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关于环糊精的结构介绍

2022.10.07

  环糊精分子具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构,在其空洞结构中,外侧上端(较大开口端)由C2和C3的仲羟基构成,下端(较小开口端)由C6的伯羟基构成,具有亲水性,而空腔内由于受到C-H键的屏蔽作用形成了疏水区。既无还原端也无非还原端,没有还原性;在碱性介质中很稳定,但强酸可以使之裂解;只能被α-淀粉酶水解而不能被β -淀粉酶水解,对酸及一般淀粉酶的耐受性比直链淀粉强;在水溶液及醇水溶液中,能很好地结晶;无固定熔点,加热到约200℃开始分解,有较好的热稳定性;无吸湿性,但容易形成各种稳定的水合物;它的疏水性空洞内可嵌入各种有机化合物,形成包接复合物,并改变被包络物的物理和化学性质;可以在环糊精分子上交链许多官能团或将环糊精交链于聚合物上,进行化学改性或者以环糊精为单体进行聚合。

  由于环糊精的外缘(Rim)亲水而内腔(Cavity)疏水,因而它能够像酶一样提供一个疏水的结合部位,作为主体(Host)包络各种适当的客体(Guest),如有机分子、无机离子以及气体分子等。其内腔疏水而外部亲水的特性使其可依据范德华力、疏水相互作用力、主客体分子间的匹配作用等与许多有机和无机分子形成包合物及分子组装体系,成为化学和化工研究者感兴趣的研究对象。这种选择性的包络作用即通常所说的分子识别,其结果是形成主客体包络物(Host-Guest Complex)。环糊精是迄今所发现的类似于酶的理想宿主分子,并且其本身就有酶模型的特性。因此,在催化、分离、食品以及药物等领域中,环糊精受到了极大的重视和广泛应用。由于环糊精在水中的溶解度和包结能力,改变环糊精的理化特性已成为化学修饰环糊精的重要目的之一。

  环糊精的复合物存在于天然,也可以人工合成。工业上,不少染料都是以环糊精作基体;而不少有医疗功效的药用植物,如芦荟,都含有环糊精复合物。例如芦荟的凝胶当中的环糊精复合物,有消炎、消肿、止痛、止痒及抑制细菌生长的效用,可作天然的治伤药用。此外,利用环糊精的环糊精法是生产双氧水的最佳方法。

  结构:多个分子以α-1,4-糖苷键首尾相连而成。在空间呈螺旋状结构。

  α、β、γ-环糊精分别是6、7、8个D(+)-吡喃型葡萄糖组成的环状低聚物,其分子呈上宽下窄、两端开口、中空的筒状物,腔内部呈相对疏水性,而所有羟基则在分子外部。

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