羧甲基-β-环糊精的制备工艺研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述应用化学竣甲基-B-环糊精的制备工艺研究环糊精（cyclodextrins简称CDs）是由环糊精糖基转移酶作用丁•淀粉或直链糊精生成的环状多糖。成环的葡萄糖残基以-1,4昔键相连。产量最大，应用最多的是由7个葡萄糖基构成的卩■环糊精（p-CD）o卩・CD具有特殊的分子结构和稳定的化学性质。它不易受酶、酸、碱以及加热条件作用而分解。它是由七个（x・D毗喃葡萄糖残基以a・l、4营键连接而成的环状化合物。P-CD的空间结构是上大下小的筒型,葡萄糖残基的2、3、6位轻基位于筒壁的外侧，具有亲水性。葡萄糖分子中的C3和C5氢原子以及成昔的氧原子构成筒的内壁

2、，具有疏水性。这种内疏水外亲水的结构决定了P-CD具有分子微胶囊的性质。它可以和许多化合物通过包合反应生成包合物。在包合物中，进入CD筒形空腔内部的客体分子可以得到保护,从而表现为抗氧化、抗光照、热稳定性增加、缓释、增溶等特点。因而卜CD近年来在许多领域得到了广泛的应用。但由于卩・CD分子中C2和C3轻基之间形成了分子内氢键导致其水溶性差，使之在许多应用上受到限制。研究人员尝试对卩・CD用不同方法进行改进，以改变环糊精的性质并扩大其应用范围。目前国内外改性环糊精已经有长足进展，也取得了很多成果。改性环糊精是指在保持环糊精大环基木骨架不变的情况下引入修饰基团，得到

3、具有不同性质或功能产物，乂称环糊精衍生物，对环糊精的改性有飞常重要的意义。首先可引入基团增加水溶性。例如，卩・CD引入甲基后形成二甲基■卩■环糊精，室温下在水中的溶解度达到55g/100mL,比p-CD提高近30倍。其次，在结合位附近构筑立体几何关系,形成具有特殊手性位点环糊精衍生物，主要是将改性后环糊精应用于分离，分析方法中。再次，对环糊精进行三维空间改性，可提供特定几何形状空间。另外，还可以引入特殊基团，构筑有特殊功能的超分子或融入高分子结构，获得特殊性质的新材料。例如，具有大平面共觇体系铁吓咻具有载氧功能，将其键合到环糊精上有望成为人造血浆功能成分。根据改

4、性方式不同可将改性环糊精分为化学法改性环糊精和酶工程法改性环糊精两类。化学法是利用环糊精分子外表面醇疑基进行酯化、瞇化、氧化、交联等化学反应,引进新的功能基团。主要有环糊精瞇衍牛物，环糊精酯衍牛物，桥联环糊精，环糊精高分子衍生物等。酶工程法是利用环糊精葡萄糖基转移酶或普鲁蓝酶等将单糖或低聚糖结合到环糊精上，形成分支环糊精。改性坏糊精水溶性大大提高，或具有原坏糊精母体不具备功能性质，因此在食品，药物，农业，环保，色谱分离等领域被越来越广泛的应用。在食品方面，卩・CD作为食品添加剂，具有无毒、无味、在人体内易水解为葡萄糖分子的特点。在食品的加工和保存过程中卩・CD与

5、食品中的成分形成包合物，增加了这些成分的抗氧化、抗光照及热稳定性。由于包合作用是在水溶液中进行的可逆过程。P-CD的低水溶性决定了其在水溶液中只有很低浓度，在20°C浓度为0.016mol/L,不利于包合作用的正向进行。而水溶性的环糊精衍生物有很高的溶解度，反应客体分子浓度也相应的增高，从而得到更高的收率以及很好的包合效果。在药物中，水溶性环糊精衍牛物能大大难溶药物在水中的溶解度的，提高难溶药物的稳定性和生物利用度。水溶性环糊精还能改善药物在鼻粘膜和直肠粘膜吸收，改善药物透皮吸收。在色谱分析中，改性环糊精特别适用于分离异构体和对映体，在气相色谱、高效液相色谱、超

6、临界流体色谱、电动色谱和毛细管区带电泳、凝胶电泳中都有应用。在环保方面，环糊精衍生物也可以作为生物解毒剂，分离和消除有毒物质。改性环糊精还能用于化妆品香精的缓释和增溶。农业上环糊精衍牛物还能改变作物的生长特性和产量。竣甲基■卩■环糊精(CM-p-CD)是卜CD的利用化学法改性的环糊精衍生物，也是应用最为广泛的环糊精衍生物Z-op-CD的竣甲基化可以大幅度地增加水溶性。在药学领域中，Fernandez等报道了竣甲基0CD(CM-p-CD)聚合物在提高胰乳蛋白酶热稳定性方面的作用。Cserhati等研究了17种當族药物与CM-p-CD的作用，研究表明CM-P-CD可

7、以减小大部分药物的疏水性。在pH较低的溶液中，竣甲基-P-CD溶解度很低，但在中、碱性溶液中，由于竣基解离,可以任意浓度溶解。故而阴离子型卩・CD有利于药物在胃液屮缓释，在肠液中快速释放，作为药物延迟释放型载体材料有潜在的应用价值。竣甲基・卩・环糊精的合成原理是卩■环糊精和一氯乙酸在碱性介质中发牛sn2取代反应，得到醍化产物CM-P-CD(P-CD-O-CH2COO_),基于下述反应，环糊精分子的反应位点是其环上的轻基：-+■卩-CD-OH+NaOH->p-CD-O+H2O+NaOHp-CD-O-+C1-CH2COOH->p-CD-O-CH2COO_+C「卩・C

8、D为7个葡萄糖结构单元由