].环糊精(Cycl odextrin,CD )是一种中空环状低聚糖化合物,分子形状略呈锥形,锥腔具有内疏水和外亲水的特点[4].环糊精分子的这种独特的双亲性结构使其具有识别多种客体化合物并与之形成超分子包合物的特性[4,5].CD 经高分子化后,既能保持其原有的包合和缓释能力,又兼具有良好的化学可调性,因此是一类理想的药物控制释放载体材料[4～6].自从Ki m 等[7]率先合成出超支化聚苯以来,国内外研究人员已成功制备出超支化聚酯、聚醚、聚胺、聚酰胺、聚胺酯、聚酯胺、聚有机硅烷和聚糖等多种不同结构的超支化聚合物[1～3].目前,CD 与树形聚合物(包括树状与超支化聚合物)相结合的研究主要集中在以改性的CD 单体为核接枝树状低聚糖及超支化聚(砜2胺)[8,9]、或在树状聚酰胺2胺外端用功能化的CD 单体对其进行改性[10]或用CD 对树状及超支化聚合物端基进行物理包合[11,12]等方面;但以功能化的环糊精为单体直接合成超支化聚合物的研究尚未见报道.本文以功能化的AB x 型环糊精大单体为原料,合成出一种新型的超支化聚(β2环糊精),为进一步的药物控制释放研究奠定了基础.1　实验部分1.1　试剂与仪器按文献[13]方法合成6位单取代对甲苯磺酰化β2CD (Mono 2OTs 2β2CD );烯丙基胺,化学纯,山东铭兴化工有限公司;1,1,3,32四甲基二硅氧烷(含氢双封头),化学纯,浙江三门乡有机硅助剂厂;氯铂酸(Pt 质量分数为39),分析纯,陕西开达化工有限公司;丙烯酰氯,工业级,海门贝斯特精细化工有限公司,在对苯二醌存在下精馏后使用;其它化学试剂均为分析纯.B ruker AV 2500核磁共振仪,DMS O 为溶剂,四甲基硅为内标;德国Vari o EL Ⅲ型元素分析仪;岛津Krat os CFRp lus 型飞行时间质谱(MALD I 2T OF MS )仪;凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC /MALLS )联用检测装置,以DMF /L i Cl 为流动相,于40℃测定分子量、分子量分布及本体黏度,进样量012mL,溶剂流出速度015mL /m in .1.2　6位单取代烯丙基胺胺化β2CD (M ono 2ALA 2β2CD )的合成将Mono 262OTs 2β2CD (11289g,1mmol )溶于过量的烯丙基胺(517g,011mol )中,完全溶解后加入少量对苯二酚,于80℃反应2d .反应结束后,旋转蒸发除去多余的烯丙基胺,再用DMF 溶解产物,并在大量的丙酮中沉淀,抽滤,重复3次操作后得到目标产物,于室温下真空干燥5d 并置于干燥器中备用.1H NMR,δ:3116～3185(β2CD p r ot ons );4183(7H,C1—H );4162(6H,C6—O —H );5171～5178[14H,C2,3—O —H )];2174,2190(2H,β2CD —C H 2—NH —);3112(2H,β2CD —NH —C H 2—);5116～5130(2H,—CH C H 2);5190(1H,—C H CH 2);C 45H 75O 34N ・9H 2O 元素分析实验值(%,计算值):C 40134(40145),H 6155(7102),N 0197(1105);MALD I 2T OF MS,m /z :117218.1.3　6位单取代硅氢化β2CD (M ono 2ALA 2T MD S O 2β2CD )的合成将上述合成的Mono 262ALA 2β2CD (01587g,015mmol )溶于2mL DMF 中,将含氢双封头(3135g,01025mol )溶于7mL DMF 中,再将其滴加入到Mono 262ALA 2β2CD 溶液中,加入催化剂氯铂酸,于60℃反应3d .反应结束后旋转蒸发除去多余的含氢双封头和DMF,再用丙酮溶解,抽滤除去少量未反应的Mono 262ALA 2β2CD ,最后旋转蒸发除去丙酮得到目标产物,室温下真空干燥5d 后置于干燥器备用.1H NMR,δ:3117～3156(β2CD p r ot ons );4175(7H,C1—H );4129(6H,C6—O —H );5148～5162[14H,C2,3—O —H ];2165,2181(2H,β2CD —C H 2—NH —);3125(2H,β2CD —NH —C H 2—);1188(2H,—NH —CH 2—C H 2—CH 2—);1127(2H,—NH —CH 2—CH 2—C H 2—);0105[6H,—Si O (CH 3)2—];0111(6H,—OSi (C H 3)2—H );4160(1H,≡Si —H );C 49H 89O 35NSi 2・13H 2O 元素分析实验值(%,计算值):C 38123(38115),H 7186(7151),N 0185(0191);MALD I 2T OF MS,m /z 130814.1.4　AB x 型环糊精大单体的合成将Mono 262ALA 2T MDS O 2β2CD (21616g,2mmol )溶于13mL DMF 中(溶液A ),将过量的丙烯酰氯(1144g,01016mol )溶于10mL DMF (溶液B ).室温下以15滴/m in 的速率将溶液B 缓慢滴入溶液A 中,于70℃反应24h .反应结束后旋转蒸发除去过量的丙烯酰氯,在大量冷的丙酮中析出固体,抽滤,重复3次后得目标产物,室温下真空干燥5d 置于干燥器中备用.合成路线见Sche me 1.Sche m e 1　Syn thesis routes of AB xF i g .1　29S i N M R spectru m of AB x 1H NMR,δ:3138～3177(β2CD p r ot ons );4190(7H,C1—H );4135(6H,C6—O —H );5158～5175(14H,C2,3—O —H );4185(1H,≡Si —H );2175,2194(2H,β2CD —C H 2—NH —);3128(2H,β2CD —NH —C H 2—);1154(2H,—NH —CH 2—C H 2—CH 2—);1131(2H,—NH —CH 2—CH 2—C H 2—);0108[6H,—Si O (CH 3)2—];0113(6H,—OSi (C H 3)2—H );5186～5189,6123～6127(2H,—CH C H 2);6105～6111(1H,—C H CH 2);13C NMR,δ:102143(C1);82161(C4);73141,72168,72101(C3,C5,C2);70157(C3′);69149(C5′);63192(C6′);60163(C6);0103[—OSi (C H 3)2—H ];0172[—Si O (C H 3)2—];13153(—CH 2C H 2Si —);20168(—C H 2CH 2Si —);52159(β2CD —NH —C H 2—);47189(β2CD —C H 2—NH —);125142(—C HCH 2);128187(—CH C H 2);162122(—C OO —);29Si NMR,δ:-18171[—Si O (CH 3)2—];-22157[—O Si (CH 3)2—H ](见图1);元素分析实测值(%):C 46182,H 6171,N 0195;MALD I 2T OF MS,m /z :491高等学校化学学报 Vol .29　142911.1.5　超支化聚(β2环糊精)的合成将AB x 单体(015g )溶于2mL DMF 中,加入催化剂氯铂酸,于100℃和氮气保护下反应4d .反应完毕后在大量丙酮中析出固体,抽滤,重复3次操作,得目标产物,室温下真空干燥5d 并置于干燥器中备用.F i g .2　1H N M R(A,C)and 13C N M R spectra(B,D )of AB x (A,B)andhyperbranched poly(β2cyclodextr i n )(C,D )2　结果与讨论2.1　AB x 型环糊精大单体的分子设计首先利用环糊精分子中伯羟基和仲羟基之间反应活性的差异将单6位伯羟基功能化,再利用硅氢加成反应将A 官能团硅氢键引入环糊精母体,最后通过丙烯酰氯酰化将B 官能团双键接入环糊精母体,从而得到可用于合成超支化聚合物的功能化环糊精大单体(Sche me 1).从其13C NMR 谱图(图2)的数据可知,β2CD 分子中C5′的化学位移相对于C5出现在高场,而C6′的化学位移相对于C6明显出现在低场,说明6位伯羟基被酰化.而C1和C4的化学位移没有发生偏移,C3′相对于C3出现在高场但相对位移较小,证明2,3位仲羟基没有发生酰化反应,因此硅氢键和双键的取代均发生在环糊精的C6上.此外,以含氢双封头分子中的硅甲基为内标,通过对1H NMR 谱图(图2)中双键上质子峰面积进行积分可知平均酰化度为2101;由飞行时间质谱测得的环糊精大单体的数均分子量数据(见11114节)计算得出平均酰化度为2129,由此可见两者的结果较为接近,说明B 官能团的平均个数为2或3,因此环糊精大单体可能为混合型单体,故称其为AB x 型(其中x 的个数可能为2,3,4等).591　No .1　田　威等:超支化聚(β2环糊精)的合成与表征2.2　超支化聚(β2环糊精)的合成与表征以AB x 型环糊精大单体为原料,通过硅氢加成反应,在氯铂酸催化下,采用一步法合成超支化聚(β2环糊精)(Sche me 2,以混合单体中AB 2型单体的聚合过程为例,其它AB 3和AB 4型等单体的聚合过程相同).从1H NMR 谱图可以看出,与单体相比,聚合物在δ为0198,1160,2103处产生新的质子峰,分别归属为加成所产生的甲基和亚甲基上的质子峰,从而说明聚合反应已经发生.从13C NMR 谱图中可以看出,与单体相比,聚合物在δ169107,164151,34123,28178处产生新的碳原子峰,分别为α和β加成所产生的羰基、次甲基、亚甲基上的碳原子峰.Sche m e 2　Syn thesis route of hyperbranched poly(β2cyclodextr i n )(t ak i n g AB 2a s an exam ple)综合1H NMR 和13C NMR 谱图分析可知,超支化聚(β2环糊精)已被成功制备.由SEC /MALLS 测试结果可得,M n =41850,M w /M n =1199,ηn =510mL /g .这种新型的超支化聚合物可溶于DMF 和DMS O 等强极性溶剂,微溶于T HF,不溶于正己烷等非极性溶剂.参　考　文　献[1]　W E I Huan 2Yu (魏涣郁),S H IW en 2Fang (施文芳).Chem.J.Chinese Universities (高等学校化学学报)[J ],2001,22(2):338—344[2]　W ei H.Y .,ShiW.F .,Yuan H.Y .,et al ..J.App l .Poly m.Sci .[J ],2001,87:51—57[3]　Yates C .R.,HayesW..Eur opean Poly mer Journal[J ],2004,40:1257—1281[4]　Martin Del Valle E .M..Pr ocess B i oche m istry[J ],2004,39:1033—1046[5]　L iu Y .Y .,Fan X . 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药物-环糊精超分子体系研究进展任勇1*，陈文华21中国药科大学新药研究中心，南京2100092奈良先端科技大学院大学超分子集合体科学讲座，日本630-01011. 超分子化学简介1.1. 超分子体系Figure 1.The structures of some well-studied host compounds: (1) crown ethers; (2) cyclodextrins and (3) calixarenes. As for cyclodextrins, the best-investigated ones are α-cyclodextrin (m = 0), β-cyclodextrin (m = 1) and γ-cyclodextrin (m = 2).1.2. 分子自组装超分子的重要基本功能之一是分子识别(molecular recognition)，而要形成超分子以发挥这些功能则是通过分子自组装(Self-Assembling) 的复杂过程。

分子自组装就是分子间通过非共价相互作用自发组合形成的一类结构明确的，具有某种特定功能或性能的分子聚集结构体即超分子的过程。

分子识别是类似“锁-钥匙”关系的分子间专一性结合，分子自组装可以理解为底物与给定受体间通过选择性键合，形成最佳结合体的过程（如下所示）。

1.3. 环糊精应用于药物人们了解CD已经有一百多年的历史。

在最初的五十年，人们主要集中于对CD 的结构和理化性质的基础性研究，到1953年才出现第一个关于将CD 应用于药物调制的专利[9]。

然而由于分离纯化技术的原因导致CD 有毒的错误报道[10]，限制了CD 在药物中的应用。

直到70年代经过充分的毒理实验证实CD 无毒后，其应用研究才得以迅速发展。

随着生化技术，有机合成技术以及分离技术的发展使母体CD 的生产成本日益降低，CD 衍生物的制备也日趋容易，各种CD 类包合材料不断出现，为CD 在医药工业及其他工业中的应用奠定了现实基础。

环糊精的研究方向和发展趋势作者：陈学山来源：《健康必读·下旬刊》2012年第11期【中图分类号】R343【文献标识码】A【文章编号】1672-3783（2012）11-0430-01环糊精概述环糊精（Cyclodextrin，CD）是一种水溶性、非还原性、不易被酸水解的白色晶体，无毒，可食用，具有多孔性。

β-环糊精“内疏水，外亲水”的分子结构使其具有很多化学特性和用途。

能与CD形成包合物的客体非常广泛，如有机分子、无机离子、生物小分子、配合物、聚合物甚至惰性气体[1]。

分子大小适于其洞穴尺寸的客体分子，只要极性小于水，就有可能代替小分子而进入CD空腔形成包合物。

我国环糊精的研究始于20世纪70年代末，发展到现在β-环糊精已经工业化生产。

环糊精化学基础研究最早涉及的范围包括：催化高选择反应、类酶催化反应和不对称催化反应。

各种新的分析技术的完善和新仪器的出台，吸引了各领域科学家的关注，推动环糊精化学的发展。

包合物的形成条件能够形成包合物是环糊精最重要的性质之一，在包合物中，被包结的化合物分子常被称为“客体”，环糊精分子被称为“主体”。

环糊精包合物能否形成受内在因素和外在条件的影响。

内在因素取决于环糊精和其客体的基本性质。

归纳起来主要有以下三方面[2]：主客体之间疏水亲酯相互作用；主客体符合空间匹配效应；氢键与释出高能水。

上述三个因素不但影响着环糊精包合物能否形成，而且还直接影响着形成物的稳定性。

即包合物的稳定性也取决于客体分子基团的性质、空腔尺寸、分子大小及空间构型等。

A' genes Buvari-Barcza[3]讨论了客体性质、β-环糊精取代度对包合物形成的影响。

认为包合物的稳定性依赖于客体分子的空间匹配性，即客体的尺寸和形状。

另外，包合物的形成还受反应时间、反应温度、搅拌（或超声波震荡）时间、反应物浓度等外在条件的影响。

包合物的制备方法包合物制备方法较多，在实际研究应用中应根据主客分子的性质、投料比例，选择适应的制备方法。

β-环糊精及其衍生物的应用研究进展摘要：包合物是一种分子的空间结构中全部或部分包入另一种分子而成，又称分子胶囊。

环糊精由于其结构具有“外亲水，内疏水”的特殊性及无毒的优良性能。

环糊精疏水空腔可以包结许多无机、有机及手性客体分子形成主-客体或超分子配合物[1]。

采用适当方法制备的包合物能使客体分子的某些性质得到改善。

近年来，对β-环糊精的研究已在各个领域取得许多成就。

本文在阅读大量文献基础上，总结出β-环糊精及其衍生物在应用上的研究进展状况，并对其未来进展作了展望。

关键词：β-环糊精，衍生物，包合物，应用1. β-环糊精及其衍生物与包合物环糊精(CD)是由环糊精葡萄糖残基转移酶(CGT ase)作用于淀粉、糖原、麦芽寡聚糖等葡萄糖聚合物而形成的，由6～12个D-吡喃葡萄糖基以α-1,4-葡萄糖苷键连接而成的环状低聚糖[2]。

最常见主要有环糊精α、β、γ三种，其中，β-环糊精应用最为广泛。

β-环糊精及其衍生物可与许多无机、有机分子结合成主客体包合物，并能改变被包合物的化学和物理性质，具有保护、稳定、增溶客体分子和选择性定向分子的特性，因而在食品、环境、医药、药物合成、化妆用品、化学检测等方面都有广泛的应用。

1.1 β-环糊精的改性由于α-环糊精分子空洞孔隙较小，通常只能包接较小分子的客体物质，应用范围较小；γ-环糊精的分子洞大，但其生产成本高，工业上不能大量生产，其应用受到限制；β-环糊精的分子洞适中，应用范围广，生产成本低，是目前工业上使用最多的环糊精产品[3]。

但β-环糊精的疏水区域及催化活性有限，使其在应用上受到一定限制。

为了克服β-环糊精本身存在的缺点，研究人员尝试对β-环糊精母体用不同方法进行改性，以改变β-环糊精性质并扩大其应用范围。

所谓改性就是指在保持β-环糊精大环基本骨架不变情况下引入修饰基团，得到具有不同性质或功能的产物，因此也叫作修饰，而改性后的β-环糊精也叫β-环糊精衍生物。

β-环糊精进行改性的方法有化学法和酶工程法两种，其中化学法是主要的[4]。

基于AB型环糊精主客体相互作用的超分子聚合物的研究进展敖雷;邢飞;宋方洲
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2013(40)14
【摘要】对环糊精的羟基进行选择性衍生化,可以调节环糊精分子与客体分子的络合特性.文章综述了各类基于环糊精主客体相互作用的的组装单体,通过自组装可以形成不同拓扑结构的超分子聚合物组装体.
【总页数】2页(P90-91)
【作者】敖雷;邢飞;宋方洲
【作者单位】重庆医科大学,重庆400016;嘉兴学院,浙江嘉兴314001;浙江省新昌县医药药材有限公司,浙江新昌312500;重庆医科大学,重庆400016
【正文语种】中文
【中图分类】TQ
【相关文献】
1.基于β-环糊精和二茂铁主客体作用的超分子聚合物的制备及其凝胶化 [J], 王亮;郭成功;王彩旗
2.水溶性β-环糊精聚合物和疏水改性聚丙烯酰胺的主客体相互作用 [J], 李姝静;吴飞鹏;李妙贞;王尔鑑;毛诗珍;杜有如
3.光响应型主客体超分子聚合物 [J], 刘秀军;马骧
4.环糊精-聚合物超分子材料的研究进展 [J], 余志军;范敏敏;孟宪伟;张晟
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关于环糊精的研究状况作者：谢玉莉专业：应用化学班级：应化1202 学号:20121775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。

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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。