环糊精

环糊精的研究进展
环糊精（CD）是一种由D型吡喃葡萄糖通过α－1，4糖苷键首尾相连而成的环状糖，具有疏水的空腔和亲水的表面，可以作为主体与无机、有机和生物等客体分子相结合形成超分子配合物，不仅能提供用于研究超分子领域中相互作用和分子组装的模型［１］，同时也可以作为很好的酶模型，因此其在超分子化学研究中成为继冠醚之后的第二代主体化合物而得到广泛重视［２］。

1 环糊精单体的识别作用
分子识别是指主体（受体）对客体（底物）选择性结合并产生某种特定功能的过程，它们不是靠传统的共价键力，而是通过分子间作用力（如范德华力、疏水作用力和氢键等弱作用力）的协同作用［３］。

作为环状主体分子,CD对客体识别主要有两种方式:一种是“内识别”(Endo-recognition),作用力主要有范德华力、疏水作用力、色散力等。

另一种是“外识别”(Exo-recognition),作用力主要是氢键力。

相应于两种识别方式,CD与客体形成两种超分子:包络物和表面作用产物,其结构类型有二种:a.笼型[4],CD分子非同轴排列,被包含的客体分子充塞于CD腔内:b.管道型[5],CD分子沿轴向排列,空腔形成大约0.5～0.8 nm的隧道,客体分子寄宿于隧道内。

2 环糊精分子识别作用的应用
目前环糊精单体分子识别研究热点集中在富勒烯(C60)[6,7]上。

富勒烯能有效抑制癌细胞的增殖,促进细胞分化,有望成为治疗癌症的
新药。

但由于它的非极性而难溶于水,无法与人体内“靶分子”作用。

通过空腔大小适合的CD的识别作用,将富勒烯包结为水溶性物质,这将使富勒烯在生物化学领域内的应用得到突飞猛进的发展,具有深远意义。

由于γ-CD空腔较大,且具有一定的水溶性,故成为包结球形C60的良好主体。

如Matsubara等[7]利用γ-CD的分子识别作用将C60包结为稳定的水溶性1∶2的包络物,这项工作对药学研究意义重大。

3 修饰性环糊精的分子识别作用
由于环糊精母体缺少酶那样的有效功能团,为增加其分子模式识别(PatternRecognizatin,PR)能力,使之具有酶功能,通常在CD分子中引入一定功能团修饰成CD衍生物,同时,修饰性CD衍生物往往比单体具有更大的水溶性,因此修饰性环糊精的研究工作一直方兴未艾,目前已有大量的文献报道[8,9]。

参考文献：
[1]靖波，陈晓，柴永存．环糊精与大分子组装（准）聚轮烷［J］．化学进展，2006，18（10）：1361－1368．
[2]谢德明，孙尉翔．环糊精－高聚物超分子类生物材料的研究进展［J］．材料科学与工程学报，2006，24（4）：623－626．
[3]尤长城，张旻，刘育．超分子体系中的分子识别研究［J］．化学学报，2000，58（3）：338－342．
[4] Noltemeyer M. Nature[J], 1976,259:629.
[5] Harata K. Bull. Chem. Soc. Jpn[J]., 1977,50:1259.
[6] Braun T. Fullerene Sci. Technol[J]., 1997,5(3):615..
[7] Yoshida Z, Takekuma H, Matsubara Y. Angew. Chem[J]., 1994,106(15/16):1658.
[8] Will A Y, Schuette-parsous J M, Agbaria R A, Warner I M., Appl. Spectrosc[J]. 1995,49 (12):1762.
[9] Iketa H, Iketa O, Moon HY, Yoon C J, Osa T, Nakamura A, Hamada F, Nakamura M, UenoA, Oh I. Shikurodekisutorin[M]., 1995:167.
[10]。