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1、第18卷第10期化 学 进 展Vol.18No.102006年10月PROGRESSINCHEMISTRYOct.,20063环糊精与大分子组装(准)聚轮烷33靖 波 陈 晓 柴永存(山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室 济南250100)摘 要(准)聚轮烷是一种通过非价键相互作用组合得到的超分子结构,其中环糊精与大分子间的组装以其选择性、可调控性和生物相容性等优势引起广泛关注。本文综述了近年来环糊精与大分子组装(准)聚轮烷的研究进展,着重介绍了其在理论和应用方面的研究成果。关键词 环糊精 (准)聚轮烷 组装 包结物 超分子中图分类号:O636.1文献标识码:A文章编号
2、:10052281X(2006)1021361208AssemblingPoly(pseudo)rotaxanesfromCyclodextrinsandMacromolecules33JingBoChenXiaoChaiYongcun(KeyLaboratoryofColloidandInterfaceChemistryoftheMinistryofEducation,ShandongUniversity,Jinan250100,China)AbstractPoly(pseudo)rotaxaneswithsupramolecularstructurescanbeass
3、embledbasedonnon2covalentinteractions.Amongthem,theassemblyofcyclodextrinsandmacromoleculesbecomesthefocusrecentlyduetotheiradvantagesofselectivity,regulatingcapability,biocompatibilityandotherinterestingproperties.Inthispaper,therecentadvancesonsuchconstruction,especiallyontheassemblingt
4、heoriesandpotentialapplications,arereviewed.Keywordscyclodextrins;poly(pseudo)rotaxanes;assembly;inclusioncompounds;supramolecules1 引言1891年,Villiers从淀粉杆菌的淀粉消化液里发现了环糊精(CDs),后来研究者证明CDs是以D2(+)葡萄糖作为重复单元,通过α21,42糖苷键连接起来的环状低聚糖。其中,研究较多的α2、β2和γ2CDs分别对应于6、7和8个葡萄糖单元,其化学结构模型如图1所示。CDs分子具有锥形的圆筒状结构,空腔内
5、侧疏水、外侧亲水,且具有局部的手性空间。其空腔可以[1]容纳多种有机和无机小分子,形成包结物(ICs)。20世纪90年代以来,CDs对大分子的选择性包结作图1环糊精的化学结构用引起了国内外学者广泛的研究兴趣。这种分子识Fig.1Thechemicalstructureofcyclodextrins别现象基于非价键作用力,具有类似于酶P底物、抗收稿:2005年11月,收修改稿:2006年2月3国家自然科学基金项目资助(No.20373035,20573066)33通讯联系人 e2mail:xchen@sdu.edu.cn·1362·化 学 进 展第18卷原P抗体、生物膜P蛋
6、白质及DNA、RNA和细胞支持体不能。随后,他们又研究了CDs或其衍生物分别与[4]系等所存在的作用机制。因此该类包结物是研究生亲水聚合物如:PMVE(聚甲基乙烯醚);疏水聚合[5,6][7]物实体间相互作用和性质的一个有效模型。同时,物如PIB(聚异丁烯)、OE(寡聚乙烯)、脂肪族[8][9]以其为基础进行智能材料和分子器件的设计也是很聚酯、PEC(聚ε2己内酯)和PTHF(聚四氢呋[10]有前景的领域。另外,该体系也被用于药物释放、疾喃);与阳离子聚合物如VP(紫精聚合物)和IP[11]病诊断、化学传感器、聚合物分离和分子模拟等方向(紫罗烯聚合物);与无机高分子如PD
7、MS(聚二甲[12,13][14]的研究。基硅氧烷)和PSi(聚二甲基硅烷)之间的组本文综述了近年来有关CDs与大分子组装(准)装行为。在以上研究中,研究者运用X射线粉末衍聚轮烷的研究进展,这类体系表现出潜在的理论和射(XRD)证明“隧道”型结构的存在,同时用核磁共1应用价值,为环糊精超分子化学的研究开拓了一个振技术(HNMR)表征聚合物单体与CDs分子的化[8]更加广阔的领域。学计量比。其中,PEA(聚乙烯己二酸)和PEC(聚[9]γ2己内酯)与γ2CD组装,不仅得到了预期包结2CDs与直链大分子组装准聚轮烷物,而且能形成两
