环糊精包合作用组装大分子网络
环糊精及其衍生物在药物制剂中的应用
环糊精及其衍生物在药物制剂中的应用摘要：环糊精及其衍生物是一类重要的功能性化合物，在药物制剂中具有广泛的应用。
本文对环糊精及其衍生物的在药物制剂中的应用进行了综述。
首先介绍了环糊精的化学性质和结构特点，然后详细阐述了环糊精与药物之间的包合作用，包括如何提高药物的溶解度和稳定性，并提高药物的生物利用度。
接着探讨了环糊精在药物制剂中的新兴应用，如药物载体和缓释制剂等，以及结构修饰和纳米技术对环糊精应用的影响。
最后总结了环糊精的应用前景，强调其在药物研发和临床治疗中的重要性和潜力。
关键词：环糊精；衍生物；药物制剂；应用引言：环糊精及其衍生物作为一类重要的功能性化合物，因其独特的空腔结构和亲水外壳，被广泛应用于药物制剂领域。
随着药物研发的不断进展和临床需求的增加，如何提高药物的溶解度、稳定性和生物利用度成为了研究的关键问题。
环糊精与药物之间的包合作用能够有效地改善药物的物化性质，并增强其溶解度和生物利用度。
此外，通过结构修饰和纳米技术的应用，环糊精在药物制剂中的应用也得到了进一步的拓展，包括药物载体和缓释制剂等方面。
本文旨在对环糊精及其衍生物在药物制剂中的应用进行综述，探讨其应用前景和潜力，为药物研发和临床治疗提供参考和指导。
一、环糊精及其衍生物的概述1.1环糊精的定义和性质环糊精是一种由葡萄糖分子组成的环状分子，具有特殊的空心结构。
它的分子内部形成了一个疏水的腔体，可以通过非共价作用与其他分子形成包合物。
环糊精在水中溶解度高，而在有机溶剂中溶解度较低。
它具有良好的生物相容性和生物可降解性，不具有毒性和致癌性。
由于其独特的结构和性质，环糊精被广泛应用于药物制剂中。
它可以提高药物的稳定性、改善溶解度和生物利用度，促进药物的控释和靶向给药。
此外，环糊精还可以降低药物的毒副作用，增强药物的疗效。
因此，环糊精在药物制剂研究和开发中具有重要的应用价值。
1.2环糊精衍生物的分类和特点环糊精衍生物是由环糊精分子经过化学修饰而得到的一类化合物，具有不同的化学结构和性质。
【国家自然科学基金】_β-环糊精交联聚合物_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
科研热词 推荐指数 苯甲醛 1 肉桂醛氧化 1 聚轮烷 1 聚磷酸酯 1 纤维素功能化β -环糊精 1 滑轮效应 1 滑动轮凝胶 1 水凝胶 1 氢键 1 微凝胶 1 底物专一性 1 巯基一炔点击化学反应 1 α -环糊精 1 8字形交联结构 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7
科研热词 重氮树脂 羧酸化β -环糊精 组装 环糊精 层-层自组装 大分子网络 包合作用
推荐指数 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
科研热词 推荐指数 金 1 自组装 1 聚合反应 1 碳糊电极 1 甲苯-2,4-二异氰酸酯 1 环糊精聚合物 1 流变学 1 树脂 1 对硝基苯酚 1 吸附机理 1 吸附 1 双硫腙包结 1 原子吸收光谱法 1 包合作用 1 动力学 1 功能材料 1 催化活性 1 伏安法 1 不溶性β -环糊精聚合物 1 γ -环糊精 1 β -环糊精聚合物微球 1 β -环糊精交联聚合物 1 β -环糊精 1 zn(2+) 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 推荐指数 超分子水凝胶 1 超分子交联点 1 芦丁 1 色谱分离 1 聚甲基丙烯酸环氧丙酯(pgma/edma)微球 1 电化学敏感性 1 环糊精聚合物 1 环糊精 1 溶菌酶 1 复合基质 1 吸附性能 1 包结络合 1 分子印迹 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 重金属 超分子包合 水凝胶 微波 吸附能力 吸附性能 原子转移自由基聚合 原子吸收光谱法 交联聚合物 丙烯酸β -环糊精酯聚合物 丙烯酸β -环糊精酯 三嵌段聚合物 α -环糊精
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。
基于环糊精的功能性有机超分子凝胶新体系研究
基于环糊精的功能性有机超分子凝胶新体系研究一、本文概述在化学和材料科学领域，超分子凝胶作为一种具有高度组织化和自组装特性的软物质，近年来已引起广泛关注。
其独特的结构和性质使得超分子凝胶在药物传递、组织工程、传感器和智能材料等领域具有广泛的应用前景。
特别是，基于环糊精（Cyclodextrin, CD）的功能性有机超分子凝胶，因其独特的包合能力和分子识别特性，成为研究热点之一。
环糊精是一类由多个葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接而成的环状低转化产物，具有空腔结构和外部亲水性表面。
这种结构特点使得环糊精能够包合多种客体分子，形成稳定的超分子结构。
基于环糊精的功能性有机超分子凝胶，通过引入适当的交联剂或功能基团，可以实现凝胶的可控自组装和对外界刺激的响应性。
本文旨在研究基于环糊精的功能性有机超分子凝胶的新体系，包括凝胶的制备、性能表征以及潜在应用等方面。
通过探讨不同环糊精类型、交联剂种类以及外界刺激对凝胶结构和性能的影响，本文旨在揭示基于环糊精的功能性有机超分子凝胶的构效关系，为其在实际应用中的优化和设计提供理论指导。
具体而言，本文将从以下几个方面展开研究：介绍环糊精的结构特点和性质，以及基于环糊精的功能性有机超分子凝胶的研究背景和意义；详细阐述基于环糊精的功能性有机超分子凝胶的制备方法，包括原料选择、反应条件优化等方面；接着，通过一系列实验手段，对凝胶的结构、形貌、稳定性等性能进行表征和分析；探讨基于环糊精的功能性有机超分子凝胶在药物传递、组织工程、传感器等领域的应用潜力，并展望其未来的发展方向。
通过本文的研究，旨在推动基于环糊精的功能性有机超分子凝胶体系的发展，为相关领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
二、环糊精的结构与性质环糊精（Cyclodextrins，简称CDs）是一类由多个葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接而成的环状低转化度淀粉衍生物。
根据葡萄糖单元的数量，环糊精可分为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精等，其中β-环糊精（β-CD）因其独特的结构和性质，在超分子凝胶体系中的应用最为广泛。
环糊精的包合作用原理
环糊精的包合作用原理环糊精是一种糖类衍生物，它具有特殊的空心结构。
这种结构使得环糊精能够与各种分子相互作用，并形成包合物。
环糊精的包合作用是一种物理过程，其中环糊精分子将其他分子通过空腔包裹进去，形成一种稳定的复合物。
环糊精的包合作用原理可以通过以下两个方面来解释：空腔效应和疏水效应。
首先是空腔效应。
环糊精分子中含有一个空心的环状结构，这个空心结构对于小于其空腔直径的分子具有一定的选择性。
当目标分子尺寸适合于环糊精的空腔时，目标分子可以进入环糊精的空腔内。
环糊精的空腔可以与目标分子之间形成氢键、范德华力、电荷间相互作用等各种相互作用力。
这些力可以帮助稳定包合物的形成。
其次是疏水效应。
环糊精分子的外层由氧原子组成，这些氧原子比碳原子更具电负性。
因此，环糊精的外层具有亲水性，而内层则是由碳原子构成，具有疏水性。
这种疏水效应导致了环糊精分子在水中形成的疏水内壁和亲水外壁。
当溶液中存在疏水性分子时，这些分子倾向于进入环糊精的内部空腔，以减少其与水分子的接触。
综上所述，环糊精的包合作用是通过空腔效应和疏水效应共同作用来实现的。
空腔效应使得环糊精能够选择性地包裹适合尺寸的分子，而疏水效应则增强了包合物的稳定性。
在环糊精与目标分子相互作用的过程中，环糊精的空腔与目标分子之间的相互作用力有助于形成稳定的包合物。
环糊精的包合作用在许多领域都有重要的应用。
例如，在药物传递领域，环糊精可以将药物分子包裹在其内部，提高药物的稳定性和溶解度，从而增强药物的传递效果。
在食品工业中，环糊精可以用作食物添加剂，用于改善口感、延缓食物的氧化和腐败。
此外，环糊精还可以用于分离纯化化合物、降低毒性化学物质的风险以及改善环境污染等方面。
总的来说，环糊精的包合作用通过空腔效应和疏水效应相互作用来实现。
这种作用机制使得环糊精能够与其他分子形成稳定的包合物，广泛应用于医药、食品和环境等领域。
随着对环糊精的研究的深入，环糊精及其包合作用在各个领域的应用还将进一步提升。
环糊精的分子结构对其与其他分子的包合能力的影响
环糊精的分子结构对其与其他分子的包合能力的影响摘要：本文主要探讨了环糊精的分子结构对其与其他分子的包合能力的影响。
通过对环糊精结构特征的研究，可以设计和调控其包合性能，从而提高包合效率和稳定性。
本文提出了未来研究的方向，即关注环糊精分子结构与包合机制之间的关系，并通过结构改变来优化其包合能力，从而推动环糊精在科学研究和工业应用中的发展。
关键词：环糊精的分子结构；其他分子的包合能力；影响因素引言：环糊精是一种特殊的环状分子，由葡萄糖分子组成。
其具有独特的空心结构，使其能够与其他分子发生包合作用。
环糊精的包合能力在化学、医药、环境等领域具有广泛应用。
然而，环糊精的包合能力与其分子结构密切相关，因此研究环糊精分子结构对其包合能力的影响至关重要。
本文将探讨环糊精分子结构与包合能力之间的关系，并提出未来研究的方向，以促进环糊精在各个领域的应用和发展。
一、环糊精的分子结构1.1环糊精的基本结构环糊精是一种由葡萄糖分子组成的环状分子，其基本结构包括6个葡萄糖单元通过1,4-α-糖苷键连接而成。
该环状结构使得环糊精具有特殊的空腔结构，可以将其他分子包裹进去形成稳定的包合物。
环糊精的分子内部是非极性的，而外部则是由氧原子组成的极性羟基。
这种独特的结构赋予了环糊精一定的溶剂性和化学反应性。
此外，环糊精的分子大小适中，既能包容一些小分子，又能适应较大分子的包合需求，使其具有广泛的应用潜力。
1.2环糊精的衍生物及其结构特点环糊精的衍生物是通过对环糊精分子进行化学修饰而得到的具有不同功能和特性的化合物。
常见的环糊精衍生物包括甲基化环糊精、乙基化环糊精、硫醇化环糊精等。
甲基化环糊精是在环糊精分子上引入甲基基团，增加了其溶解度和稳定性，使其在一些溶剂中更易溶解。
乙基化环糊精具有类似的特性，但溶解度更高，适用于更广泛的应用场景。
硫醇化环糊精是在环糊精分子上引入硫醇基团，使其具有较强的亲脂性，能与脂溶性物质形成更稳定的包合物。
这些环糊精衍生物的结构特点在于它们在环糊精的基础上引入了不同的官能团，改变了其溶解性、稳定性以及与其他分子的相互作用能力，拓展了环糊精在分离、催化、药物传递等领域的应用潜力。
环糊精包合物超分子材料的制备及应用研究进展
环糊精包合物超分子材料的制备及应用研究进展2.山东中烟工业有限责任公司，济南 250100)摘要：环糊精是一类具有良好的水溶性、生物相容性的大环分子，其具有独特的中空截锥结构以及“内疏水、外亲水”的性质，能够通过主客体相互作用与各种有机、无机、生物分子结合形成包合物。
环糊精作为一种优良的载体材料，在化学、医学、生物学相关领域倍受关注。
本文对环糊精及其包合物材料的制备及在不应用进行了综述，并对其发展前景作出了进一步展望。
关键词：环糊精；包合；主客体相互作用；氢键；超分子中图分类号：TS202 文献标识码：AProgress in the preparation and application of cyclodextrins inclusion supramolecular materialsZHANG Chunxiao1, YU Hongxiao2, ZHANG Donghai2, YUE Yong2, ZHANG Kaiqiang1,(1. National Engineering Research Center for Colloidal Materials, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan, 250100, China;2. The China Tobacco Shandong Industrial Co., Ltd., Jinan, 250100, China)Abstract:Cyclodextrins are a class of macrocyclic molecules with good water solubility and biocompatibility. With their unique hollow truncated conical structure and "inner hydrophobic and outerhydrophilic" properties, they can form inclusion complexes withvarious organic, inorganic or biological molecules through host-guest interactions. As an excellent carrier material, cyclodextrins are of great interest in fields related to chemistry, medicine and biology. Herein,,the preparation and in application of cyclodextrins inclusion materials are reviewed, and further outlooks on their development prospects are given.Key words: cyclodextrin; inclusion; host-guest interaction; hydrogen bonding; supramolecule1 环糊精简介1.1环糊精结构与性质环糊精（CD）是由环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉而产生的一系列环状低聚糖，它们由通过α-1,4糖苷键连接的D-吡喃葡萄糖单元组成[1-3]。
环糊精包合技术
冷冻干燥法
• 对溶于水且不耐热的包含物（遇热挥发、分解、 变色）可采用本法制备。
• 用其它方法得到的包含物采用冷冻干燥，所得 产品疏松、溶解性能好。
β-环糊精包合物的应用
• • • • • • 增加药物的溶解度 增加药物的稳定性 液体药物粉末化 减少刺激性，降低毒副作用，掩盖不适气味 调节释药速度 提高生物利用度
环糊精包合技术
环糊精包合技术
• 系指一种分子被包藏在另一种分子的空穴结构 中形成包合物的技术。处于包合物外层的大分 子物质如环糊精(CYD)、胆酸、淀粉、纤维素、 蛋白质、核酸等称为主分子，被包合于主分子 内的小分子物质称为客分子。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。
环糊精的结构与性质
可与环糊精形成固体包合物用 于口服剂型的有机物
• • • • • 化合物结构中原子数大于5个（C.P.S.N）。 化合物在水中的溶解度小于10mg/ml。 化合物的熔点小于250℃。 化合物的稠环小于5个。 化合物的分子量在100400之间。
常用于药剂处方中环糊精的选择
环糊精在体内的吸收过程
α、β、γ三种环糊精化学结构
环糊精的结构
环糊精的立体结构
β-环糊精包合物的制法
• 饱和水溶液法 • 研磨法 • 冷冻干燥法 • 其他
饱和水溶液法
环糊精（饱和水溶液）
+
客分子化合物
搅拌混合30min
包含物
研磨法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 用1-5倍的水与环糊精混合，再加入药物（必
要时溶于有机溶剂），在研磨机中充分研磨混 合2-5h，反应物逐渐粘稠成糊状，干燥后用有 机溶媒洗净，即得稳定的包合物。 • 本法适于不溶于水的固体药物。
基于环糊精包结络合作用的大分子自组装
本文综述了基于环糊精包结络合作用地大分子自组装地研究进展,包括: () 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; () 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; () 温度、值、光及客体分子刺激响应智能体系; () 通过亲水性地环糊精线型均聚物与含金刚烷地疏水性聚合物之间地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( , , 通常简称为) 是一类由吡喃葡萄糖单元通过α , 糖苷键首尾连接而成地大环化合物,常见地α、β和γ环糊精分别有、和个葡萄糖单元[ ] .其分子结构如图所示[ ] .由于每一个吡喃葡萄糖单元都是椅式构象,整个分子呈截顶圆锥状腔体结构.文档收集自网络，仅用于个人学习本文结合本课题组近期相关地研究工作,着重阐述基于环糊精包结络合作用地各种分子自组装行为.. 包结络合作用地选择性从本质上看, 主客体化学地基本意义源于酶和底物间地相互作用, 这种作用常被理解为锁和匙之间地相互匹配关系,即主体和客体分子间地构互补和分子识别关系.显然, 作为主体地客体分子形成包合物地一个基本要求是尺寸地匹配,即、对体积地选择性.一般来说,α地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地包结物,同时它更适合与筒状或球状客体分子.文档收集自网络，仅用于个人学习. 自组装超分子聚合( )超分子聚合物是单体单元之间经可逆地和方向性地次价键相互作用连接而成地聚合物[ ] .超分子聚合物地合成(超分子聚合) 涉及互补单体通过分子识别地选择性非共价键合、链生长(组分沿一定方向地序列键合) 和链终止[ , ] .与通常地聚合物分子不同,超分子聚合物中地构筑单元之间是由氢键等非共价键连接地.在基于环糊精地超分子聚合物体系中,主客体间地疏水相互作用是形成超分子聚合物地主要驱动力.等[ ] 将由环糊精与客体分子间疏水相互作用导致地主客体间地包结络合引入到超分子聚合物地制备当中,开辟了超分子聚合物制备地新途径.这里主要是利用α和β对客体分子地高度选择性.他们在α地次面上引入金刚烷基团,在β地主面上引入一对叔丁氧基肉桂酸基团.由于金刚烷与β、对叔丁氧基肉桂酸基团与α分别产生包结络合作用,将α和β地这两个衍生物混合后,就能得到交替α、β地超分子聚合物(图) .若在α次面上直接引入对叔丁氧基肉桂酸基团,则利用对叔丁氧基酰胺和α分子间地包结络合,在溶液中可自组装成聚合度达地超分子聚合物.此外,取代基团在超分子聚合物中呈左手反式构象,聚合物自身则呈现螺旋结构[ ] .聚乙二醇桥联β二聚体和聚乙二醇桥联金刚烷二聚体在浓度为时,可自组装成分子量达万地线型超分子聚合物[ ] .此外,他们还合成了α地一种[ ]轮烷(该轮烷地两个封端基团分别为β和可与其发生包结络合作用地客体分子) ,此[ ]轮烷通过封端基团之间地包结络合作用自组装成线型超分子聚合物(图) [ ]文档收集自网络，仅用于个人学习最近, 等[ ] 研究了桥联金刚烷二聚体( ) 分别与桥联β二聚体(β) 和桥联β三聚体(β) 地超分子自组装行为.发现与β可形成线型超分子聚合物,而与β则形成树状超分子聚合物,如图所示.文档收集自网络，仅用于个人学习. 自组装多聚准轮烷、多聚轮烷与分子管多聚准轮烷、多聚轮烷轮烷( ) 是环状分子与线型分子通过非共价键连接在一起地超分子体系,线型分子地两端用大基团封闭.相应地没有封端地超分子配合物则称为准轮烷() .若线型分子为长链高分子聚合物,则往往可“穿”多个环状分子,这样形成地超分子配合物也一般被称为多聚准轮烷() ,对线型高分子封端后地配合物则被被称为多聚轮烷() (又称分子项链) ,其结构如图所示.文档收集自网络，仅用于个人学习等[ ] 于年首次发现α可以和聚乙二醇() 在水溶液中形成多聚准轮烷文档收集自网络，仅用于个人学习对于β和γ,由于空腔较大,往往在封端地过程中前驱体多聚准轮烷就已经解离,故如何找到合适地封端剂以获得β和γ地多聚轮烷一直困扰着众多地科研工作者.最近等[ ]通过光化学地方法克服了这一缺点,制得了β地多聚轮烷.其制备过程如图所示,首先用一端为三苯甲基,另一端为蒽基地与β形成多文档收集自网络，仅用于个人学习聚准轮烷,然后通过光照使蒽基π→π单线态,两分子偶合成二聚体.这样便得到了三苯甲基封端地β地多聚轮烷.用类似地方法他们还制得了α和γ地多聚轮烷[ , ]刘育等[ ] 利用醛基修饰地β自身作封端剂,制备了β地多聚轮烷,然后又利用与封端基团β地包结络合作用,进一步自组装形成线型超分子聚合物(图)文档收集自网络，仅用于个人学习分子管及其组装等[ ] 利用环氧氯丙烷将其制备地α多聚轮烷上地α彼此交联起来,脱除封端基团及后,首次得到了α分子管(图) .刘育等[ ]则利用其制备地双多聚轮烷首次制备了( Ⅳ) 桥联地α双分子管(图) . 等[ , ]利用吸附诱导自组装地方法,发现α、β和γ在负电压下均可在( Ⅲ) 表面自组装成纳米分子管.文档收集自网络，仅用于个人学习等[ ] 研究了导电聚合物聚苯胺与α分子管地自组装行为,发现聚苯胺可以充分穿入到α分子管内, 形成一种绝缘分子纤维.等[ ] 则研究了α分子管与十二烷基磺酸钠地包结络合行为.文档收集自网络，仅用于个人学习应用多聚(准) 轮烷、分子管因其独特地化学结构,往往拥有一些特殊地物理化学性质,因此有关其应用地研究也已有大量地文献报道.如可增加两亲性聚合物地水溶性,抑制聚集体地形成,加速聚合物地成核、结晶、生物降解过程,提高高分子合金组分地相容性、环境敏感共轭聚合物地绝缘性.此外,在药物传输与释放、多重识别与靶向、凝胶与聚合物网络地构建及纳米多孔材料地制备等方面也有较多研究.文档收集自网络，仅用于个人学习包结络合作用诱导高分子胶束化及空心球经典地高分子胶束由嵌段或接枝共聚物在选择性溶剂中自组装形成作者在长期地有关多组份聚合物相容性研究地基础上[ ] , 提出并实现了高分子胶束化地“非嵌段共聚物途径”,得到了一系列地“非共价键接胶束———”( ) 地制备路线[ ] .例如,将质子给体单元限制在聚合物( 链)地端基上,这样当它与质子受体聚合物( 链,其质子受体单元可在键上无规分布) 溶解在共同溶剂中时,就有可能通过链端基和链质子受体单元地相互作用形成“氢键接枝共聚物”,这就是胶束地前驱体.当地介质由共同溶剂切换为选择性溶剂时,便有可能得到胶束结构(图) .这种聚合物胶束由于核壳之间通过氢键而非共价键连接,所以通过交联壳层然后溶解内核即可得到聚合物空心球.文档收集自网络，仅用于个人学习在基于氢键作用地聚合物胶束地研究基础之上,最近,王竞等[ ] 将与客体分子之间地包结络合作用引入到地研究当中,首次利用β与金刚烷之间地包结络合作用,实现了聚合物胶束化及其空心球地制备.为此,我们首先合成了侧基带β地亲水性聚合物() 和侧基带金刚烷地疏水性聚合物( ) (图) .在两者地共同溶剂中,β和金刚烷之间实现包结络合.然后加入地选择性溶剂———水,即可得到以为内核为壳地聚合物胶束.这里核与壳是通过β和金刚烷地包结络合作用连接在一起地.由于包结络合作用主要发生在核壳地界面上,故壳层上仍有大量地未发生包结络合地β空腔,可进一步进行表面修饰.所形成胶束地壳层交联后,在℃地中处理胶束,此时金刚烷和解络合,故可溶解并通过交联壳层扩散出去,就得到以为壁地空心球(图)文档收集自网络，仅用于个人学习自组装智能响应体系智能( , ) 材料是指对环境具有可感知、可响应,并具有功能识别能力地新材料.智能高分子是其中一类,是受到外界环境地物理、化学乃至生物信号变化刺激时,其某些化学或物理性质发生突变地聚合物.下面将着重阐述基于环糊精包结络合作用地智能响应体系地研究工作.文档收集自网络，仅用于个人学习等[ ] 在以α、β修饰地聚赖氨酸(α、β) 与一系列功能化修饰地客体小分子地包结络合作用地基础上,在温度、值快速响应地智能体系方面作了系统性研究.他们发现β与三甲基硅烷基丙酸() 体系具有可逆响应性,在酸性和碱性条件下,体系呈状态,而在中性条件下则呈状态(图) [ ] .此外等[ ] 研究了侧基含β地聚异丙基丙烯酰胺( ) 与苯胺基萘磺酸铵()在不同温度下地荧光光谱行为,发现β地引入使具有更强地疏水微环境,随温度升高其疏水作用明显增强,β与地包结络合常数下降.文档收集自网络，仅用于个人学习展望鉴于环糊精奇特地理化性质和优良地生物学特性, 仅过去地年中,有关环糊精地修饰、包结络合、配位、聚合和应用研究地各类文献报道已达余篇,现今仍以每年近千篇地速度递增.随着超分子化学和现代分析测试仪器地迅速发展, 环糊精作为自组装与分子识别地主体,在介观甚至宏观尺度上构造新奇、结构有序、形貌独特和智能化超分子材料等方面地研究将有着不可估量地发展文档收集自网络，仅用于个人学习参考文献。
环糊精的性质和应用简版
环糊精的结构和主要性质
基于环糊精的超分子体系
HO O O O O O O O OH
OOOOOOOOO
XX
XX
XX
O OOO OOO OO
OHOHOH OHOHOH OHOHOH
OH OH OH OH OH OH
环糊精的结构和主要性质
环糊精空腔的性质 —— 包合作用
与客体分子形成包结复合物（简称包合物）是环糊精 最重要的性质之一
学上是自发的，而且释放的水分子部分地补偿了由于 CD与客体分子结合而引起的熵损失
环糊精的结构和主要性质
环糊精包合物稳定性的影响因素
主客体分子尺寸的匹配性：-、-、-环糊精具有不同
的空腔直径，可以选择相应大小的分子进行包合 客体分子的几何形状：即客体分子的立体效应，如不
同的取代基，以及空间位置不同的构型异构体 极性与电荷：通常强亲水性离子化客体与环糊精形成
1903年，Schardinger用软化芽孢杆菌（Bacillus macerans）消
化淀粉，并用KI3鉴别，区分开-环糊精（蓝灰色晶体）和-环糊
精（红棕色晶体） 1932年，Pringshem发现环糊精具有识别客体分子的能力 1935年，Freudenberg和French表征了环糊精的结构，确定了环
准轮烷（pseudorotaxane）：由作为客体的线性分子 （轮烷轴）穿入环状主体分子中而形成
轮烷（rotaxane）：准轮烷的线性分子两端用大位阻 试剂封闭而得到的结构
索烃和轮烷在制备初期的方法是类似的，不同的是索烃是将 线性分子首尾封闭成环，而轮烷是用大位阻试剂封端
环糊精的结构和主要性质
-CD 7 1135 1.85 6.00~6.50 7.9±0.1 15.4±0.4 262 单斜晶平行四边形 13.2~14.5
环糊精包合技术
03
50年代处确定了环糊精的化学结构
04
1968年美国CPC公司开始小批量生产β－环糊精
05
1972年日本帝人公司发现利用细菌可大量生产β－环糊精
06
我国1984年工业生产试验通过鉴定
环糊精的研究进展
环糊精的结构
环糊精的立体结构
环糊精在体内的吸收过程
环糊精（饱和水溶液）+ 客分子化合物搅拌混合30min包含物
本法适于不溶于水的固体药物。
研磨法
用其它方法得到的包含物采用冷冻干燥，所得产品疏松、溶解性能好。
对溶于水且不耐热的包含物（遇热挥发、分解、变色）可采用本法制备。
冷冻干燥法
环糊精包合物在药 剂学上的应用
01
提高药物的稳定性
02
使潮解性、挥发性或液体药物粉末化
03
增加不溶性药物的溶解度
04
提高药物的生物利用度
5-FU—β-环糊精硫酸酯包合物在大鼠肝癌动物模型肝中正常组织和肿瘤组织中分布研究
动物和给药方法 16只大鼠肝癌动物模型随机分为两组,每组8只（对照组和实验组） 穿刺门静脉并注入药物， 对照组给予5—FU 实验组给予5-FU-β-环糊精硫酸酯包合物 剂量按5-FU计为 20mg/Kg体重给予
采用t-检验，检查正常组织和肿瘤组织中5-FU浓度的差异性。
数据统计
02
于给药后1h,切取肝脏正常组织和肿瘤组织各约10mg，置-80℃冰箱中保存至测定。
样品采集
01
5-FU—β-环糊精硫酸酯包合物在大鼠肝癌动物模型肝脏药物分布研究 60只大鼠肝癌动物模型随机分为2组,每组30只 尾静脉给药 对照组给予注射用5-FU 实验组给予5-FU-β-环糊精硫酸酯包合物 剂量按5-FU计为 20mg/kg， 动物和给药方法
环糊精包合技术
环糊精包合技术环糊精包合技术是一种利用环糊精包合物的特殊性质来解决各种问题的技术。
环糊精是一种由葡萄糖分子组成的环状结构，可以将不同分子通过包合作用吸附在其内部，形成稳定的包合物。
本文将从环糊精包合技术的原理、应用领域和未来发展等方面进行详细介绍。
一、环糊精包合技术原理环糊精包合技术的原理是基于环糊精分子的包合作用。
环糊精分子中含有一定数量的氢键和疏水性的腔体，可以与其他分子形成稳定的包合物。
当环糊精与目标分子接触时，目标分子会进入环糊精的腔体内部，通过氢键和疏水作用形成包合物。
这种包合作用可以改变目标分子的性质，如溶解度、稳定性和活性等。
二、环糊精包合技术的应用领域1. 药物传递系统：环糊精包合技术可以用于药物的传递和控释。
通过将药物包合在环糊精内部，可以提高药物的稳定性和生物利用度，延长药物的作用时间。
2. 食品添加剂：环糊精包合技术可以用于食品添加剂的改良。
通过将不稳定的食品添加剂包合在环糊精内部，可以提高其稳定性和溶解度，减少添加剂对食品的影响。
3. 环境污染治理：环糊精包合技术可以用于环境污染物的去除和修复。
通过将污染物包合在环糊精内部，可以提高污染物的稳定性和去除效率，减少对环境的影响。
4. 化学合成：环糊精包合技术可以用于化学合成中的反应控制和分离纯化。
通过将反应物包合在环糊精内部，可以控制反应的速率和选择性，提高产物的纯度和收率。
5. 生物分析：环糊精包合技术可以用于生物分析中的样品净化和分离富集。
通过将目标分子包合在环糊精内部，可以去除样品中的干扰物质，提高分析的准确性和灵敏度。
三、环糊精包合技术的未来发展环糊精包合技术已经取得了许多重要的应用成果，但仍存在一些挑战和机遇。
一方面，环糊精包合技术需要进一步提高包合效率和选择性，以满足不同应用领域的需求。
另一方面，环糊精包合技术还可以与其他技术相结合，如纳米材料和生物技术，开发出更加高效和智能的包合系统。
环糊精包合技术还可以应用于药物研发、材料科学、环境保护和食品安全等领域。
环糊精包合技术
环糊精包合技术
环糊精包合技术是一种新型的药物传递系统，它可以将药物包裹在环
糊精分子中，形成一种稳定的复合物，从而提高药物的溶解度和生物
利用度。
这种技术已经被广泛应用于药物研究和开发领域，成为一种
重要的药物传递策略。
环糊精是一种环状分子，具有空心的结构，可以将其他分子包裹在内
部形成一种复合物。
这种复合物可以提高药物的溶解度和生物利用度，从而提高药物的疗效。
环糊精包合技术可以将药物包裹在环糊精分子中，形成一种稳定的复合物，从而提高药物的溶解度和生物利用度。
环糊精包合技术的优点是显而易见的。
首先，它可以提高药物的溶解
度和生物利用度，从而提高药物的疗效。
其次，它可以减少药物的副
作用，因为药物被包裹在环糊精分子中，不容易与其他分子发生反应。
最后，它可以提高药物的稳定性，因为药物被包裹在环糊精分子中，
不容易被氧化或降解。
环糊精包合技术已经被广泛应用于药物研究和开发领域。
例如，一些
药物研究人员已经使用环糊精包合技术来提高抗癌药物的溶解度和生
物利用度。
另外，一些药物研究人员已经使用环糊精包合技术来减少
药物的副作用，例如，一些抗生素可以被包裹在环糊精分子中，从而
减少对肠道的刺激。
总之，环糊精包合技术是一种新型的药物传递系统，它可以提高药物的溶解度和生物利用度，减少药物的副作用，提高药物的稳定性。
这种技术已经被广泛应用于药物研究和开发领域，成为一种重要的药物传递策略。
未来，随着技术的不断发展，环糊精包合技术将会在药物研究和开发领域发挥更加重要的作用。
羟丙基倍他环糊精的包合机理
羟丙基倍他环糊精的包合机理哎呀，今天咱们来聊聊那个“羟丙基倍他环糊精”的包合机理，听起来挺高大上，其实挺有意思的哦！想象一下，你在煮面条，对吧？羟丙基倍他环糊精就像是那个勺子，它不是面条，但能把面条围起来，让它们都整齐排列，好像在做面条雕塑一样。
这个倍他环糊精啊，有点儿像包租婆，喜欢把客人（分子）招待得服服帖帖，让他们在房间里舒服自在，不乱跑。
包合机理其实就是一种“抱团取暖”的玩法。
羟丙基倍他环糊精分子是中间那个好心人，能把小分子（客人）招待得好好的，使它们在里面有家的感觉，不乱跑。
就像小鱼在大海里找到了一个安全港湾，不再到处游荡，省心又省力。
这个倍他环糊精啊，它不是一言堂，也不会像小孩子一样乱跑，它有点像是个管理精英，喜欢把周围的小分子“围困”起来，让它们乖乖听话。
所以，如果你是个小分子，进了羟丙基倍他环糊精的包围圈，那就安心吧，不会乱跑啦！包合机理的本质其实就是分子之间的相互吸引和包容。
倍他环糊精啊，就像是一个大大的拥抱，能把分子像把孩子一样抱在怀里，给予温暖和安全感。
它们之间的关系就像是一对默契的舞伴，一动一静，配合默契，永远不会出错。
有趣的是，倍他环糊精并不是“一刀切”的，它可以和各种不同类型的分子结伴而舞，就像是一个能融入各种圈子的社交达人。
所以不管你是谁，只要和倍他环糊精结伴，都能找到属于自己的位置，不用担心被孤立。
包合机理的研究其实也是一场“情感的盛宴”。
科学家们就像是搞懂了朋友圈的规律，知道每个人喜欢什么，不喜欢什么，然后把他们安排得井井有条，谁都不会冷落。
倍他环糊精的包合机理其实是一种微小世界里的“大智慧”。
它们能让分子们在微观世界里有序运行，就像是一个有默契的大家庭，每个人都知道自己的位置，又能和其他人和谐相处。
所以啊，羟丙基倍他环糊精的包合机理，就像是大自然中的一场精彩舞蹈，各种分子们在它的带领下，跳出了一段又一段优美的舞姿。
它们不仅仅是化学反应的参与者，更是一种微观世界里的“舞会主持人”，把每个分子都带进了自己的圈子，让化学世界变得更加有趣和神秘。
环糊精包合原理
环糊精包合原理“同学们，今天我们来聊聊环糊精包合原理。
”我看着教室里那一双双充满求知欲的眼睛说道。
环糊精啊，它其实就像是一个小小的分子容器。
大家可以把环糊精想象成一个有洞的甜甜圈，这个洞呢就是它的空腔。
环糊精的分子结构很特别，它是由多个葡萄糖单元连接而成的环状分子。
那为什么要研究环糊精包合原理呢？这是因为它有很多神奇的作用。
比如说，药物研发中经常会用到它。
有些药物不太稳定，容易受到外界环境的影响而变质，或者在体内的吸收不太好。
这时候，我们就可以利用环糊精把药物分子包合起来。
就好像给药物穿上了一件保护衣，让它更稳定，也能提高它在体内的吸收效果。
我给大家举个例子吧，比如维生素 A，它对我们的眼睛很重要，但它很容易被氧化破坏。
我们就可以用环糊精把维生素 A 包合起来，这样就能更好地保持它的活性。
环糊精包合的过程就像是钥匙插进锁孔一样。
药物分子就像是钥匙，环糊精的空腔就像是锁孔。
只有合适的药物分子才能和环糊精形成稳定的包合物。
而且包合的方式也有多种，有完全包合进去的，也有部分包合的。
在实际应用中，我们还要考虑很多因素。
比如环糊精的类型，常见的有α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精，它们的空腔大小不一样，能包合的药物也不一样。
还有温度、pH 值等条件也会影响包合的效果。
同学们，再给大家说个生活中的例子。
有些化妆品中也会用到环糊精包合技术哦。
一些容易挥发或者不稳定的香料分子，通过环糊精包合后，就能更好地保持香味，延长化妆品的使用效果。
总之，环糊精包合原理在很多领域都有着重要的应用。
它为我们解决了很多实际问题，让一些原本不太好处理的物质变得更容易利用和发挥作用。
希望大家通过今天的学习，能对环糊精包合原理有更深刻的理解和认识。
以后如果有机会接触到相关的研究或者工作，也能更好地运用这些知识。
好了，同学们，今天关于环糊精包合原理就讲到这里，大家还有什么问题吗？。
基于环糊精包结络合作用的大分子自组装
收稿:2006年8月,收修改稿:2006年10月 3国家自然科学基金项目(N o.50333010)资助33通讯联系人 e 2mail :mjiang @基于环糊精包结络合作用的大分子自组装3郭明雨 江 明33(复旦大学高分子科学系聚合物分子工程教育部重点实验室 上海200433)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 包结络合中图分类号:O63611;T Q31411 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2007)0420557210Macromolecular Self 2Assembly B ased on I nclusionComplexation of CyclodextrinsGuo Mingyu Jiang Ming33(K ey Laboratory for M olecular Engineering of P olymers ,Ministry of Education ,Departmentof Macrom olecular Science ,Fudan University ,Shanghai 200433,China )Abstract Recent progresses in m olecular self 2assembly based on the inclusion com plexation between cyclodextrins and various guest macrom olecules have been reviewed ,which include (1)polyrotaxanes (m olecular necklace ),polypseudorotaxanes ,bis (polypseudorotaxane )s or bis (polyrotaxane )s ,m olecular tubes or bis (m olecular tube )s and supram olecular hydrogels induced by the com plexation between cyclodextrins or their dimers and the polymer guests including linear ,comb ,multi 2arms star or hyperbranched ones ;(2)linear or hyperbranched supram olecular polymers prepared by the self 2assembly of bridged cyclodextrins and their bridged guest m olecules ;(3)intelligent systems showing stimuli responsive properties including tem perature ,pH ,light or guest m olecules ;(4)polymeric micelles and hollow spheres made in water by the inclusion between a linear hydrophilic polymer containing cyclodextrin as side groups and a linear hydrophobic polymer with adamantine appendants.In addition ,the potential applications of the resultant assemblies are discussed.K ey w ords cyclodextrins ;self 2assembly ;inclusion com plexation1 引言环糊精(cyclodextrins ,cycloamyloses ,通常简称为C Ds )是一类由D 2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]。
环糊精包合作用组装大分子网络
环糊精包合作用组装大分子网络
王杰;郭旭虹;李莉
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2008(027)010
【摘要】利用环糊精的包合作用可以组装构筑大分子网络体系.这种独特的组装方法交联模式简单、交联度易于调控,得到的网络体系既能为聚合物的缔合理论提供理想的实验模型,又能广泛用于黏度调节和药物控释.环糊精的独特结构及对多种客体分子的包合作用使其近年来成为分子组装研究的热点.本文综述了以环糊精包合作用构筑大分子网络的研究进展,分别介绍了链状大分子组装交联和环糊精分子管道结晶缔合这两种方法.
【总页数】5页(P1556-1560)
【作者】王杰;郭旭虹;李莉
【作者单位】华东理工大学化学工程联合国家重点实验室;华东理工大学化学工程联合国家重点实验室;华东理工大学化学工程所,上海,200237
【正文语种】中文
【中图分类】TQ113.2
【相关文献】
1.基于环糊精包结络合作用的大分子自组装 [J], 郭明雨;江明
2.环糊精与大分子组装(准)聚轮烷 [J], 靖波;陈晓;柴永存
3.基于α-环糊精包合作用的光敏性大分子自组装网络 [J], 张晓君; 李莉; 王杰; 王
铭纬; 郭旭虹
4.基于γ-环糊精包合作用的大分子自组装网络及其流变性能调控 [J], 马芳; 李莉; 王杰; 刘建佳; 郭旭虹
5.β-环糊精修饰的聚酰胺-胺树状大分子的合成及其对β-萘酚的包合作用 [J], 姜超;周密;钱欣;陈枫
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倍他环糊精包合技术特点
倍他环糊精包合技术特点倍他环糊精包合技术是一种新型的药物包装技术，它采用了倍他环糊精作为包合剂，可以将药物分子包合在其内部，从而提高药物的稳定性和生物利用度。
下面我们将从技术特点、应用前景和发展趋势三个方面来介绍倍他环糊精包合技术。
技术特点倍他环糊精包合技术的最大特点就是可以提高药物的生物利用度。
这是因为倍他环糊精具有良好的水溶性和生物相容性，可以在体内迅速分解并释放药物分子。
同时，倍他环糊精还可以保护药物分子不受外界环境的影响，从而提高药物的稳定性和储存期限。
此外，倍他环糊精包合技术还具有以下几个特点：1. 可以提高药物的口服生物利用度，减少药物的剂量和副作用。
2. 可以改善药物的物理化学性质，如溶解度、稳定性和溶出速度等。
3. 可以增加药物的靶向性，提高药物的治疗效果。
应用前景倍他环糊精包合技术在药物研发和生产中具有广泛的应用前景。
目前，已有许多药物采用了倍他环糊精包合技术进行包装和制备，如阿司匹林、伊马替尼等。
这些药物在包合后，可以提高其生物利用度和稳定性，从而减少药物的剂量和副作用，提高治疗效果。
此外，倍他环糊精包合技术还可以应用于食品、化妆品、农药等领域。
例如，在食品领域，倍他环糊精可以用于保护食品中的营养成分，提高其稳定性和口感；在化妆品领域，倍他环糊精可以用于保护活性成分，提高其渗透性和稳定性；在农药领域，倍他环糊精可以用于提高农药的稳定性和生物利用度，减少农药的使用量和环境污染。
发展趋势随着科技的不断进步和人们对健康的重视，倍他环糊精包合技术将会得到更广泛的应用和发展。
未来，倍他环糊精包合技术将会朝着以下几个方向发展：1. 多功能化：倍他环糊精包合技术将会发展出更多的功能，如靶向性、缓释性、控释性等，以满足不同药物的需求。
2. 环保化：倍他环糊精包合技术将会采用更环保的制备方法和材料，以减少对环境的影响。
3. 个性化：倍他环糊精包合技术将会根据不同人群的需求，进行个性化的制备和包装，以提高药物的治疗效果和生物利用度。
环糊精包合技术
羟乙基-CYD性质与羟丙基－ CYD相似
支链CYD
分支链是一些糖的取代物，葡萄糖基-CYD（G1-CYD）、 麦芽糖基-CYD（G2－CYD）、麦芽三糖基-CYD（G3－ CYD） 溶解度高于母体γ －CYD，温度对其溶解度的影响小 对酸稳定性：β － CYD< G1- β –CYD< G2- β –CYD< 2G2- β –CYD
四、包合物的体内试验 比较药物和药物与CYD形成包合物的药时曲线下的面积来反映
客体化合物形成包合物的浓度。
环糊精及其衍生物在药物新技型研究中的应用
1、速释制剂 2、缓释制剂 3、局部给药制剂 4、毫微粒给药系统
一、包合物的分类： （一）按包合物的结构和性质分类 1.多分子包合物：若干主分子由氢键连接，按一定的方向松散的排列 形成晶格空洞，客分子嵌入空洞而成。包合辅料有：硫脲、尿素、去 氧胆酸等。 2．单分子包合物：单一的主分子与单一的客分子包合而成。包合辅 料:环糊精。 3．大分子包合物：天然或人工大分子化合物可形成多空结构，能容 纳一定大小的分子。包合辅料:葡萄糖凝胶、沸石、硅胶纤维素和蛋 白质等。
环糊精包合技术
第一节 包合技术
包合技术：是一种分子被包嵌在另一种分子空穴结构内形成包合物的 技术。
包合物由主分子和客分子两种组分组成，主分子即具有包合作用的外 层分子(host molecule)，具有较大的空穴结构，足以将客分子容纳 在内。客分子即被包合到主分子空间中的小分子物质（guest molecu le或enclosed molecule）。
鱼腥草素-β-CYD包合物的制备
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化工
种网络结构，通过流变学表征发现混合后溶液的黏 度链通比过混环合糊前精有的很包大合的作提用高形，成证了明交两联种网线络性结高构分。子长
· · 1556
化工进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2008 年第 27 卷第 10 期
环糊精包合作用组装大分子网络
王 杰 1，郭旭虹 1，李 莉 2
（1华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，2华东理工大学化学工程所，上海 ） 200237
摘 要：利用环糊精的包合作用可以组装构筑大分子网络体系。这种独特的组装方法交联模式简单、交联度易于 调控，得到的网络体系既能为聚合物的缔合理论提供理想的实验模型，又能广泛用于黏度调节和药物控释。环糊 精的独特结构及对多种客体分子的包合作用使其近年来成为分子组装研究的热点。本文综述了以环糊精包合作用 构筑大分子网络的研究进展，分别介绍了链状大分子组装交联和环糊精分子管道结晶缔合这两种方法。 关键词：环糊精；包合作用；组装；大分子网络 中图分类号：TQ 113.2 文献标识码：A 文章编号： – （ ） – – 1000 6613 2008 10 1556 05
Key words cyclodextrin inclusive association assembly macromolecular networks
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 α、β、γ-CD，分别含有 6 个、 7 个和 8 个葡萄糖单元[1]。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[2－4]。
NH2
NH COCH2 CH2
+
图 2 链状大分子之间组装交联示意图[7]
1.1 改性环糊精单体聚合法 首先利用环糊精分子外表面醇羟基进行酯化、
醚化、氧化、酰化等化学反应，引进新的功能团， 生成具有新性质或新功能的环糊精衍生物。将环糊 精衍生物与小分子单体通过一定的化学反应合成 出具有聚合活性的带有环糊精基团的单体化合 物[15－17]。然后通过此单体的自聚或与其它单体的共 聚，最终聚合成带有环糊精支链的链状大分子。目
对环糊精的功能化方法中以环糊精外表面醇 羟基先磺酰化，再氨化生成环糊精衍生物较常用。 江明等 将 [18] β-环糊精单磺酰化和氨化后，与甲基 丙烯酸环氧丙酯通过环氧基开环反应，生成单取 代的环糊精衍生物，最后以 AIBN 引发自由基聚 合，生成带有环糊精支链的链状大分子（如图 3 所示）。
NNHH2 2 HHNN HOO 66
inclusive associations is reviewed. Two kinds of methods for networks assembly are introduced in detail,
： ； ； ； which are cross-linking of linear polymers and crystallization of cyclodextrin molecular tubes.
rheology modifiers or controlled drug release carriers as well as model system to test association
， theories. In this paper the recent progress of macromolecular networks assembled by the cyclodextrin
CCH33
CCHH33
H22CC C
O
Байду номын сангаас
O
H2C=C—C—C—CH—2 CH—CH2
CO
O
CH3
60℃
CCH22
HCC OHH
AIBN
CCHH22 C
C O nn
O CHH22
HHCC OOHH
CCH22
H N
HHNN
CCHH22
H N
HN
HHO 6
HOO 6
图 3 环氧法合成环糊精基链状大分子[18]
CH CH2
CH CH2
++
COOH
nn CONHR mm
O NH C NH
— — — 或 RR== -CC1188HH3377,, -CC1144HH2299,,-C1C21H2H252o5 r
图 7 在聚丙烯酸主链上接枝 CD 和客体基团[8]
能与环糊精改性的聚合物形成包合网络结构的 聚接合枝物的主聚要合有物：[7－金8]、刚亚烷苯基基接接枝枝的的聚聚合合物物[22[]1、2,2C0]等18 基。 其中以金刚烷基接枝的聚合物值得重视，因为它与 β-CD 的包合常数最大[23－25]，结构最稳定。李莉等[26] 将金刚烷和 β-环糊精分别接枝改性的聚丙烯酸进行 复配得到了大分子网络结构。但当温度升高时体系 的黏度急剧下降，说明温度升高不利于金刚烷和环 糊精包合结构的稳定。
OHOH OH OH OHOH
OHOH OH OH
OH OH
O
O
O
图 环糊精的杯状结构 HOCH2 1
CH2OH CH2OH
体系按可照以分形为成两网大络类结：构一的类方是式共，价环键糊化精学大交分联子，网即络
收稿日期：2008–02–19；修改稿日期：2008–05–12。 基金项目：国家自然科学基金（20774030）及华东理工大学校优秀青 年教师基金资助项目。 第一作者简介：王杰（1981－），男，博士研究生。联系人：李莉，副 教授，硕士生导师。电话 – ； – 。 021 64253789 E mail lili76131@
： Abstract Based on the inclusion associations between cyclodextrins and various guest molecules ， grafted onto polymer chains novel macromolecular networks can be formed. Because of their simple ， binding model and controllable degree of cross-linking these novel networks are ideal candidates for
HN OH 6
DCC
CH2 CH2COOH
DMF
HN OH 6
图 4 β-CD-6-EA 与丙烯酸的反应[19]
1.2 环糊精改性聚合物法 环糊精单体的醇羟基或其衍生物上的功能性基
团与高分子长链侧基上的某一官能团反应，也可以 将环糊精单体或其衍生物接枝到长链高分子上，从 而形成具有环糊精支链的链状大分子。
第 10 期
王杰等：环糊精包合作用组装大分子网络
· · 1557
通过交联剂的化学交联反应构成的网络体系；另一 类是非共价键的分子间作用力驱动的物理交联，即 大分子组装，如通过环糊精与客体分子之间的包合 作用构筑的超分子体系。前者形成网络结构主要 是通过引入能与环糊精反应的化学交联剂，如表 氯 醇 （ epichlorohydrin ） [5] 、 二 缩 水 甘 油 醚 （diglycidylethers）[6]等实现的，其缺点是交联体系 的结构难以控制，并且产物结构复杂不易表征。而 后者则是基于分别固定在大分子上的环糊精与客体 分子之间的包合作用交联，由于利用的是环糊精空 腔与客体分子之间一一对应的分子识别关系，组装 而成的大分子网络结构易于控制。
1 链状大分子组装交联
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（见图 2），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[7－8]。
带有环糊精支化基团的高分子长链的合成方 法有改性环糊精单体聚合法和环糊精改性聚合物 法两种。
前，此方法的难度在于制备具有单双键取代基的环 糊精单体化合物。因为环糊精分子外表面有多个醇 羟基并且活性相近[1]，容易被多个小分子单体基团 取代，最后在聚合时产生交联结构，从而得不到带 有环糊精支链的线性大分子链。
OH
OTs
TsCl
NaOH/H2O
CHO
DMSO
三乙胺
β-CD
β-CD-6-OTs
β-CD-6-CHO
— —[ CH2—CH—CH2=CH]n[CH2—CH—CH2—CH—]m
DMSO
PVA+β-CD-6CHO 甲苯磺酸
O
O
HC
OH
OH
图 6 β-环糊精接枝到聚P乙VA烯-β醇-CD的过程[21]
作者课题组的郭旭虹等[7－8]将单氨基化环糊精 上的氨基与聚丙烯酸上的羧基反应（图 7），合成了 带有环糊精侧基的环糊精改性聚丙烯酸（CDPAA）。 再用长链正烷烃胺与聚丙烯酸反应，制备出疏水基 改性丙烯酸（HMPAA）。二者混合后，CDPAA 与 HMPAA 通过环糊精的包合作用组装成大分子网 络。这种方法易于通过调整改性基团的取代度和两 种基团的配比来控制大分子网络体系的结构，并且 PAA 是事先聚合的，其分子量和分子量分布可以预 先控制。实验结果表明：接枝在聚丙烯酸大分子长 链上的CD和长链烷烃的包合过程也遵循 ∶1 1的对 应关系。这种以 ∶1 1 缔合的网络是验证高分子缔合 理论的理想体系。