环糊精的选择性化学修饰及其应用

外形似"锥筒",腔内疏水、腔外亲水的环糊精(Cyclodextrin,CD)包括α、β、γ等,以其特有的结构在模拟酶、分子识别,以及食品、日用品、医药、化学工业和农业等众多领域深受广大科学工作者的重视.β-环糊精分子本身作为主体模型在具体应用中还有一定的局限性,为了获得更好的β-环糊精功能主体模型,对β-环糊精进行适当的选择性化学修饰是很有必要的.本文综述了环糊精的结构、性能及环糊精的改性方法和改性后环糊精的应用.     

β-环糊精磺酰化及改性聚酰胺纤维研究

以对甲苯磺酰氯（β-TsCl）直接在β-环糊精的2号碳仲羟基处进行取代反应，合成了β-环糊精-2-磺酰酯，借助IR、UV以及溶解度的测定对产物进行了表征．探讨了β-环糊精-2-磺酰酯的合成条件及其对聚酰胺纤维的改性应用．结果表明：用β-环糊精-2-磺酰酯对聚酰胺纤维进行改性，将环糊精接到聚酰胺纤维上，可以改善聚酰胺纤维的吸水性、染色性等性能．     

羟丙基环糊精性质、应用及前景展望

该文主要介绍羟丙基环糊精,特别是羟丙基-β-环糊精制备方法、结构、功能和毒理学特性,羟丙基环糊精与客体分子复合物形成和客体分子释放,及目前羟丙基环糊精在食品、医药、农业等领域应用,并对其应用前景进行展望。     

β-环糊精及其衍生物增加客体分子水溶性的研究进展

β-环糊精及其衍生物对不同结构的客体分子的包合稳定性会因包合介质、包合温度、客体分子大小及氢键的形成等诸多因素的影响而产生较大差异,而环糊精包合物的形成不仅对疏水性客体分子的溶解度、生物利用度、安全性和稳定性有显著影响,还在减小疏水性客体分子刺激性、去除和掩盖其不良气味以及控制其释放速率等方面发挥重要作用。本文对常见β-环糊精衍生物的特点进行了归纳,并重点讨论了黄酮类化合物、多酚类化合物、香豆素类化合物和萜类化合物等客体分子与β-环糊精及其衍生物形成稳定包合物时包合方式的差异以及β-环糊精及其衍生物在增溶方面的应用,为β-环糊精及其衍生物在食品相关领域对不同疏水性功效成分增溶作用的探究提供理论参考。     

纺织品新型染整助剂一氯三嗪-β-环糊精

一氯三嗪-β-环糊精是一种纺织品新型染整助剂用它整理的织物可以把β-环糊精牢固地固着到织物纤维中，并保留环糊精对客分子的包络能力，以便开发留香、除臭、护肤、治病、清新空气、驱赶蚊虫等功能性服饰．详细介绍了氯三嗪-β-环糊精的性质、应用、在纤维上的固着技术、圃着量的测定以及产品的保存方法和注意事项。具有一定的应用指导意义．     

麦芽三糖基-β-环糊精的结构

用高效液相色谱法对制备得到的麦芽三糖基-β-环糊精进行纯度分析,应用电喷雾质谱测定了麦芽三糖基-β-环糊精的分子量,用傅里叶变换红外光谱、酶解分析以及1H NMR,13C NMR和HMBC谱分析技术对麦芽三糖基-β-环糊精进行结构表征。结果表明:麦芽三糖基-β-环糊精纯度达到99%以上,分子质量为1 620.5,其结构为单取代-6-O-α-D-麦芽三糖基-β-环糊精。     

β-环糊精改性小麦淀粉的消化性及水解动力学

以β-环糊精对小麦淀粉进行改性,考察了β-环糊精用量、加水量、结晶温度、结晶时间对β-环糊精改性小麦淀粉的消化性和水解率的影响。结果表明:β-环糊精改性小麦淀粉的快消化淀粉(RDS)含量随β-环糊精用量的增加而减小,慢消化淀粉(SDS)含量逐渐增大,抗性淀粉(RS)含量先增大后减小。β-环糊精改性小麦淀粉制备SDS的条件为:β-环糊精用量3%、加水量80%、结晶温度25℃、结晶2 h时,生成的SDS的含量最多。水解动力学实验表明:β-环糊精改性小麦淀粉的水解率低于未改性小麦淀粉的水解率。     

干热处理不同时间对琼胶与β-环糊精复配物理化性质的影响

对琼胶与β-环糊精复配物的干热改性工艺进行了研究。利用粒度分析仪、流变仪、差示扫描量热计(DSC)、X-射线衍射仪、红外光谱等探究了干热处理不同时间对琼胶与β-环糊精复配物理化性质变化的影响,并分析了干热反应引起的结构变化。结果表明,经过干热处理后,琼胶与β-环糊精复配物的凝胶强度、熔点、透明度、稳态剪切黏度及颗粒粒径均降低,色泽增加,且干热时间越长变化越明显。对临界剪切速率值的分析表明干热处理打断了分子链,使分子链变短、刚性变大。热分析表明,干热处理后复配物的相变吸热焓降低,结晶结构破坏,同时X-射线衍射图也表明了这一特征。红外结果表明,干热后在3000~3800 cm-1处的红外特征峰向高波长移动,分子间的氢键作用力减小。因此,通过复配和干热改性,可改变琼胶的理化性质,特别是制备低熔点且具有合适凝胶强度的产品,满足其在食品工业中不同应用的需求。     

响应面法优化β-环糊精提取葡萄叶白藜芦醇工艺

研究水、50%甲醇溶液和β-环糊精溶液对葡萄叶中多酚和白藜芦醇提取效果的影响,并采用分子对接方法分析β-环糊精与白藜芦醇之间的相互作用。结果表明：50%甲醇溶液提取所得多酚的提取量最大,而β-环糊精所得白藜芦醇的提取量最大;β-环糊精的疏水性空腔可以容纳白藜芦醇分子,并通过氢键的形成维持复合物的稳定。通过单因素和响应面优化试验对β-环糊精提取葡萄叶中白藜芦醇的工艺参数进行分析和优化,结果表明,3 个因素对白藜芦醇提取量的影响主次顺序为提取温度＞β-环糊精质量浓度＞处理时间;白藜芦醇的最佳提取条件为β-环糊精质量浓度28 g/L、提取温度50 ℃、处理时间68 min,在此条件下,白藜芦醇提取量为152.2 μg/g。     

含乙烯功能团的β-环糊精单体的合成与表征

为提高含双键β-环糊精单体的制备效率及丰富其种类,本文通过酰胺化反应和亲核反应合成三种分子中含乙烯功能团的β-环糊精单体。具体方法如下:利用单-6-对甲基苯磺酰-β-环糊精酯(β-CD-6-OTs)和乙二胺(EDA)反应引入活泼氨基,再以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)和1-羟基苯并三唑(HOBT)为活化剂,N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)为缚酸剂,分别与丙烯酸、丁香酸衍生物发生酰胺化反应,制得分子中含双键的β-环糊精单体;以NaH为催化剂,3-溴丙烯为化学改性剂,合成分子中含烯丙基的β-环糊精衍生物;利用质谱、红外光谱以及核磁共振氢谱对三种单体的结构进行表征。结果表明,在室温条件下,分别按照β-CD-6-E (1.0 eq)、AAc/SA-AC (1.2 eq)、HOBT (1.2 eq)、DIPEA (3.3 eq)、EDCI (1.5 eq)和β-CD (1.0 eq)、NaH (20 eq)、3-溴丙烯(2.9 eq)的投料比进行酰胺化反应和亲核反应。表征结果表明,双键均键合至β-环糊精分子中,得到了单取代产物6-丙烯酰乙二胺-β-环糊精(β-CD-6-EA)和6-丙烯酰化丁香酸-β-环糊精(β-CD-6-SA-AC),和以双取代为主的6-O-烯丙基-β-环糊精(Allyl-β-CD)。因此,利用改进后的方法制备含双键环糊精单体,不仅操作简单、效率高,还增加了可聚合环糊精单体的种类和数量,为今后制备各种功能的环糊精高聚物提供了应用基础和思路。     

弱酸深蓝5R染料的β—环糊精包合作研究

通过紫过-可见光谱、热重分析法，研究了β-环糊精对弱酸深蓝5R染料的包合作用，并对弱酸深蓝5R染料的分子空间结构进行模拟，进而从β-环糊精空腔与染料分子结构及尺寸匹配角度，探讨了其可能的包合模型。     

环糊精及其衍生物在废纸造纸湿部中的应用现状及展望

环糊精是由不同的β-吡喃葡萄糖单元环状排列而成的圆锥状中空桶形分子,其独特的外亲水、内疏水结构决定了其特殊的性能。目前环糊精及其衍生物在医药、水处理方面应用广泛,但在造纸湿部中的应用很少。该文主要介绍了环糊精的结构、环糊精衍生物和环糊精聚合物的合成方法及其种类;综述了环糊精衍生物在废纸造纸湿部中的应用现状,预测了其在阴离子垃圾捕捉剂和助留助滤剂中的广阔应用前景。     

β-环糊精对阳离子染料的移染作用研究

研究了β-环糊精在阳离子染料染色中的移染作用，并从移染动力学方面探讨了β-环糊精对阳离子染料的移染速率常数，进而从染料分子与β-环糊精空腔尺寸匹配及包合作用出发，分析了β-环糊精对阳离子染料的移染机理。     

二醛β-环糊精/壳聚糖改性对涤纶织物亲水性能的影响

为提高涤纶织物的亲水性能,通过高碘酸钠氧化β-环糊精制备二醛β-环糊精,将涤纶织物依次于壳聚糖溶液、二醛β-环糊精溶液中进行轧—烘—焙处理,得到改性涤纶织物。探究高碘酸钠用量(高碘酸钠与脱水葡萄糖单元的量比)、二醛β-环糊精质量浓度与壳聚糖质量分数对改性涤纶织物亲水性能的影响。结果表明:在脱水葡萄糖单元/高碘酸钠的量比为1∶1、壳聚糖质量分数为3%、二醛β-环糊精质量浓度为80 g/L的条件下,二醛β-环糊精/壳聚糖交联改性涤纶织物的回潮率高达2.28%,相比原涤纶织物提高了1.88%,接触角在2 s内下降为0;改性后涤纶织物经过30次皂洗后质量减少率控制在7%以内。     

β-环糊精接枝纤维素纤维的制备与机理

以环氧基为交联桥,制备了β-环糊精接枝纤维素纤维,获得了接枝最佳工艺参数,同时进行了结构分析,并探讨了接枝机理。结果表明,以环氧基为交联桥可制备β-环糊精接枝纤维素纤维,环氧化反应最佳工艺参数为1 g纤维素纤维所需环氧氯丙烷7 mL,40%NaOH 6 mL,反应时间2.5 h,温度40℃;纤维素分子并未因接枝环糊精发生根本性破坏,有利于β-环糊精在纺织工业的应用。     

环氧基环糊精的合成及真丝接枝

以β-环糊精、对甲苯磺酰氯、乙二胺、环氧氯丙烷为原料合成了带环氧基的环糊精衍生物单-[2-(N′-2,3环-氧丙基乙二胺基)-2去-氧]-β-环糊精(β-CD-2-EPA),并将其应用到真丝织物改性中。通过红外光谱和核磁共振表征了产物结构。采用单因素试验得出β-CD-2-EPA接枝真丝的优化工艺条件:单体浓度15%(owf),浴比1∶50,pH值9,80℃×50 min。单体接枝前后真丝表面的扫描电镜照片和红外光谱图证实β-CD-2-EPA已成功接枝到真丝织物上。     

8-姜酚与麦芽糖基-β-环糊精的包合研究

8-姜酚是生姜中有益于人体健康的生物活性成分,但其水溶性较低,化学稳定性较差,这限制了其在食品工业中的应用。环糊精可作为生物活性成分微胶囊的壁材改善其水溶性和稳定性,本研究采用溶剂法联合冷冻干燥技术制备了8-姜酚/麦芽糖基-β-环糊精(Mal-β-CD)的包合物,并借助紫外光谱、红外光谱、X-射线衍射技术、热重及差示扫描量热联用分析、分子对接模拟等技术研究包合物结构特征。结果表明,Mal-β-CD对8-姜酚具有良好的包合能力,8-姜酚与Mal-β-CD包合物的化学计量比为1:1;8-姜酚的苯环结构进入到Mal-β-CD的疏水性空腔中,二者之间形成了氢键,结合能为-4.4 Kcal/mol,氢键键长为2.9?。8-姜酚以无定形状态存在于包合物中,其热稳定性得到了明显提高。     

环糊精及肽配体介导的毒死蜱非竞争检测模式

以毒死蜱作为对象,构建了一种由环糊精和肽配体介导的非竞争检测模式。首先利用分子模拟和光谱学方法对β-环糊精包合毒死蜱的效应进行了证实;然后将β-环糊精与牛血清蛋白进行偶联,并证实偶联状态的环糊精分子仍能包合毒死蜱;以β-环糊精-牛血清蛋白偶联产物为核心材料,从商品化的噬菌体展示线性十二肽库中筛选获得了5个可以特异识别环糊精-毒死蜱包合物的肽配体;最后,利用亲和力最强的肽配体(8#克隆)构建毒死蜱的非竞争检测模式,该检测模式能够特异性地识别毒死蜱,而对丙溴磷、除线磷和溴硫磷等结构类似农药分子无识别。本研究所构建的检测模式无需对小分子物质进行改造和固定,可为小分子化学污染物的快速检测提供新的参考。     

β-环糊精和染料木黄酮包合作用的研究

以β-环糊精与染料木黄酮的摩尔比、包合温度及包合时间为变量设计正交试验优化β-环糊精与染料木黄酮的包合反应工艺参数，利用紫外和红外吸收光谱、热重和导数热重分析、差示扫描量热分析等测试方法对β-环糊精与染料木黄酮的包合物和主、客体分子进行了表征；比较了包合物与游离主、客体的光谱性质的差异，实验结果表明：β-环糊精与染料木黄酮能形成摩尔比为1：1的水溶性好、热稳定性强的包合物，该包合物可广泛应用丁多个领域。     

1-甲基环丙烯与β-环糊精的相互作用及热分解动力学

制备了β-环糊精和1-甲幕环丙烯的包结配合物，并利用X-射线粉末衍射（X-RPD）和红外吸收光谱（IR）等测试方法对此包结物进行了研究。通过比较β-环糊精及其与1-甲基环丙烯形成的包结物在光谱上的差异，证实了包结物的生成。非等温热重法研究了β-环糊精与1-甲基环丙烯包结物的热分解动力学实验结果表明，β-环糊精与1-甲基环丙烯包结物热分解过程反应级数小于1。用Ozawa（I）法和Reich法求得的活化能分别为101．06kJ／mol利100．71kJ／mol，两种方法所得结果基本一致。较低的表观活化能值说明β-环糊精与客体分子1-甲基环丙烯之间没有形成强烈的化学键，而主要是靠范德华力相结合的。