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环糊精包合物超分子材料的制备及应用

研究进展

2.山东中烟工业有限责任公司，济南250100)

摘要：环糊精是一类具有良好的水溶性、生物相容性的大环分子，其具

有独特的中空截锥结构以及“内疏水、外亲水”的性质，能够通过主客体相互作

用与各种有机、无机、生物分子结合形成包合物。环糊精作为一种优良的载体材

料，在化学、医学、生物学相关领域倍受关注。本文对环糊精及其包合物材料的

制备及在不应用进行了综述，并对其发展前景作出了进一步展望。

关键词：环糊精；包合；主客体相互作用；氢键；超分子

中图分类号：TS202文献标识码：A

Progressinthepreparationandapplicationofcyclodextrins

inclusionsupramolecularmaterials

ZHANGChunxiao,YUHongxiao,ZHANGDonghai,YUEYong,ZHANG

1222

Kaiqiang,

1

(1.NationalEngineeringResearchCenterforColloidalMaterials,

SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ShandongUniversity,

Jinan,250100,China;

2.TheChinaTobaccoShandongIndustrialCo.,Ltd.,Jinan,250100,

China)

Abstract:Cyclodextrinsareaclassofmacrocyclicmoleculeswith

goodwatersolubilityandbiocompatibility.Withtheiruniquehollow

truncatedconicalstructureandinnerhydrophobicandouter

hydrophilicproperties,theycanforminclusioncomplexeswith

variousorganic,inorganicorbiologicalmoleculesthroughhost-guest

interactions.Asanexcellentcarriermaterial,cyclodextrinsareof

greatinterestinfieldsrelatedtochemistry,medicineandbiology.

Herein,,thepreparationandinapplicationofcyclodextrinsinclusion

materialsarereviewed,andfurtheroutlooksontheirdevelopment

prospectsaregiven.

Keywords:cyclodextrin;inclusion;host-guestinteraction;

hydrogenbonding;supramolecule

1环糊精简介

1.1环糊精结构与性质

环糊精（CD）是由环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉而产生的一系列环状低

聚糖，它们由通过α-1,4糖苷键连接的D-吡喃葡萄糖单元组成[1-3]。CD是环状

分子，它们不是圆柱形，而是中空的截锥体，这是由于每个D-吡喃葡萄糖单元的

C1和连接葡萄糖单元的糖苷键在水平上缺乏自由旋转。所有羟基都指向环糊精锥

体的外侧，两个非交换性的氢原子环以及糖苷氧，位于空腔的内侧。这种独特的

结构性质赋予了CD一个亲水性外表面和疏水性内腔的组合，使其具备了与各种

客体形成包合物的特殊功能[1,3]。常见的三种天然CD分别是α-、β-和γ-CD，

分别由6、7和8个葡萄糖单元组成。不同的空腔大小反映了葡萄糖单元的数量，

为不同尺寸分子的选择性提供了基础。

图1α-、β-和γ-CD的功能性结构

Fig.1Functiona