喹啉修饰β-环糊精键合胆酸客体的热力学研究 - supramolecular .pdf

中国科学: 化学 2010 年 第40 卷 第9 期: 1355 ~ 1362 SCIENTIA SINICA Chimica SCIENCE CHINA PRESS 论 文 喹啉修饰β-环糊精键合胆酸客体的热力学研究 李楠, 陈湧, 张瀛溟, 李志强, 刘育* 元素有机化学国家重点实验室; 南开大学化学系, 天津 300071 *通讯作者, E-mail: yuliu@ 收稿日期: 2010-04-30; 接受日期: 2010-06-02 摘要 采用微量热滴定、核磁共振和分子模拟等方法研究了三唑基喹啉修饰 β-环糊精(1)和羟 关键词 基喹啉基修饰β-环糊精(2) 同胆酸(CA)、脱氧胆酸(DCA)、甘胆酸(GCA)和牛磺胆酸(TCA)的键合 环糊精 喹啉 行为. 二维核磁和分子模拟研究表明胆酸客体分子的尾链和 D 环部分从大口端进入了环糊精空 胆酸 腔. 微量热滴定研究表明两种喹啉基修饰环糊精键合胆酸客体的过程由焓驱动, 并且伴随着明显 热力学 的熵损失, 说明主-客体间键合的驱动力主要来自于氢键和范德华相互作用. 与天然环糊精相比, 量热滴定 喹啉基修饰环糊精对胆酸客体的键合有着更为有利的焓变和更为不利的熵变. 1 引言 生物两亲分子. 它不仅可以帮助消化脂肪, 还可以与 治疗高血脂类疾病的药物相互作用[13]. 因此环糊精 环糊精是由多个 D-吡喃葡萄糖单元通过 α-1,4 糖 与胆酸类客体分子键合行为被广泛地研究[13~21]. 苷键首尾相连形成的大环化合物, 具有疏水的空腔 [22] [23] [24] Breslow , Cooper , Ollila 等人分别报道了在不 和亲水的表面, 可以包结各种客体分子形成超分子 同条件下天然β-环糊精或修饰β-环糊精对胆酸客体 配合物. 因此, 环糊精及其衍生物在分子识别、分子 的的键合热力学. 结果显示β-环糊精非常适合包结胆 组装和药物传输等多个领域中发挥着广泛的作用[1~6]. 酸客体分子. 近来, 我们也报道了一些β-环糊精衍生 众所周知, 环糊精在水溶液中与客体分子形成包结 物对胆酸客体分子选择键合行为的热力学起源[22~28]. 配合物的驱动力主要包括疏水相互作用、范德华相互 在本文中, 我们选择两种喹啉基修饰β-环糊精, 即三 作用、氢键、偶极-偶极相互作用、静电相互作用等 唑基喹啉修饰 β-环糊精(1)和羟基喹啉基修饰 β-环糊 几种分子间弱相互作用[7]. 通过对环糊精的化学修饰 精(2), 作为主体, 采用微量热滴定、核磁共振和分子 可以调节环糊精主体与客体分子间弱作用力的协同 模拟等方法研究了他们对四种胆酸