環(huán)糊精包合物的制備、表征和應用研究

環(huán)糊精包合物的制備、表征和應用研究

由于這種特殊的空洞結(jié)構(gòu)，環(huán)糊精具有親水外腔水的特點，許多體積相同、極性相同的有機物質(zhì)進入空腔，形成主客體包合物。自從環(huán)糊精被發(fā)現(xiàn)至今,科研工作者們作出了很多研究,在環(huán)糊精包合物的制備、性質(zhì)和應用等方面都取得了突破性進展,并將其廣泛運用于各領(lǐng)域。包合物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學等方面的應用給人們的生活提供了很大的便利。1分子空腔的組成環(huán)糊精是由6~12個葡萄糖單元組成。分子為略呈錐形的圓筒形,分子空腔的外側(cè)有羥基,具有親水性基團,內(nèi)側(cè)為疏水性基團,腔內(nèi)由微弱的極性,這種特殊的分子洞結(jié)構(gòu),使得許多分子可在其空腔中被包合。在環(huán)糊精與芘的包合物中2生產(chǎn)速溶膠的環(huán)糊精包合物的方法2.1包合物的制備首先將環(huán)糊精制成飽和溶液,然后將客體加入混合,攪拌直至兩者作用完全,靜置沉淀后將溶液過濾并水洗,即得包合物。如將揮發(fā)油滴加到β-CD的飽和溶液中振蕩并過濾即得揮發(fā)油的β-CD包結(jié)物。2.2冷藏后包合物法將客體加入到環(huán)糊精的水溶液中,混合后用超聲波清洗機代替攪拌力進行包合。冷藏后,將析出的經(jīng)過沉淀過濾、洗滌、干燥等一系列過程即得包合物。此法不僅操作簡便快捷、包合率高,而且便于工業(yè)化生產(chǎn)。在實驗過程中影響超聲法制備包合物的因素主要有超聲時間、溫度、物料比等2.3環(huán)糊精包合物的制備取環(huán)糊精的2~5倍量水與其研磨均勻,然后加入客體混合研磨,低溫干燥后用適當溶媒洗凈,再干燥,即得包合物。手工研磨不僅費力費時,而且僅適于小量進行。在工業(yè)化生產(chǎn)中常采用機械研磨法,如膠體研磨或碾磨機研磨進行制備環(huán)糊精包合物,這種方法快速、簡便,利用率也較高。影響研磨法制備包合物的油利用率的因素有研磨時間、客體化合物與環(huán)糊精投料比以及溶媒的種類。3表面糊精包合物的表征方法3.1環(huán)糊精溶液中包結(jié)物的溶解度在一定溫度下,加過量的客體于不同濃度的環(huán)糊精溶液中,包結(jié)反應達到平衡后,分析客體在環(huán)糊精溶液中的濃度,用客體的濃度對環(huán)糊精濃度作圖,即為包結(jié)物的相溶解度圖雙少敏3.2紅外光譜分析方法通過KBr壓片3.3包合物存在形式的研究通過比較主客體包合前后的紫外光譜最大吸收峰的位置和高度,研究包合物的存在形式是否會對客體的最大吸收峰產(chǎn)生影響。目前紫外光譜分析法是研究分子識別與結(jié)合的應用較為廣泛的一種方法。陳曉4包合物的制備方法目前,通過一定的研究了解到影響包合物形成的主要因素[19-22]:(1)主、客分子的大小?？腕w分子的大小決定著客體分子是否能夠被包入環(huán)糊精內(nèi)腔,同時,客分子的幾何形狀,即立體效應對環(huán)糊精包合作用也有很大的影響;(2)極性與電荷?？腕w分子的極性即疏水性決定了包合物能否形成。極性大、親水性的離子化客體與環(huán)糊精形成包合物的能力很弱。只有極性比水小的客體分子才能與環(huán)糊精形成包合物;(3)介質(zhì)。制備包合物時,溶劑的選擇非常重要,通常有機溶劑的存在是不利的,但有時又是必不可少的,因為對于溶解度很低的客體分子在無溶劑時不能與環(huán)糊精包合;(4)附加劑。包合介質(zhì)中所加的滲透壓調(diào)節(jié)劑、pH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑、防腐劑等常能降低客體分子的包封率。對于弱酸、弱堿性客體分子,介質(zhì)的pH對包合過程也有非常重要的影響;(5)主、客體間作用力。一般來說,包合物主、客體之間作用力是疏水性作用力、靜電引力、范德華力、氫鍵及形成包合物時環(huán)糊精大環(huán)張力的釋放、溶劑表面張力的變化等幾種作用力的總和。主、客體分子間的作用力越強,越易于形成包合物。5環(huán)糊精衍生物結(jié)構(gòu)改造自20世紀初環(huán)糊精被分離得到以來,人們對其研究不斷取得新的進展。不僅提高了環(huán)糊精的產(chǎn)量,而且對天然環(huán)糊精進行了結(jié)構(gòu)改造,合成了一系列具有獨特性能的環(huán)糊精的衍生物。到目前為止,已有不少專著與若干長篇綜述、多于1400個以上的專利和數(shù)以千計的文章描述環(huán)糊精及其包合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應用