β-环糊精- 环糊精的结构
环糊精(简称CD)系环糊精聚糖转位酶作用于淀粉后经水解环合而成的产物。
为水溶性、非还原性的白色结晶粉沫,常见的有α、β、γ三种,分别由6、7、8个葡萄糖分子构成。
其中以β-CD在水中溶解度最小,最易从水中析出结晶,故最为常用。
β-环糊精- β-环糊精包合的作用
①可增加药物的溶解度,如薄荷油、桉叶油的β-CD包合物,其溶解度可增加30倍;②增加药物的稳定性,特别是一些易氧化、水解、挥发的药物形成包合物后,药物分子得到保护;
③液体药物粉末化,便于加工成其他剂型,如红花油、牡荆油β-CD包合物均呈粉末状:④减少刺激性,降低毒副作用,如5-氟尿嘧啶与β-CD包合后可基本恶心、呕吐状等反应:⑤掩盖不良气味,如大蒜油包合物可掩盖大蒜的嗅味;⑥可调节释药速度,提高生物利用度。
β-环糊精- 环糊精的性质
β-环糊精
β-CD呈筒状结构,其两端与外部为亲水性,而筒的内部为疏水性,借范德华力将一些大小和形状合适的药物分子(如卤素、挥发油等)包含于环状结构中,形成超微囊状包合物外层的大分子(如β-CD、胆酸、淀粉、纤维素等)称为“主分子”,被包合于主分子之内的小分子物质称为“客分子”。
中文名称:β-环糊精中文别名:β-环状糊精;水合β-环状糊精;水合β-环糊精英文名称:beta-cyclodextrin英文别名:B-cyclodextrin crystalline; B-cyclodextrin cell culture tested; betadex; b-Cyclodextrin (1.02127); beta-Cyclodextrin hydrate; 5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydroxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxa octacyclo[31.2.2.2~3,6~.2~8,11~.2~13,16~.2~18,21~.2~23,26~.2~28,31~]nonatetracontane-36,37 ,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49-tetradecol (non-preferred name); (1S,3R,5R,6S,8R,10R,11S,13R,15R,16S,18R,20R,21S,23R,25R,26S,28R,30R,31S,33R,35R,36R, 37R,38R,39R,40R,41R,42R,43R,44R,45R,46R,47R,48R,49R)-5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydr oxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxaoctacyclo[31.2.2.2~3,6~.2~8,11~. 2~13,16~.2~18,21~.2~23,26~.2~28,31~]nonatetracontane-36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,4 8,49-tetradecol (non-preferred name); (1S,3R,5R,6S,8R,10R,11S,13R,15R,16S,18R,20R,21S,23R,25R,26S,28R,30R,31S,33R,35R,36R, 37R,38R,39R,40R,41R,42R,43R,44R,45R,46R,47R,49R)-5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydroxym ethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxaoctacyclo[31.2.2.2~3,6~.2~8,11~.2~13, 16~.2~18,21~.2~23,26~.2~28,31~]nonatetracontane-36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49-t etradecol (non-preferred name); 5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydroxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxa octacyclo[31.2.2.23,6.28,11.213,16.218,21.223,26.228,31]nonatetracontane-36,37,38,39,40,41,42, 43,44,45,46,47,48,49-tetradecol hydrate (1:1) (non-preferred name)CAS:7585-39-9;68168-23-0EINECS:231-493-2分子式:C42H72O36分子量:1152.9995安全术语:S24/25:;
物化性质:外观白色晶体粉末
熔点:298-300℃相对密度:-溶解性:18.5 g/L (25℃)用途:广泛应用于分离有机化合物及用于有机合成,也用作医药辅料、食品添加剂等
β-环糊精- 环糊精的制备方法
4.1包合水溶液法:先将β-CD与水配成饱和溶液,然后根据客分子的不同性质分别采取以下方法:①可溶性药物与水难溶性液体药物直接加入环糊精饱和溶液,一般摩尔比为1:1,搅拌约30min以上,直到成为包合物为止:②水难溶性药物可先溶于少量有机溶媒,再注入环糊精饱和水溶液,搅拌,直至成为包合物。
所得包合物若为固体,则滤取,水洗,再用少量适当溶媒洗去残留药物,干燥;若包合物为水溶性,则将其浓缩而得到固体,也可加入有机溶媒,促进其淀析出。
4.2研磨法:将环糊精与2~5倍量水研均,加入客分子化合物(水难溶性者先溶于少量有机溶剂中),充分研磨成糊状,低温干燥后,再用有机溶剂洗净,干燥即得。
4.3冷冻干燥法:如制得的包合物溶于水或在干燥时易分解或变色,但又要求成品为干燥包合物,则可采用本法,所得成品较疏松,溶解度好。
例:冰片β-CD环糊精包合物取β-CD2g,溶于55℃的水50ml中,保温。
另取冰片0.33g,用乙醇10ml溶解,在搅拌下缓慢加冰片溶液于β-CD溶液中,滴完后继续搅拌30min,冰箱放置24h,抽滤,蒸馏水洗涤,40℃干燥即得。
人们熟知的化学主要是研究以共价键相结合的分子的合成、结构、性质和变换规律。
以J. M. Lehn为代表的学者所倡导的超分子化学已成为今后化学发展的另一个全新的领域。
超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起,组成复杂的、有组织的聚集体,并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。
目录
1历史
2分类
1历史
超分子化学的概念和术语是在1978年首次提出的。
1987年法国科学家诺贝尔化学奖获得者J. M. Lehn 首次提出了“超分子化学”这一概念, 他指出: “基于共价键存在着分子化
学领域, 基于分子组装体和分子间键而存在着超分子化学”。
超分子化学是基于分子间的非共价键相互作用而形成的分子聚集体的化学, 换句话说分子间的相互作用是超分子化学的核心。
在超分子化学中,不同类型的分子间相互作用时可以区分的,根据他们不同的强弱程度、取向以及对距离和角度的依赖程度,可以分为:金属离子的配位键、氢键、π-π堆积作用、静电作用和疏水作用等。
它们的强度分布由π-π堆积作用及氢键的弱到中等,到金属离子配位键的强或非常强,这些作用力成为驱动超分子自组装的基本方法。
人们可以根据超分子自组装原则,使用分子间的相互作用力作为工具,把具有特定的结构和功能的组分或建筑模块按照一定的方式组装成新的超分子化合物。
这些新的化合物不仅仅能表现出单个分子所不具备的特有性质,还能大大增加化合物的种类和数目。
如果人们能够很好的控制超分子自组装过程,就可以按照预期目标更简单、更可靠的得到具有特定结构和功能的化合物。
2分类
目前,超分子化学的研究范围大致可分为三类:“1环状配体组成的主客体体系;2有序的分子聚集体;3由两个或两个以上基团用柔性链或刚性链连接而成的超分子化合物(Super molecule)”。
(一)supra molecule 由两个或两个以上子体系,通过分子间作用力而形成的一个具有一定结构和功能的实体。
超分子内的分子间作用力属于非共价键,通常是静电作用、氢键和范德华力等。
超分子普遍存在,如酶及其底物、激素及其受体和冠醚与某些金属的包合物都是超分子。
(二) elementary particle 又称单元粒子。
由一组聚合蛋白质组成的能量转导单位,存在于线粒体内膜。
它由7个复合体组成,其中4个是电子传递复合体,另外3个是ATP合成酶转质子酶和转氢酶复合体。
超分子是由1个基部,1个茎以及1个头部组成的旋钮样结构,这个结构是由6个复合体围绕一个中心单位排列形成的,中心单位是分成三部分的重复单位(TRU)。
TRU的头部是合成或水解ATP的部位,连接头部和基部的TRU的茎决定ATP被合成还是被水解的调节装置;TRU的基部是膜形成单元,起着连接系统的作用,4个电子传递复合体,1个转氢酶和1个质子酶围绕着这个连接系统排列。