环糊精包合物的制备、表征和应用研究

环糊精包合物的制备、表征和应用研究

由于这种特殊的空洞结构，环糊精具有亲水外腔水的特点，许多体积相同、极性相同的有机物质进入空腔，形成主客体包合物。自从环糊精被发现至今,科研工作者们作出了很多研究,在环糊精包合物的制备、性质和应用等方面都取得了突破性进展,并将其广泛运用于各领域。包合物在农业生产和医学等方面的应用给人们的生活提供了很大的便利。1分子空腔的组成环糊精是由6~12个葡萄糖单元组成。分子为略呈锥形的圆筒形,分子空腔的外侧有羟基,具有亲水性基团,内侧为疏水性基团,腔内由微弱的极性,这种特殊的分子洞结构,使得许多分子可在其空腔中被包合。在环糊精与芘的包合物中2生产速溶胶的环糊精包合物的方法2.1包合物的制备首先将环糊精制成饱和溶液,然后将客体加入混合,搅拌直至两者作用完全,静置沉淀后将溶液过滤并水洗,即得包合物。如将挥发油滴加到β-CD的饱和溶液中振荡并过滤即得挥发油的β-CD包结物。2.2冷藏后包合物法将客体加入到环糊精的水溶液中,混合后用超声波清洗机代替搅拌力进行包合。冷藏后,将析出的经过沉淀过滤、洗涤、干燥等一系列过程即得包合物。此法不仅操作简便快捷、包合率高,而且便于工业化生产。在实验过程中影响超声法制备包合物的因素主要有超声时间、温度、物料比等2.3环糊精包合物的制备取环糊精的2~5倍量水与其研磨均匀,然后加入客体混合研磨,低温干燥后用适当溶媒洗净,再干燥,即得包合物。手工研磨不仅费力费时,而且仅适于小量进行。在工业化生产中常采用机械研磨法,如胶体研磨或碾磨机研磨进行制备环糊精包合物,这种方法快速、简便,利用率也较高。影响研磨法制备包合物的油利用率的因素有研磨时间、客体化合物与环糊精投料比以及溶媒的种类。3表面糊精包合物的表征方法3.1环糊精溶液中包结物的溶解度在一定温度下,加过量的客体于不同浓度的环糊精溶液中,包结反应达到平衡后,分析客体在环糊精溶液中的浓度,用客体的浓度对环糊精浓度作图,即为包结物的相溶解度图双少敏3.2红外光谱分析方法通过KBr压片3.3包合物存在形式的研究通过比较主客体包合前后的紫外光谱最大吸收峰的位置和高度,研究包合物的存在形式是否会对客体的最大吸收峰产生影响。目前紫外光谱分析法是研究分子识别与结合的应用较为广泛的一种方法。陈晓4包合物的制备方法目前,通过一定的研究了解到影响包合物形成的主要因素[19-22]:(1)主、客分子的大小。客体分子的大小决定着客体分子是否能够被包入环糊精内腔,同时,客分子的几何形状,即立体效应对环糊精包合作用也有很大的影响;(2)极性与电荷。客体分子的极性即疏水性决定了包合物能否形成。极性大、亲水性的离子化客体与环糊精形成包合物的能力很弱。只有极性比水小的客体分子才能与环糊精形成包合物;(3)介质。制备包合物时,溶剂的选择非常重要,通常有机溶剂的存在是不利的,但有时又是必不可少的,因为对于溶解度很低的客体分子在无溶剂时不能与环糊精包合;(4)附加剂。包合介质中所加的渗透压调节剂、pH调节剂、表面活性剂、防腐剂等常能降低客体分子的包封率。对于弱酸、弱碱性客体分子,介质的pH对包合过程也有非常重要的影响;(5)主、客体间作用力。一般来说,包合物主、客体之间作用力是疏水性作用力、静电引力、范德华力、氢键及形成包合物时环糊精大环张力的释放、溶剂表面张力的变化等几种作用力的总和。主、客体分子间的作用力越强,越易于形成包合物。5环糊精衍生物结构改造自20世纪初环糊精被分离得到以来,人们对其研究不断取得新的进展。不仅提高了环糊精的产量,而且对天然环糊精进行了结构改造,合成了一系列具有独特性能的环糊精的衍生物。到目前为止,已有不少专著与若干长篇综述、多于1400个以上的专利和数以千计的文章描述环糊精及其包合物的结构、性质和应用