环糊精的研究介绍
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发现:
1891年Villiers从淀粉杆菌的淀粉消化 液中分离得到 1903年Schardinger用碘液反应区别 了α-环糊精和β-环糊精 1950s Freudenber和Cramer发现并 确认γ -环糊精的结构
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结构:
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参考文献
李红霞 辛准生《β-CD的化学改性及其在药剂学领域的新进展》2005 朱顺生 颜冬云 秦文秀 赵英姿 《超分子环糊精的研究新进展》2012 顾娟 黄绍苗 杨永存 赵焱《环糊精在模拟酶研究中的应用》2007 江银枝 陈震宇 《β-环糊精生物模拟酶研究进展》2012
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环糊精的模拟酶合成
根据环糊精以上的性质来构筑仿酶模型,就是利 用环糊精的疏水空腔对适当的底物进行包接，然 后在环糊精的较大或小开口端上的羟基进行适当 的修饰,引入某些具有催化作用的基团,这一部位 称之为催化部位。环糊精利用这两个部位的协调 作用,即疏水作用和催化作用从而达到模拟酶的 目的。
环糊精手性色谱柱
利用环糊精对手性分子的识别
访谈结果与析
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构造轮烷、聚轮烷
轮烷是一类由一个环状分子套在一个哑铃状的 线型分子上的而形成的内锁型超分子体系。如 果包含多个环状分子，则成为聚轮烷。 环糊精作为筒状结构的主体分子，和线型高分 子之间存在包合作用，不仅可以和亲水性PEG 、聚丙烯(PPG)、聚甲基乙烯基醚(PMVE)等 生成轮烷和聚轮烷，还可以和亲脂性的低聚乙 烯、聚丙烯、聚异丁基烯、聚酯等生成轮烷和 聚轮烷。
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环糊精能运用于模拟酶的因素
• 分布在空腔两侧的伯、仲羟基, 作为质子供体很活跃, 而且这些 立体地分布在空腔周边的羟基与底物配合容易达到有利配置状态 。
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• 伯 、 仲羟基有不同的反应活性, 可以通过化学方法引入催化基 ,建子内空腔是一个相对刚性的疏水空穴,有利于对有机分子的选 择结合和定位，而疏水环境能促进某些有机反应的进行，具有分 子识别的功能。
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自组装单分子膜
将偶氮苯衍生物和环糊精首 先生成包合物，然后自组装 于金表面，得到偶氮苯环糊 精包合物的自组装膜。与单 纯的偶氮苯自组装膜相比， 由于环糊精将偶氮苯分子隔 开，降低了偶氮苯排布的密 度并抑制了偶氮苯基团在金 表面的聚集，使偶氮苯具有 较大的自由空间进行构型转 变，从而提高了其电化学活 性。
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结构:
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立体结构
独特的筒状结构和内外表面使 环糊精可以包合特定的分子
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发现: 由于α-环糊精分子空洞孔隙较小，通常 只能包接较小分子的客体物质，应用范 围较小
γ-环糊精的分子洞大，但其生产成本高 ，工业上不能大量生产，其应用受到限 制 β-环糊精的分子洞适中，应用范围广， 生产成本低，是目前工业上使用最多的 环糊精产品
疏水性环糊精衍生物
乙基环糊精
乙酰基环糊精
访谈结果与析
特点：难溶于水 可降低亲水性药物水溶性
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离子性环糊精衍生物
羧甲基环糊精：随PH升高在水中的溶解度增大 硫酸酯环糊精和磷酸酯环糊精在较大的PH范围内 具有较大的溶解度
硫酸酯环糊精本身具有肝素样活性及抗HIV的作 访谈结果与析 用
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THE END Thank you
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模拟生物酶
模拟酶的研究就是从酶 中挑选出那些起主导作 用的因素来设计并合成 一些能表现出生物功能 的，比天然酶简单得多 的非蛋白分子，以它们 作为模型来模拟酶对底 物的结合及催化过程， 进一步找出控制生化过 程的重要因素，追寻酶 的高效、专一这些特异 性的根源,发展新的非生 物催化剂—模拟酶
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构造轮烷、聚轮烷
聚轮烷作为一种新型的高分子材料，可作为 生物大分子和药物的传输载体。
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自组装单分子膜
自组装单分子膜(SAM)是近年发展起来的一种 新型的有机超薄膜，是利用特定的有机分子在 适当的固体材料表面上通过化学键合方式排列 的紧密有序的单分子层膜。 利用环糊精可以和许多有机化合物形成主一客 体包合物的性质，将环糊精衍生物有序地组装 在固体电极表面，能够模拟生物膜的传输过程 ，对研究选择性分子传输、分子识别、酶模拟 都有重要意义。
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环糊精的修饰
环糊精衍生物
取代基
水溶性
疏水性
离子性
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水溶性环糊精衍生物
支链环糊精 甲基化环糊精 羟乙基环糊精 羟丙 基环糊精 低分子量β-环糊精聚合物等 特点：水溶性提高；甲基化环糊精还具有吸湿性 访谈结果与析 和高表面活性特性，还具有立体选择性
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水解酶 模型
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核糖核酸酶 模型
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展望
随着人们对环糊精更深入地进行修饰和改良研究 ，越来越多功能各异的环糊精衍生物被合成出来 ，这不单给药学，也给生物学、材料学、环境学 带来新的研究方向。随着研究水平的提高，通过 物理学家、化学家、生物化学家、分子生物学家 、细胞生物学家等的合作与交叉研究，更多环糊 精衍生物表现出来的奇特理化性质和优良的生物 学特性必将使其得到更好的应用与发展。