环糊精的研究简介
环糊精结构与功能的研究
环糊精结构与功能的研究环糊精是一种结构特殊的分子，它由六个葡萄糖分子通过α-1,4-键结合而成，能够形成一个六角形的空心结构。
因其独特的结构，环糊精具有多种功能，被广泛用于医药、食品、环保等各个领域中。
环糊精的结构环糊精是一种分子量较小的环状糖类化合物，化学式为C6H10O5。
其分子内部形成一个具有空腔的环状结构，大小约为0.7nm×1.5nm，空腔内部质体排列有序，形成了完美的六边形结构。
环糊精分子的空腔内部分子排列方式有多种，常见的有两种：C1型和C2型。
C1型是分子内葡萄糖环的氧原子沿环的一条直线上排列，C2型是分子内葡萄糖环的氧原子随机排列。
C1型和C2型的环糊精在空腔形状和大小上有所不同，但都能与不同尺寸和形状的分子结合形成包合物。
环糊精的功能环糊精具有多种功能，主要包括分子识别、分子增溶、分子包合、药物缓释等。
下面就详细介绍一下环糊精在不同领域的应用及其作用原理。
1. 环糊精在医药领域的应用环糊精作为一种与生俱来的天然药物，它能够增强肠道药物的溶解度，使难溶药物更易于吸收，从而提高药效。
此外，环糊精还能包合有害物质，减缓它们的毒性。
2. 环糊精在食品领域的应用环糊精可以增强食品的口感、颜色和稳定性，同时还能够清除异味和异物、延长食品的保质期。
3. 环糊精在环保领域的应用环糊精可以用来治理污染环境中的有机物，如水中的油污、空气中的有机气体等。
它能够包合有机物，形成可溶的包合物，从而能够更容易地分离和处理。
4. 环糊精在其他领域的应用环糊精还可以用来制备纳米材料、染料、精馏剂、黏附剂等。
环糊精的研究随着环糊精在各个领域广泛应用，人们对其结构与功能的研究也越来越深入。
目前的研究主要集中在以下几个方面。
1. 环糊精的合成研究环糊精作为一种不稳定的天然产物，在大量应用之前需要进行大规模合成和改性。
因此，环糊精的合成研究成为当前的热点问题之一。
2. 环糊精的构象研究环糊精的空腔内部形状和大小对其包合作用具有非常重要的影响。
医学论文--β-环糊精在药剂中应用的研究
湖北中医药大学毕业论文论文题目：β-环糊精在药剂中应用的研究姓名：黎志兵所在院系：专业班级：07级药物制剂班学号： 20071207006 指导教师：日期： 2011年5月15日独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，指导教师对此进行了审定。
本人拥有自主知识产权，没有抄袭，剽取他人成果，由此造成的知识产权纠纷有本人负责。
签名：黎志兵湖北中医药大学课题任务书07级药物制剂班学生：黎志兵一、毕业设计论文课题：β-环糊精在药剂中应用的研究二、毕业设计论文课题工作自2010年12月15日起至2011年5月15日三、毕业设计论文课题进行地点：九州通医药集团股份有限公司四、毕业设计论文课题内容要求：新颖性、真实性五、主要参考文献[1]吕东南.《药用辅料在药物制剂中的作用及应用概述》桂林医学院附属医院药剂科[2]王亚南，王洪权，窦媛媛《羟丙基-β-环糊精在药剂学中的应用的研究》.《食品与药品》2007年第九卷04期[3]廖才智.《β-环糊精环糊精的应用研究进展》《华工科技》2010年第五期[4]王铮。
《中国药学杂志》 1989 24（7）：410[5]杨伟. 中国药科大学学报. 1987；18（4）：293目录摘要 (1)关键词 (1)1、药物辅料的作用 (1)1.1常用药物辅料作用 (1)1.2 新型药物辅料作用 21.3环糊精作为新型辅料的简介 (2)2.β-环糊精的理化性质 (3)3.β-环糊精在药剂中的应用 (3)3.1、提高药物的溶出 (3)3.2提高药物的生物利用度 (4)3.3增加药物的稳定性 (4)3.4降低毒副降低毒副作用、掩盖不良气味 (4)4β-环糊精在药剂中的制备工艺 (5)5参考文献 (6)β-环糊精在药剂中应用的研究黎志兵摘要：本文重在分析β-环糊精作为新型辅料在药剂中的应用。
环糊精的进展研究
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]。
β-环糊精衍生物的研究进展
β-环糊精衍生物的研究进展摘要环糊精所具有的结构赋予环糊精独特的超分子效应，使得它在许多领域有着非常有前景的应用。
β-环糊精及其衍生物具有适宜的空腔尺寸大小，使得它成为研究的最多的环糊精种类。
本文综合整理了近几年来国内外的β-环糊精衍生物，对环糊精的衍生物以及形成的包合物结构进行了概括性描述，对β环糊精的应用前景进行了展望。
关键词β-环糊精；化学改性；衍生物；主客体包合作用中图分类号O636 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)052-0200-02环糊精是由芽孢杆菌属所产生的葡萄糖基转移酶作用于淀粉而生成的一类环状低聚糖，其最显著的分子特征是具有一个外环亲水、内环疏水并有一定尺寸的立体手型空腔结构，可以包合各种小分子。
由Villiers在1891年在软化芽孢杆菌作用后的淀粉中首次发现，并在1903年由Schardinger首先分离出两种结晶体，分别命名为α-环糊精（α-cyclodextrin）和β-环糊精（β-cyclodextrin）。
随后经过后续科研工作者的研究，逐渐确定了环糊精的结构为环状葡萄糖单元。
环糊精的结构是由D-吡喃型葡葡萄糖单元通过α-(1-4)-糖苷键连接而成的一类环状低聚麦芽糖，根据环中葡萄糖单元的分子数目不同可以分为α-，β-，γ-以及更大的环状糊精。
对于所有的环糊精种类，β-环糊精由于其适宜的空腔尺寸和无毒的特性使得它更容易包合各种有机小分子尤其是对药品的包合；然而，在各类环糊精的水溶性比较中，β环糊精最低，几乎不溶于水，这使得β-环糊精的应用受到了局限。
对于β-环糊精的难溶性解释是在其环状结构中一个吡喃葡萄糖单元的C2-羟基能够与相邻吡喃葡萄糖单元的C3-羟基形成氢键，因而在环糊精分子内，这些氢键就形成了一个完整的环形全氢键带，使得环糊精成为一个刚性结构。
这样的结构使得β-环糊精在水中的溶解度相比其他环糊精最小，对β环糊精进行改性的一个重要的目的就是提高它在水中的溶解度。
β-环糊精的合成工艺研究
β-环糊精的合成工艺研究β-环糊精是一种具有广泛应用前景的功能性大分子化合物。
在医药、食品、环保等领域，β-环糊精都具有重要的应用价值。
目前，β-环糊精的合成工艺已经得到合理的研究和完善，下面就β-环糊精的合成工艺作简单介绍。
β-环糊精的合成方法主要有物理法和化学法两种。
1.物理法β-环糊精的物理法是通过高速离心及烘干的方法将天然β-环糊精进行分离纯化。
这种方法的优点是无需任何化学试剂，环保且产物纯度高，缺点是工艺复杂、成本高。
2.化学法β-环糊精的化学法有三种，分别是拉曼体系、法军体系和成田体系。
2.1 拉曼体系拉曼体系是一种糖类转化反应法，主要是将葡萄糖和苯胺在低浓度碱水催化下进行反应，生成β-环糊精。
这种方法的优点是反应条件温和、成本低、易于实现工业化生产，缺点是反应时间长、收率低、中间体易于分解。
法军体系是将β-环糊精生长的晶种悬浮于4-甲基吡咯烷-2-酮（MEP）中再使之热解得到β-环糊精。
这种方法的优点是收率高、产品纯度高、无需任何催化剂，缺点是操作难度大、需要高温加热后抽换空气等步骤。
成田体系是将对象糖和丙酮在低浓度碱水催化下反应得到金属含氧催化下的β-环糊精合成的方法。
这种方法的优点是反应速度快、收率高、底物选择范围广、催化剂价格低，缺点是催化反应条件苛刻、对设备要求高。
从以上三种方法来看，成田体系与拉曼体系的反应条件较为温和，具有实用性和工业化生产的优势。
β-环糊精的制备巩固了其广泛的应用前景，特别是在医药、食品、环保等领域，具有良好的应用资源。
目前，β-环糊精制备技术已经不断地改善，这为β-环糊精的深入开发和应用提供了理论和实践基础。
环糊精 电荷
环糊精电荷全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：环糊精，又称β-环糊精，是一种分子筛，是由七个（1→4）糖苷键连接在一起的葡糖苷环。
环糊精是一种无机物质，其分子结构简单，但是由于其独特的分子结构和物理化学性质，使其在许多领域都得到了广泛的应用。
环糊精在化学、生物、医药、食品等领域均有不同的应用，在电化学领域，环糊精的电荷性质备受关注。
环糊精具有从外表看起来是一个空心圆筒的独特结构，内部是一条空间较大、无电荷的隧道。
环糊精的分子中的每一个糖苷单元都带有一个不同程度的电荷，这些电荷的存在使环糊精在水溶液中具有亲水性，并且可以吸附溶液中的离子和带电颗粒。
这种电荷性质使得环糊精在电化学中具有一定的应用潜力。
在电化学领域，环糊精主要应用在电化学分析、电化学传感器、电化学电极修饰等方面。
由于环糊精具有高度的选择性和亲和性，可以很好地与其他分子相互作用，因此可以作为电化学传感器的识别元素，用于检测环境中微量的离子或分子。
环糊精修饰电极可以提高电极的灵敏度和选择性，应用在电化学催化、药物分析等领域。
环糊精还可以用作电化学材料，在锂离子电池、超级电容器等电化学器件中发挥作用。
环糊精的电荷性质使得其在这些电化学应用中有着独特的优势。
在环糊精的分子中存在着各种电荷，这些电荷可以根据不同场合的需要发生变化，在一定程度上影响其与其他分子的作用方式。
环糊精的电荷性质还可以使其在电极表面形成电荷层，进一步提高其在电化学反应中的效率和速度。
尽管环糊精在电化学领域中有着广泛的应用前景，但是目前对于环糊精电荷性质的研究还比较有限。
在未来的研究中，应该进一步探讨环糊精的电荷对其在电化学应用中的影响，寻找更多基于环糊精电荷性质的新应用方向。
还需要进一步研究环糊精分子中不同位置的电荷对其作用的影响，以及环糊精与其他分子之间的电荷作用机制。
第二篇示例：环糊精（cyclodextrin）是一种由多个葡萄糖单元构成的环状分子，是一种具有广泛应用价值的材料。
环糊精的应用及原理_解释说明以及概述
环糊精的应用及原理解释说明以及概述1. 引言1.1 概述环糊精是一种多孔性环状分子，由数个葡萄糖单位组成。
它以其独特的化学结构和功能而备受关注。
由于其空心的中心结构，环糊精能够将不溶于水的物质转化为可溶性复合物，从而增强其可用性。
这种特殊的性质赋予了环糊精广泛的应用领域。
1.2 文章结构本文首先介绍环糊精的基本原理，包括其化学结构和特性、分子组成与功能，以及作用机制和相互作用模式。
接下来，我们将探讨环糊精在食品工业、药物传递系统以及分离与纯化技术中的常见应用领域。
此外，我们还将重点关注环糊精在环境保护中的应用，包括水污染治理、土壤修复技术和应对重金属污染等方面。
最后，在结论部分总结环糊精的应用及其优势，并展望其在未来的发展前景。
1.3 目的本文旨在全面解释说明环糊精的应用及原理，并对其潜在的发展前景进行探讨。
通过深入了解环糊精的特性和作用机制，读者将能够更好地理解它在不同领域中的应用，并认识到环糊精在环境保护方面所具有的重要意义。
此外，本文还旨在为相关领域从业人员提供有关环糊精应用的实践指南和技术建议。
以上是“1. 引言”部分内容，旨在向读者介绍本文的主题、结构和目的，以引发读者对环糊精应用及原理的兴趣。
2. 环糊精的基本原理：2.1 化学结构和特性：环糊精是一种由葡萄糖合成的结构特殊的环形分子。
它的化学结构类似于多个葡萄糖分子通过氧原子的共享键链接而成，形成了一个中空的环状结构。
这种结构使得环糊精具有许多特殊的性质。
首先，环糊精具有良好的水溶性，能够在水中迅速溶解，并形成稳定的溶液。
其次，它还具有高度的化学稳定性和无毒性，在广泛的应用领域中被广泛使用。
此外，环糊精还表现出与其他分子之间能够形成物理上或化学上的相互作用能力，这为其在各种应用中提供了丰富的可能性。
2.2 分子组成与功能：环糊精分子通常由6个或更多单体组成，并形成一个大小不等、复杂多样的空心圆盘状结构。
其中最常见且应用最广泛的是α-环糊精，其由六个葡萄糖单体组成。
关于环糊精的研究状况
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。
环糊精包合物分离及制备工艺研究
环糊精包合物分离及制备工艺研究环糊精包合物作为一种新型的功能性材料，已经在很多领域广泛应用，包括制药、化妆品、食品、环境等领域。
由于其独特的结构和性质，环糊精包合物可以与不同的分子形成稳定的结合，从而提高分子的稳定性和溶解度。
然而，环糊精包合物的制备和分离却是一个复杂的过程。
本文将探讨环糊精包合物的分离和制备工艺，包括参数选取、实验方法和分析技术等方面。
一、制备参数的选择制备环糊精包合物需要控制好许多参数，如环糊精的种类和浓度、模板分子的种类和浓度、pH值、温度等。
这些参数都会对环糊精包合物的形成和稳定性产生影响。
在制备环糊精包合物时，首要的参数是选择合适的环糊精种类和浓度。
不同的环糊精结构不同，对不同分子的包合效果也有不同。
因此，选择不同环糊精来制备环糊精包合物需要依据研究目的和实验需要来选择。
其次，模板分子的种类和浓度也会影响环糊精包合物的稳定性和选择性。
模板分子越与环糊精结构相似，则其配位能力越强，包合效率也越高。
所以在选择模板分子时也需要仔细考虑和筛选。
除此之外，制备环糊精包合物时，还需要考虑pH值和温度等参数。
当pH值适当时，可以促进分子与环糊精之间的包合作用。
而温度则对环糊精包合物的稳定性有影响，一般来说，较低的温度有助于环糊精包合物的稳定。
二、实验方法在制备环糊精包合物时，可以采用不同的实验方法，包括滴定法、溶液共混法、沉淀法、过滤法等等。
滴定法是一种简单的制备环糊精包合物的方法，这种方法可以在恒定的pH值和温度下，逐滴加入环糊精溶液和模板分子溶液，使其产生包合作用。
溶液共混法则是将环糊精和模板分子一起溶于溶剂中，然后通过振荡、加热等方式激发其包合作用。
沉淀法和过滤法则是通过将环糊精和模板分子混合物与大分子沉淀或滤掉来制备环糊精包合物。
不同的实验方法适用于不同的研究目的和实验要求，因此需要在实验中根据需要选择。
三、分析技术制备好的环糊精包合物需要进行分析和鉴定，以确定其结构和性质。
环糊精的研究简介
实事求是 敢为人先
环糊精的模拟酶合成
根据环糊精以上的性质来构筑仿酶模型,就是利 用环糊精的疏水空腔对适当的底物进行包接，然 后在环糊精的较大或小开口端上的羟基进行适当 的修饰,引入某些具有催化作用的基团,这一部位 称之为催化部位。环糊精利用这两个部位的协调 作用,即疏水作用和催化作用从而达到模拟酶的 目的。
实事求是 敢为人先
结构:
请根据自己的需求对内容进行增删与修改！ 秋记
实事求是 敢为人先
:
立体结构
独特的筒状结构和内外表面使 环糊精可以包合特定的分子
实事求是 敢为人先
发现: 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
实事求是 敢为人先
水解酶 模型
实事求是 敢为人先
核糖核酸酶 模型
实事求是 敢为人先
展望
随着人们对环糊精更深入地进行修饰和改良研究 ，越来越多功能各异的环糊精衍生物被合成出来 ，这不单给药学，也给生物学、材料学、环境学 带来新的研究方向。随着研究水平的提高，通过 物理学家、化学家、生物化学家、分子生物学家 、细胞生物学家等的合作与交叉研究，更多环糊 精衍生物表现出来的奇特理化性质和优良的生物 学特性必将使其得到更好的应用与发展。
疏水性环糊精衍生物
乙基环糊精
乙酰基环糊精
访谈结果与析
特点：难溶于水 可降低亲水性药物水溶性
实事求是 敢为人先
离子性环糊精衍生物
羧甲基环糊精：随PH升高在水中的溶解度增大 硫酸酯环糊精和磷酸酯环糊精在较大的PH范围内 具有较大的溶解度
环糊精及其衍生物在药学上应用研究
环糊精及其衍生物在药学上应用研究一、背景和概述1.1 药物的口服给药问题许多药物的口服给药存在各种各样的问题，如药物水溶性差、化学性质不稳定、吸收效率低、药效时效短等。
为了解决这些问题，糖蜜和木糖等天然产物的多糖被广泛用于制剂和成型中。
不过这样的材料虽然表面上解决了不少问题，但其复杂的化学结构带来了副作用，甚至拖延了药物的作用时间。
为了解决这一问题，环糊精及其衍生物被提出并被广泛研究，成为一种优秀的保存、稳定和控制药效的途径。
1.2 环糊精的概述环糊精是一种天然多糖，由α-D-葡萄糖脱水缩合而成的环状分子。
其分子结构呈现为内面通透、外层覆盖多个平面环，可以像孔隙一样，能够把分子包裹进去，形成稳定的肽和蛋白质的包合物。
此外，由于其特殊的结构，环糊精还具有降解、稳定、缓释等适用于控制药效的特性。
二、环糊精在药物制剂中的应用2.1 环糊精在口服制剂中的应用口服制剂的药物使用非常普遍，但很多药物由于其分子构造而使得口服吸收困难。
举个例子，有些药物由于其质地较硬、分子构造较为复杂，很难被人体消化道吸收。
针对这类难吸收的问题，环糊精被广泛应用。
研究表明，环糊精可增加药物的稳定性、溶解性，进而提高其口服效率和生物利用度。
环糊精可以在药物分子外围形成层状薄膜、或包裹成肽和蛋白质的配合物，有效地解决了药物吸收问题。
2.2 环糊精在外用制剂中的应用环糊精在外用药物的控制释放方面有着非常广泛的应用。
由于环糊精可以包裹住分子、缓慢释放，因此其可以在局部处理和维持药效，这对于一些消化道较为紧张的药物是非常有效的。
三、环糊精的应用进展近年来，环糊精与新的制药技术结合使用，将在一系列的药物制剂中得到更广泛应用。
例如，以环糊精为载体的酰胺酯是一种重要的药物研究方向之一，它具有良好的溶解性能和生物利用度，在传统的固态制剂中得到广泛应用。
四、由环糊精引发的对药品安全的担忧环糊精虽然在药物制造中起到了很大的作用，但是其组成式、聚合程度等方面却存在着一定的争议。
环糊精的发展及特性研究
中国果菜环糊精在食品、药物等领域应用非常广泛，尤其在快速检测蔬菜中有机磷农药残留起到重要作用，是迄今所发现的类似于酶的理想宿主分子，并且其本身就有酶模型的特性。
目前，水果蔬菜中农残留有机磷农药的检测方法大部分以酶抑制法为主，该方法使用分光光度法进行检测的较多，采用荧光分析法测定的报道较少，主要因为灵敏度不高，如果采用环糊精作为增敏剂，方法的灵敏度大大增强，从而扩大了方法的使用范围，增强了数据的可靠性。
本文整理了环糊精的发展历史、研究意义、特性等，旨在为环糊精在水果、蔬菜等农产品领域的发展提供理论依据。
1环糊精的发展历史1891年，Villiers最早从芽抱秆菌属（Bacillus）、淀粉杆菌（Bacillus amylobacter）的淀粉消化液中分离出环糊精[1]，称其为“木粉”。
Shardinger在1903年用分离的菌株消化淀粉得到α-环糊精（α-cyclodextrin，α-CD）与β-环糊精（β-cyclodextrin，β-CD）[2]。
从20世纪30年代中期到60年代末[3]，Reudenberg 最先得到了纯环糊精，并提出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α-1,4配糖键。
环糊精的发展及特性研究姜大勇（山东省食品药品检验研究院，山东济南250014）摘要:环糊精在食品等领域应用非常广泛。
它具有特殊的结构，可以和许多化合物生成包合物。
本文用差示扫描量热法（DSC）研究了麦芽糖基(α-1→6)-β-环糊精（Mal-β-CD）的热分解动力学。
按Kissinger方程和Ozawa方程计算反应的活化能，分别为21.44kJ/mol 和18.7kJ/mol，麦芽糖基(α-1→6)-β-环糊精在高温、高浓度碱中处于稳定，在酸中可被水解。
随着温度的升高，溶解度变大。
关键词:差示扫描量热法；麦芽糖基（α-1→6）-β-环糊精；活化能中图分类号:TQ342文献标志码:A文章编号:1008-1038(2015)04-0039-03Study on Development and Characteristics of CyclodextrinJIANG Da-yong(Shandong Province Food and Drug Inspection Institute,Jinan250014,China)Abstract:There is a special space structure in cyclodextrins,that can be generated and many compounds through cooperation with inclusion compound.Therefore,Cyclodextrins is widely used.The glass transition temperature,thermal kinetics and melting point temperature of maltose(α-1→6)-β-cyclodextrin(Mal-β-CD)were examined by differential scanning calorimetry(DSC).By the Kissinger's equation and Ozawa's equation,the activation energy of reaction was 21.44kJ/mol and18.7kJ/mol,respectively.Mal-β-CD can be stable in high temperatures or high concentrations of alkali, but it will be hydrolysis in acid.With the increase of temperature its solubility will increase.Key words:Dillerential scanning calorimetry;maltose(α-1→6)-β-cyclodextrin;activation energy收稿日期:2014-11-15作者简介:姜大勇，男，研究方向为食品药品检验综合利用39中国果菜从20世纪60年代中期到现在，被誉为“环糊精之父”的Szejtl，推出了环糊精在食品、医药等领域的应用技术[4]。
β环糊精分子量
β环糊精分子量β环糊精（β-cyclodextrin）是一种环状寡糖分子，由七个葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成。
其分子量约为1135.45克/摩尔。
β环糊精在化学、生物和医学领域具有广泛的应用，下面将从不同角度介绍其性质、应用和前景。
一、性质β环糊精是一种白色结晶粉末，可溶于水和一些有机溶剂，如甲醇和乙醇。
它具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够与许多有机物形成包结合物。
这是由于β环糊精分子的独特结构，其内部空腔可以容纳非极性或低极性的分子。
二、应用1. 食品工业：β环糊精可用作食品添加剂，用于改善食品的质感和口感。
它能够与食品中的脂肪、胆固醇等物质发生包结合作用，减少其对人体的吸收。
2. 药物传递系统：β环糊精可以作为药物的载体，将药物包结在其内部空腔中，形成包合物。
这种包合物可以增加药物的稳定性和生物利用度，延长药物的作用时间。
3. 环境保护：β环糊精可以用于水处理和废水处理中，通过包结作用，将水中的有机污染物或重金属离子吸附到其内部空腔中，从而实现水质净化。
4. 化学分析：β环糊精可以用于分离和富集分析样品中的目标物质。
通过调节环糊精的浓度和pH值，可以实现对目标物质的选择性吸附和分离。
5. 医学诊断：β环糊精可以用于制备医学诊断试剂，如血糖试纸、尿液分析试纸等。
它可以与分析样品中的目标物质发生特异性反应，从而实现对目标物质的检测和分析。
三、前景随着科学技术的不断发展，β环糊精的应用前景越来越广阔。
例如，在新型药物研发领域，β环糊精可以用于改善药物的溶解度和稳定性，提高药物的生物利用度。
此外，β环糊精还可以用于制备高效催化剂、功能性材料等。
这些应用领域的发展为β环糊精的研究和应用提供了更多的机会和挑战。
β环糊精作为一种重要的环状寡糖分子，在化学、生物和医学领域具有广泛的应用。
通过与其他分子形成包结合物，它可以改善食品质感、提高药物的生物利用度、净化水质等。
随着科学技术的进步，β环糊精的应用前景将更加广阔。
环糊精包埋剂的研究及应用
氨基酸、维生素类。 鱼、羊肉制品、豆制品如豆浆、豆乳、豆腐等、黄油、 牛奶、大豆磷脂、大豆蛋白 威士忌酒粉、香槟酒粉、其他粉末酒、食品粉末油、 大蒜油粉、葱油粉、芝麻油粉等。
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3.2
在医药中的应用
(1)改善有效成分的溶解性，提高制剂的溶 出速率和生物利用度 (2)防止挥发性成分的挥发，提高药物的稳定 性，调节药物的释放速度 (3)减少药物的不良气味和苦涩味，利于患者 服用 (4)降低药物刺激性和毒副作用
(5)挥发性油可粉末化，改善剂型
结语:
环糊精在国外的应用已非常广泛，但在国内 的应用才刚刚开始。目前在国内比较成熟的环糊精 品种只有β -环糊精，但因其溶解度较小等原因， 它在很多领域的应用受到了限制。因此，加强开发 性能更好的γ -环糊精及环糊精的衍生物显得尤其 重要。近年来对环糊精进行改性的科研工作得到了 重视，并取得了突破性进展。相信随着对环糊精及 其衍生物的进一步推广，它们必将成为一类新型原 料服务于国民经济建设。
环糊精包埋剂的研究及应用
指 导 教 师:谢 笑 天 答 辩 人:杨 水 艳 04应化班 044110004
前言:
环糊精是一类环状低聚糖化合物，含6-12个葡 萄糖单元，以α -1,4-葡萄糖苷键相连。常见的 有α -，β -和γ -环糊精三种。它们具有环形中 空的筒状结构，能对一些客体分子进行包埋，包 埋后，在很大程度上改善了包埋客体的理化性质。 因此被广泛地运用到日常的生产和生活中，如食 品、化妆品、医药、农业等方面。今天，环糊精 化学已经进入到了最前沿的分子信息科学当中， 成为重要的超分子化学学科之一。
谢谢 !
制作人:杨水艳
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2 1.环糊精的包埋机制
包埋是一个物理过程，环糊精与一些大小 和形状适合的活性小分子通过范德华力；氢键； 库仑力；疏水力等结合成非键类的复合物质， 即包合物。在包埋过程中，环糊精作为包埋剂， 是包合物的“主体”，活性小分子是客体。
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
(完整版)磺丁基β-环糊精研究综述
磺丁基β-环糊精研究综述一、产品基本信息1、历史背景：SBE-β-CD（商品名Captisol）是美国20世纪90年代由美国Cydex 公司开发成功的阴离子、高水溶性的β-CD衍生物，能很好地与药物分子包合形成非共价复合物，从而提高药物的稳定性、水溶性、安全性，降低肾毒性、缓和药物溶血性，控制药物释放速率，掩盖不良气味等。
与β-CD相比，其具有更好的水溶性，且溶血作用小、肾毒性低，是一种应用前景非常广阔的新型药用辅料。
2、结构特点：磺丁基-β-环糊精SBE-β-CD是β-环糊精与1，4-丁烷磺内酯发生取代的产物，取代反应可发生在β-CD葡萄糖单元2，3，6碳羟基位置上，由于β-CD是由7个吡喃葡萄糖通过α-（1、4）糖苷键连接而成，有21个可能发生取代反应的位点，理论上可以到的取代度为21的β-环糊精衍生物（7个伯羟基，6-OH，14个仲羟基2，3-OH），但由于立体位阻既反应条件的限制，取代度一般不超过10%，因此通过该反应所得到的产物是非常复杂的混合物。
SBE-β-CD相对分子量和取代度关系为：MW=1135.01+CDs*157.09,其中CDs为取代度。
常见SBE-β-CD取代度及分子量如下：3、产品基本信息二、理化性质本品为白色或类白色无固定型粉末，无臭，微甜。
100ml水中溶解度大于50，30%水溶液PH值为5.4~6.8。
其他溶剂中溶解度信息如下：三、制备工艺（一）工艺路线11、工艺原理2、工艺说明：以β-环糊精和1,4-磺丁内酯为原料，通过向碱性水溶液中引入适量有机溶剂，增加了1,4-磺丁内酯的溶解度，提高了磺丁基醚-β-环糊精的合成收率;所得产品溶液经过超声透析，活性炭脱色，冷冻干燥等操作得到磺丁基醚-β-环糊精粉末产品。
（二）工艺路线2-磺丁内酯的制备1、工艺原理2、工艺说明将76mL干燥处理的四氢呋喃(THF)置于250mL烧瓶中，加入50mgZnCl2,搅拌均匀后，将65g重蒸处理的乙酰氯慢慢加入,加热回流反应1.5h后，减压蒸馏(5.3~6.0kPa)，收取沸点98~112℃的馏分，得到乙酸δ-氯丁酯103.6g；(2量取60mL(65g,ρ=1.0805g/cm3)乙酸δ-氯丁酯置于500mL的三颈瓶中，加入300mLH2O，再加入100g的Na2SO3，搅拌回流10h，然后将大部分的H2O减压蒸除,剩余部分加入270mL甲醇，搅拌回流，并通入过量的HCl气体，反应持续8h后，使反应液冷却至室温,经过滤浓缩后减压蒸馏(2.7~3.3kPa)，收集152~165℃的馏分，得到43g暗红色产物磺丁内酯，产率73%。
环糊精的性质和应用(简版)资料课件
contents
目录
• 环糊精的简介 • 环糊精的性质 • 环糊精的应用 • 环糊精的未来展望
CHAPTER 01
环糊精的简介
环糊精的定义
01
环糊精是指由淀粉经环糊精葡萄 糖基转移酶作用，将淀粉分子中 的线性葡萄糖链转移至α-1,4糖苷 键上，形成的一种环状低聚糖。
环糊精的分类
根据分子中葡萄糖单元数目，环糊精可分为CD（Cyclodextrin）、MD（ Methylated cyclodextrin）、HD（Hydroxypropyl cyclodextrin）等类型。
CD由6个葡萄糖单元组成，也称为α-环糊精；MD由7个葡萄糖单元组成，也称 为β-环糊精；HD由8个葡萄糖单元组成，也称为γ-环糊精。
。
反应活性
02
环糊精的羟基可以进行酯化、醚化等反应，进行功能化改性。
配位性能
03
环糊精的空腔可以与某些金属离子发生配位作用。
环糊精的生物相容性
生物安全性
环糊精在体内可被快速代谢和排泄，具有较好的生物安全性。
生物相容性
环糊精在生物体内具有良好的组织相容性和血液相容性，可用于 药物传递和生物医学应用。
提高环糊精的循环利用效率
研究环糊精的回收和再利用技术，降低资源消耗，实现可持续发展 。
关注环糊精的安全性评价
对环糊精进行全面的安全性评估，确保其在各领域的应用不会对环 境和人体健康造成不良影响。
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通过深入研究环糊精的分子结构、空腔尺寸、取代基等性质，进一步揭示其独特的包合能力和理化性质，为新应 用提供理论支持。
开发新型环糊精衍生物
三种环糊精分子量
三种环糊精分子量一、环糊精简介环糊精（Cyclodextrin，CD）是一种具有环状结构的天然产物，由多个葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成。
根据葡萄糖单元的排列方式，环糊精可分为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精三种。
环糊精具有良好的包合性能，可以与各种分子形成稳定的包合物，因此在化学、生物和食品等领域具有广泛的应用。
二、三种环糊精分子量介绍1.α-环糊精α-环糊精是环糊精家族中分子量最小的一种，其葡萄糖单元排列为右手螺旋结构。
由于其特殊的结构，α-环糊精具有较强的亲水性，能与水形成稳定的溶液。
在食品工业中，α-环糊精常用作稳定剂、增稠剂和乳化剂等。
2.β-环糊精β-环糊精的葡萄糖单元排列为左手螺旋结构，分子量较α-环糊精大。
β-环糊精的包合性能较好，可以与多种分子形成稳定的包合物。
在制药领域，β-环糊精常用于提高药物的稳定性和生物利用度。
此外，β-环糊精还具有良好的热稳定性和化学稳定性，可用于高分子材料的制备。
3.γ-环糊精γ-环糊精是环糊精家族中分子量最大的一种，其葡萄糖单元排列为非手性结构。
γ-环糊精的包合性能较β-环糊精差，但其具有良好的反应性和分散性，可用于制备高性能的材料。
在涂料、油墨等行业，γ-环糊精作为填料可以提高产品的性能。
三、环糊精的应用领域环糊精及其衍生物在多个领域具有广泛的应用，如食品、制药、化妆品、材料等。
它们可以提高产品的稳定性、生物利用度和性能，具有很高的实用价值。
四、环糊精的制备方法环糊精的制备方法主要有两种：一种是酸水解法，通过酸催化将淀粉水解为环糊精；另一种是酶水解法，利用酶催化淀粉水解制备环糊精。
近年来，随着生物技术的发展，酶水解法因其高效、环保等优点而受到越来越多的关注。
五、总结环糊精作为一种具有广泛应用的天然产物，其三种不同分子量的类型各有特点，为各行各业提供了丰富的应用可能性。
笼状化合物环糊精及其包合作用
笼状化合物环糊精及其包合作用简介笼状化合物环糊精是一种空心分子，由6-8个葡萄糖分子构成，具有笼状结构，内部空间可容纳小分子进入。
环糊精的环状结构使其与其它分子形成包合物，对药物研究、食品添加剂等领域具有广泛应用。
合成及性质环糊精分子由α-D葡萄糖残基组成，通过环化反应形成中心的空腔。
环糊精具有良好的热稳定性、水溶性和环境适应性等特性。
此外，由于环糊精分子结构独特，可实现特定的分子识别和分开效应。
环糊精的合成方法包括酸碱缩合法、交叉缩合法等，在实际应用中常采用酸碱缩合法。
环糊精还可通过改性增强其性能，如通过氢氧化钠处理增强其溶解性。
包合作用环糊精的主要应用是作为分子包合剂。
由于环糊精的空腔结构大小及极性不同，可集中包合多种不同的分子，如药物、染料、香料等。
包合作用不改变被包合分子的化学结构，从而实现对分子的精确调控和分离纯化。
包合行为可通过多种方式实现，如相互溶解、磨合、冷却结晶等。
以药物存储为例，由于环糊精包合药物后可以形成分子团，降低药物自身的活性，因此可实现慢释放的效果，提高药物的稳定性和药效。
应用环糊精已广泛应用于药物、食品、化妆品等领域。
在药物领域，环糊精常用来调节药物的生物利用度和缓释特性，以达到更好的治疗效果。
在食品领域，环糊精常用于调味剂和保鲜剂，如对酚类物质、氢溶性可溶性维生素等的包合作用，可以稳定食品品质，增加食品的味道和营养成分。
此外，环糊精还可以用于染料加工和油田开发等领域。
在染料加工领域，环糊精可作为染料吸附剂和分离剂；在油田开发领域，环糊精可以与表面活性剂配合使用，形成复合物，提高油的采收率。
结论随着科学技术的不断发展，环糊精及其包合作用的应用前景十分广阔。
在分子识别和分离纯化方面，环糊精很可能成为重要的研究和应用方向。
同时，我们也需要深入探究其在实际应用中的局限性和不足，以推动环糊精及其相关产业的进一步发展。
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实事求是 敢为人先
发现:
1891年Villiers从淀粉杆菌的淀粉消化 液中分离得到 1903年Schardinger用碘液反应区别 了α-环糊精和β-环糊精 1950s Freudenber和Cramer发现并 确认γ -环糊精的结构
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结构:
请根据自己的需求对内容进行增删与修改！ 秋记
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参考文献
李红霞 辛准生《β-CD的化学改性及其在药剂学领域的新进展》2005 朱顺生 颜冬云 秦文秀 赵英姿 《超分子环糊精的研究新进展》2012 顾娟 黄绍苗 杨永存 赵焱《环糊精在模拟酶研究中的应用》2007 江银枝 陈震宇 《β-环糊精生物模拟酶研究进展》2012
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环糊精的模拟酶合成
根据环糊精以上的性质来构筑仿酶模型,就是利 用环糊精的疏水空腔对适当的底物进行包接，然 后在环糊精的较大或小开口端上的羟基进行适当 的修饰,引入某些具有催化作用的基团,这一部位 称之为催化部位。环糊精利用这两个部位的协调 作用,即疏水作用和催化作用从而达到模拟酶的 目的。
环糊精手性色谱柱
利用环糊精对手性分子的识别
访谈结果与析
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构造轮烷、聚轮烷
轮烷是一类由一个环状分子套在一个哑铃状的 线型分子上的而形成的内锁型超分子体系。如 果包含多个环状分子，则成为聚轮烷。 环糊精作为筒状结构的主体分子，和线型高分 子之间存在包合作用，不仅可以和亲水性PEG 、聚丙烯(PPG)、聚甲基乙烯基醚(PMVE)等 生成轮烷和聚轮烷，还可以和亲脂性的低聚乙 烯、聚丙烯、聚异丁基烯、聚酯等生成轮烷和 聚轮烷。
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环糊精能运用于模拟酶的因素
• 分布在空腔两侧的伯、仲羟基, 作为质子供体很活跃, 而且这些 立体地分布在空腔周边的羟基与底物配合容易达到有利配置状态 。
1
2
• 伯 、 仲羟基有不同的反应活性, 可以通过化学方法引入催化基 ,建子内空腔是一个相对刚性的疏水空穴,有利于对有机分子的选 择结合和定位，而疏水环境能促进某些有机反应的进行，具有分 子识别的功能。
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自组装单分子膜
将偶氮苯衍生物和环糊精首 先生成包合物，然后自组装 于金表面，得到偶氮苯环糊 精包合物的自组装膜。与单 纯的偶氮苯自组装膜相比， 由于环糊精将偶氮苯分子隔 开，降低了偶氮苯排布的密 度并抑制了偶氮苯基团在金 表面的聚集，使偶氮苯具有 较大的自由空间进行构型转 变，从而提高了其电化学活 性。
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结构:
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:
立体结构
独特的筒状结构和内外表面使 环糊精可以包合特定的分子
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发现: 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
疏水性环糊精衍生物
乙基环糊精
乙酰基环糊精
访谈结果与析
特点：难溶于水 可降低亲水性药物水溶性
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离子性环糊精衍生物
羧甲基环糊精：随PH升高在水中的溶解度增大 硫酸酯环糊精和磷酸酯环糊精在较大的PH范围内 具有较大的溶解度
硫酸酯环糊精本身具有肝素样活性及抗HIV的作 访谈结果与析 用
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THE END Thank you
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模拟生物酶
模拟酶的研究就是从酶 中挑选出那些起主导作 用的因素来设计并合成 一些能表现出生物功能 的，比天然酶简单得多 的非蛋白分子，以它们 作为模型来模拟酶对底 物的结合及催化过程， 进一步找出控制生化过 程的重要因素，追寻酶 的高效、专一这些特异 性的根源,发展新的非生 物催化剂—模拟酶
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构造轮烷、聚轮烷
聚轮烷作为一种新型的高分子材料，可作为 生物大分子和药物的传输载体。
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自组装单分子膜
自组装单分子膜(SAM)是近年发展起来的一种 新型的有机超薄膜，是利用特定的有机分子在 适当的固体材料表面上通过化学键合方式排列 的紧密有序的单分子层膜。 利用环糊精可以和许多有机化合物形成主一客 体包合物的性质，将环糊精衍生物有序地组装 在固体电极表面，能够模拟生物膜的传输过程 ，对研究选择性分子传输、分子识别、酶模拟 都有重要意义。
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环糊精的修饰
环糊精衍生物
取代基
水溶性
疏水性
离子性
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水溶性环糊精衍生物
支链环糊精 甲基化环糊精 羟乙基环糊精 羟丙 基环糊精 低分子量β-环糊精聚合物等 特点：水溶性提高；甲基化环糊精还具有吸湿性 访谈结果与析 和高表面活性特性，还具有立体选择性
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水解酶 模型
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核糖核酸酶 模型
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展望
随着人们对环糊精更深入地进行修饰和改良研究 ，越来越多功能各异的环糊精衍生物被合成出来 ，这不单给药学，也给生物学、材料学、环境学 带来新的研究方向。随着研究水平的提高，通过 物理学家、化学家、生物化学家、分子生物学家 、细胞生物学家等的合作与交叉研究，更多环糊 精衍生物表现出来的奇特理化性质和优良的生物 学特性必将使其得到更好的应用与发展。