环糊精
环糊精
胡小丹2009210660
摘要简单介绍了环糊精的概念、分类、常见环糊精结构和性质。重点综述β-环糊精的制备与应用。
关键词环糊精；分类；制备；应用。
1环糊精的概念
环糊精(Cyclodextrin，简称CD)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6~12个D-吡喃葡萄糖单元。其中研究得较多并且具有重要实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为alpha -、beta -和gama -环糊精(图1)。根据X-线晶体衍射、红外光谱和核磁共振波谱分析的结果，确定构成环糊精分子的每个D(+)- 吡喃葡萄糖都是椅式构象。各葡萄糖单元均以1，4-糖苷键结合成环。由于连接葡萄糖单元的糖苷键不能自由旋转，环糊精不是圆筒状分子而是略呈锥形的圆环。
由于环糊精的外缘(Rim)亲水而内腔(Cavity)疏水，因而它能够象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(化学式: C14H8O2)，是一种安特拉归农类化学物。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。
图1
2环糊精的分类
2.1常见环糊精
环糊精是由D-吡喃型葡萄糖单元通过旷(1—4)糖苷键连接而成的一类环状低聚麦芽糖。根据葡萄糖单元数目的不同(6～13个)，环糊精可以分为旷α-、β-、γ-、δ-……θ-环糊精等，其中最常见的是聚合度分别为6、7和8的α-、β-、γ-环糊精(图1-1)。
2.2分支环糊精
分支环糊精也可用化学法合成，但在绝大多数情况下还是用酶法制备。按结构上的差异，分支环糊精主要分为两种：均分支环糊精和杂分支环糊精。具体分类见图1-2。
2.3环糊精化学衍生物
环糊精化学衍生物主要包括环糊精醚衍生物、环糊精酯衍生物、环糊精聚合物、环糊精高分子衍生物以及其他衍生物。具体分类如图1-3所示。
2.4大环糊精
大环糊精是一类由9个以上葡萄糖基组成的环状糊精混合物的总称。第一
次报道聚合度在9～13的大环糊精是1965年，但却没有引起人们的高度重视。1996年T．Takaha等人的研究表明，D-酶(EC2.4.1.25)以直链淀粉作为底物时，直链淀粉可以发生环化反应，生成环状a- (1→4)一葡聚糖，亦即大环糊精，其聚合度从17到几百不等。该研究小组于1998年再次证实D酶作用于支链淀粉也能进行分子内糖基转移而发生环化反应。由于麦芽糖转糖基酶(EC2.4.1.25)和D-酶这两种酶的结构和催化相似性，提示如果用麦芽糖转糖基酶作用于淀粉，也可能催化淀粉糖基的分子内转移生成大环糊精。Y.Terada(1998)等人利用从ThermusaquaticusATCC33923克隆的麦芽糖转糖基酶基因，在E.coli中表达获得的麦芽糖转糖基酶，作用于直链淀粉，证实该酶同样可以像D-酶一样催化淀粉分子内的糖基转移形成大环糊精。同时，有研究证实，不仅麦芽糖转糖基酶和D-酶可以作用于淀粉生产大环糊精，而且几乎所有的4-a-糖基转移酶如CGT酶(EC2.4.1.19)、分支酶(EC2.4.1.18)和GDE酶(EC2.4.1.25／EC3.2.1.33)都可以催化淀粉形成大环糊精[1]。
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3常见环糊精的结构与性质
3.1常见环糊精的结构
组成环糊精的D型吡喃葡萄糖单元都是处于椅式构象，而椅式构象中各糖基不能围绕糖苷键自由旋转，因此环糊精分子的立体结构是略呈锥状的圆筒形。其中，小端口由C-6位上的7个伯羟基组成，大端口由C-2和C-3位上的14个仲羟基组成。由于羟基聚集在其分子的外侧边缘，因此环糊精分子外壁具有较强的亲水性。环糊精的内腔是由C-3和C-5位上的氢原子与C-4位上的氧原子组成。由于C-3和C-5位上的氢原子对C-4位上的配糖氧原子具有屏蔽作用，使环糊精内腔具有较强的疏水性，从而可以包埋许多无机和有机化合物。
环糊精分子中，C-2处的羟基易与相邻的吡喃葡萄糖单元C-3位的羟基形成氢键。由于分子大小适中，β-CD分子内形成的是环形的全氢键带，使分子具有相当的刚性，导致其在水中的溶解度最低(图2-1)；α-CD虽然在理论上有六组氢键，但由于其结构中有一个葡萄糖基单元处于扭曲状态，其圆环结构不完全对
称，六个吡喃葡萄糖单元之间只形成四个氢键，空腔内未形成全氢键带，因此在水中的溶解度大于β-CD；γ-CD属于非共平面、具有绕性结构的分子，溶解度大于α-CD和β-CD。对环糊精的水溶液和二甲基亚砜溶液进行研究发现，环糊精羟基与溶剂问的氢键相对较弱；同时C-6位羟基几乎不参与分子内氢键的形成。
图（2-1）
图2-1一环糊精的分子结构特征由于环糊精表面分布着众多反应性羟基，同时具有一个疏水空腔，使其具有很多特别的性能，能与范围极其广泛的各类客体，比如有机分子、无机离子、络合物甚至惰性气体等，通过分子间相互作用形成主一客体包合物，从而对客体具有屏蔽、控制释放、活性保护等功能，因而广泛应用到医药和食品领域；同时，利用环糊精空腔与客体分子空间尺寸的匹配性，还可用于各种异构体的分子识别，制备分离材料等[2]。
2.2 常见环糊精性质
2.2.1 环糊精物理性质
（1）水中结晶与吸湿性CDs与淀粉不同的一个重要物理性质是具有良好的结晶性。在α-，β-，γ-CD中β-CD最易制备成晶体，浓水溶液(如20％-60％)在室温或冰箱中放置，特别是当用玻棒搅动时迅速生成大量白色粉末晶体。2％-5％以下稀溶液室温下长时间放置司生成2mm×2mm×2mm甚至更大些的透明立方晶体。在旋光显微镜加上偏光情况下，观察到彩色消光现象。α-CD由于水中溶解度大，不易得到晶体，但浓αCD水溶液(12％左右)在冰箱中长时间放置能
得到无色针状晶体。显微镜观察晶型是判断样品是否为CDs以及是哪一种CD的快速、简便方法。常用试剂是碘液(I2·KI)，将欲检定的CD水溶液l滴涂到载片上，在滴加的样品上再加l滴碘液于室温下放置，当液滴边缘水分蒸发干时，于显微镜下观察生成的晶体。晶体的形状随样品浓度变化[3]。
CDs不具有吸湿性，但其空腔易与水分子形成稳定的水合物，前面所述环糊精的晶体其实都是环糊精水合物的晶体。仅一CD在相对湿度为11％时，每个分子能吸收4个水分子，随着相对湿度的增加，最多能吸收6.6个水分子；β-CD 在相对湿度小于30％条件下，空腔能吸收3～6个水分子，当相对湿度大于45％时，则可吸收10～12个水分子；了一CD在相对湿度低于50％条件下，空腔含3～7个水分子，当相对湿度高于60％时，随湿度的增加，则可吸收11～16个水分子。除了γ-CD外，α-和β-CD在高相对湿度下吸收的水分子数与单晶结构分析的结果相一致。当环糊精的水合物晶体干燥失水时，其反射强度降低，最终变成无定形结构。反之，在高相对湿度下对无定形结构的CDs进行研磨，则又能使之转变成结晶形式[4]。
（2）溶解度 CDs在水及其他有机溶剂中的溶解度是一个十分重要的性质。表2-1列出了不同温度下环糊精在水中的溶解度。
表2- 1不同温度下CDs的水中溶解度[5]
α-、β-和γ-CD在水中的溶解度差异很大。γ-CD水溶性最好，其次是α-CD，β- CD在水中溶解度最低。环糊精这种溶解度的差异主要与其分子结构有关，β-CD分子内形成了完全的环形氢键，使分子具有相当的刚性，导致其在水中的溶解度下降。从热力学观点来看，α-、β-和γ-CD在溶解过程中的焓变(△
H)分别是32.1kJ／mol、34.8kJ／mol和32.4kJ／mol，熵变(△S)分别是57.8J ／(k·mol)、49.0J／(k·mol)和61.5J／k·mol)。β-CD有着与α-、γ-CD不同的热力学性质，其与水的相互作用使体系质点变少，这种不适宜的熵变补偿了适宜的焓变，从而导致β-CD溶解度明显降低[6]。
2.2.2 环糊精的化学性质
（1）化学反应环糊精具有非还原的端基，一般在非还原糖的鉴别反应中呈阳性反应。因而，它们与蒽酮呈显色反应，该法可用于环糊精的定量测定。
高碘酸盐氧化α-、β-和γ-CD时没有甲酸或甲醛的生成，证明环糊精分子中不含有游离的端基。一个葡萄糖单元消耗一摩尔的高碘酸盐。经过起始诱导过程后，氧化作用速率周期性的增加，起始速率按α-<β-<γ-CD顺序增加。研究发现非环状糊精则没有该诱导期。环糊精在强碱溶液中的电阻与纤维素相似。
（2）放射分解β-和γ-CD经γ-射线辐射，分子的断裂主要发生于l，4-糖苷键。然而，该机理不同于酸水解，没有葡萄糖生成，主要产物是麦芽六糖、丙二醛和葡萄糖酸，还有氢、一氧化碳和二氧化碳。
在水中环糊精浓度增加时会降低其降解。在稀溶液中的降解类似于其酸水解。脱氧β-CD水溶液经辐射后，在放射分解物中可检测到葡萄糖、麦芽糖等物质。
（3）酸水解部分环糊精酸水解会产生葡萄糖和一系列非环状麦芽糖类。包括和原环糊精具有相同数目葡萄糖单元的寡聚糖。具有完整环的环糊精对酸水解的稳定性要高于非环状糊精的2到5倍，这要取决于温度和酸性。
（4）酶降解环糊精有一个值得注意的性质是它们对淀粉水解酶有很好的抵抗力。三由于环糊精不包含对β-淀粉酶敏感的端基，因此它们对β-淀粉酶有很好的抵抗力。而α-淀粉酶是结合分子内部，不需要自由端基，故它可以水解环糊精，但是水解速率很低。
除了个别环糊精，大部分环糊精不会被发酵，不会被酵母利用。关于环糊精降解酶糊已有文献报道.。糊精能阻碍谷类α-淀粉酶吸附于淀粉粒上，因此它能阻碍淀粉孺分解作用。它们能有力的抑制甜马铃薯β-淀粉酶、菠菜叶脱支酶、克雷伯氏菌和马铃薯述磷酸化酶。多粘菌素杆菌淀粉酶、米曲霉淀粉酶和猪胰淀
粉酶能水解环糊精，但水解速度缓慢[7]。
最后将α-，β-，γ-CD的结构特征与重要物理参数汇于表2-2[8]
表2-2 α-，β-，γ-CD的结构特征和重要的物理参数
三β-环糊精的制备
3.1β一环糊精糖基转移酶的反应工艺条件
王雁萍等(2003)以离子束诱变嗜碱芽孢杆菌得到CGTase高产菌株，发酵产
的CGTase催化淀粉转化生产0一环糊精。研究内容包括：转化最适pH、转化前淀粉的预处理方式、酶用量及有机溶剂对转化的影响，从而揭示影响CGTase转化淀粉生成β-环糊精的关键因素，确定CGTase催化淀粉制备β-环糊精的最佳条件。β-环糊精的含量通过与酚酞形成无色复合物，用分光光度法在波长550nm 处测定。
3.1.1转化体系pH的影响
将50g／L马铃薯淀粉糊化(100℃，15min)后，用Ca(OH)2分别调pH至6.5～9.5，每克淀粉添加1000U酶量，在50℃转化37h后，测定β-环糊精含量，结果显示：环糊精葡萄糖基转移酶具有较宽的pH适应范围，在pH6.5～8.5的范围内，转化淀粉生成β-环糊精的转化率较高(40％左右)，而pH高于8.5，转化率显著下降。
3.1.2底物不同预处理方式的影响
将140g／L马铃薯淀粉糊化后，分别按传统方法(调pH至6.0，85℃加入α-淀粉酶液化至与碘络合物呈棕色，100℃，20min灭酶活)处理后，加入CGTase 进行转化及不经过传统方法处理而直接加入CGTase进行转化，每克淀粉加酶量为1000U，转化24h后测定p环糊精含量，计算淀粉转化生成β-环糊精的转化率分别为20.68％和21.08％。结果表明：淀粉是否经过α-淀粉酶液化对其转化率无显著影响，也就是说，此CGTase发酵液或粗酶制剂本身液化淀粉的能力较高，因此可省去传统生产中加α-淀粉酶液化这一步骤，从而简化β-环糊精的生产工艺，降低成本。
3.1.3酶用量的影响
50g／L马铃薯淀粉糊化后冷却至50℃，加入不同量的CGTase转化24h后，测定β-环糊精含量并计算转化率，结果见图3-1。由图可知，每克淀粉的酶用量低于1000U，淀粉转化生成β-环糊精的转化率随酶添加量的增大而提高，当每克淀粉酶用量超过1000U时，转化率趋于稳定，因此，每克淀粉加酶量1000U 为理想加酶量。
图3-1加酶量对β-环糊精转化率的影响
3.1.4有机溶剂的影响
将50g／L及140g／L的马铃薯淀粉和50g／L、140g／L及330g／L的可溶性淀粉糊化后冷却至50。C，每克淀粉加入CGTase1000U，转化30min后，分别加入5％甲苯或2％乙醇(对照组不加)，60h后测定β-环糊精含量，计算转化率，结果见表3-2。由表可知，甲苯及乙醇均能提高β-环糊精的转化率，5％甲苯效果较2％乙醇好，且随底物浓度升高甲苯作用效果愈显著。以140g／L马铃薯淀粉为底物，加入5％甲苯或2％乙醇后，转化率较对照分别提高了57.18％及28.36％。小分子有机溶剂可作为包合剂与产物β-环糊精形成包结物，从而有利于反应向生成产物方向进行。将糊化的50g／L马铃薯淀粉冷却至50℃，加入CGTase(1000U／g淀粉)转化30min后，分别加入5％甲苯、2％乙醇或10％乙醇(对照组不加)，测定不同时间的转化率可知，CGTase转化淀粉生成β-环糊精的转化率在8～12h内迅速上升，超过12h除添加10％乙醇组外其余上升均较缓慢。转化进行8h及12h时，5％甲苯组转化率均最高，分别为47.36％及51.83％；而当转化进行至24h时，10％乙醇组转化率则最高，为57.97％。
表3—1有机溶剂对β-环糊精转化率的影响[9]
经上述分析，可以得出以下结论：
①经过离子束诱变得到的嗜碱芽孢杆菌产生的CGTase具有较强液化淀粉作
用，不需要α-淀粉酶液化即可直接转化淀粉生成环糊精，可省去目前工业生产中大多采用的用α-淀粉酶液化淀粉这样一个预处理过程，从而简化工艺、降低成本。转化pH为6.5～8.5，适合范围较宽，便于生产工艺控制。
②转化加酶量以每克淀粉添加1000U为宜。
③转化体系中加入甲苯有利于CGTase催化反应向生成产物方向进行。以140g／L马铃薯淀粉为底物，加入5％甲苯转化60h，转化率较对照提高了57.18％。由此可知，在对β-环糊精产品安全性要求不高的应用领域，从经济、工艺简单角度出发，可选用甲苯作为生产β-环糊精的复合剂。
④以50g／L马铃薯淀粉为底物，加入10％乙醇转化24h，淀粉转化生成β-环糊精的转化率可达到57.97％。由此法获得的产品可广泛应用于医药、化妆品、分析、食品等安全性要求高的领域。另外，Charoenlap等(2004)对一种Bacilluscirculans产的CGTase催化西米淀粉生产β-环糊精的反应工艺条件进行了优化。
第一步先确定最佳反应pH和反应温度。为了测定最佳pH，将100μCGTase 酶液(60％)加入到500／μL直链淀粉溶液(2g／L)中，此溶液用不同的缓冲液配制以调整pH值在3．5～12．0之间，37℃下反应，然后测定酶活。最佳反应温度测定是将100100μCGTase酶液(60％)加入到500／μL直链淀粉溶液(2g／L)中，溶液pH值6.0，分别调节温度在30～70℃之间，反应一段时间后测定酶活。结果显示，此酶的最佳反应pH为4.5～5.0，最佳反应温度55～60℃。然后在最佳反应pH和反应温度下通过3×3×3因子设计响应面分析确定底物浓度、酶浓度和反应时间。底物浓度分别取20g／L、40g／L和60g／L，酶浓度分别为10U ／g、30U／g和50U／g，反应时间分别为3h、6h和9h，反应pH4.5，温度55℃，反应液体积300mL，摇床速度300r／min。通过实验得出，反应时间是最主要的影响因素，在反应时间9h、酶浓度50U／g、底物浓度60g／L时，环糊精产量最高，产物中α-、β-和γ-环糊精的比例分别为7％、65％和28％[10]。
3.2β-环糊精的分离纯化工艺
3.2.1无有机溶剂(非控制体系)
在无有机溶剂的反应体系中，β-环糊精最容易分离纯化得到。由于β-环糊
精可以形成分子内氢键，在水溶液中溶解度较低，易形成结晶沉淀。含产物的反应液先过滤去除大分子淀粉和糊精，初步分离出环糊精产品，滤液经脱色、除盐工艺进行精制；对精制滤液进行浓缩，由于13一环糊精溶解度最低，经低温静置后先结晶析出，然后经过离心、干燥，即可得B一环糊精固体产品，高纯度的产品可经过多次重结晶得到。
3.2.2存在有机溶剂(控制体系)
传统的有机溶剂法制备环糊精工艺中，利用环糊精与有机溶剂的包合作用促使产物环糊精从反应液中沉淀分离。β-环糊精常用的复合剂是甲苯，反应体系加入5％甲苯，在搅拌下反应，反应过程中甲苯与β-环糊精形成不溶的复合物，真空过滤回收，水洗后悬浮于水中煮沸，蒸馏出甲苯循环使用。含β-环糊精的水溶液经真空浓缩、活性炭脱色、低温放置可生成β-环糊精结晶，纯度可高达99.7％[11]
3.3β-环糊精的工业化制备流程
3.3.1有机溶剂控制工艺制备β-环糊精
在匈牙利，有机溶剂控制工艺制备β-环糊精的流程如图3-2所示.
图3-2有机溶剂控制工艺制备β-环糊精图3-3无溶剂法制备β-环糊精
该工艺生产过程中，通过添加甲苯与β-环糊精形成混合物，可使口一环糊精转化率得到很大提高，体系中几乎没有α-和γ-环糊精的形成，从而简化了提纯工艺[12]
3.3.2无溶剂法制备β-环糊精
在日本，采用无溶剂法制备β-环糊精工艺流程如图3-3所示。
4环糊精的应用
4.1.1 防挥发，抗氧化、光和热分解
食品用的香精易挥发，易受空气、日光氧化分解，用环糊精包接成复合物后，其挥发性和氧化性显著减缓。高挥发性的食品香料同环糊精包接成复合物，再与动物油或植物油混合，能在高温下保持稳定，用于食品烘拷和制造罐头食品；速溶饮料的制造和贮藏过程中，原有的香味常易损失，在饮料中添加一定量的环糊精则可以保持其长久香味。
4.1.2 保护色素
天然色素用作食品着色剂不存在毒性问题，但受光、热、酸、碱的影响而不稳定。与环糊精包接成复合物则能使食品保持长久而不褪色。
4.1.3 防潮保湿
各种食用油都可以加入一些环糊精制成扩散剂，在面包和糕点的制作过程中，涂上上述食用油，能延缓面包和糕点的干燥进程，使面包和糕点保持较长时间。加工肉制品时用环糊精作络合剂，可增加产品的保湿性，改善产品质量。4.1.4 排除异味
环糊精除去食品中的臭气和苦涩味的效果特别显著。生鱼、咸鱼和其它海味品、羊肉和其它肉类、动物内脏、奶制品、大豆制品等用环糊精糖浆处理后能除
去气味。蔬菜加工品中特有的臭味也可用环糊精除去。食品补钙用的骨粉常有不快气味，加少量B．环糊精和少量的水，60℃搅拌30rain，气味就不再出现。加环糊精可以除去用作食品营养添加剂的酵母膏的气味，还可以改善色泽，降低吸潮性。柑橘汁中的桔皮苷、柚皮苷和柠檬苦素有较重的苦涩味，溶解度小，使桔汁带苦味并形成浑浊，不易澄清，不利于制造瓶装和罐装产品，加入环糊精后沉淀完全消除，苦味也消失，而且不影响产品质量。干酪素水解物是极易消化的蛋白质来源，但其苦味是一严重问题，加入一定量的环糊精后苦味消失。冰淇淋、冰牛奶、冰棍等冷食中的奶油有独特的臭味，口溶性也差，加入0．5％～l0％的环糊精包接后风味得到改善。
4.1.5 提高与改善食品组织结构
利用环糊精的包合作用可提高与改善食品的组织结构。含油量高的饮料、蛋黄酱、调味汁、冰棋淋、咖啡饮料等食品添加环糊精，可以形成长期稳定的乳浊液。在酪蛋白溶液中加入环糊精，对其发泡能力及其持泡能力均有改善，环糊精与酪蛋白之间存在一个最佳浓度范围，并受pH值的影响，一般高pH值有利于改善其发泡能力及保水能力。
4.1.6食品生产用辅料
乳酸加环糊精制成豆腐凝结剂，可提高蛋白质的胶体组织。各种甜味剂可与环糊精混合压片成容易溶解的甜味片，而单独以高压压成的固体甜味剂则难溶于水。环糊精同其它原料聚合成的高分子化合物可作为卷烟工业过滤嘴原料使用。用环糊精包接鱼饲料中的不饱和脂肪酸，喂食时可防止不饱和脂肪酸扩散入水。环糊精本身不能防腐，但可使防腐剂长期有效。食品生产不需要精制的环糊精，环糊精饴糖就能满足要求，可省去精制费用，同时精制过程中不易提取出的α和β-环糊精也能起包接作用，因此成本可大大降低。环糊精在食品中的用量小所增加的成本远低于所起功效的经济效益，如果再省去浓缩干燥工序而用液体环糊精饴糖，成本将更低[15]。
4.2环糊精在药物改性中的应用
CD无毒、无味、对人体无害，是最为合适的一种药物载体，因此在药物改性上应用较广。药物通过与CD形成包络物来提高药物的溶解度和稳定性，以增强其
生物利用度，缓减药物对胃肠的刺激，消除某些药物的异味。
4.2.1增加药物溶解度，提高药物的生物利用度。
某些药物如灰黄霉素，安体舒通，苯巴比妥，4一联苯醋酸等，单独用药时，由于其在水中溶解度小，生物利用度低，但当它们和β—CD形成水溶性包络物时，溶解度大大提高。如4一联苯醋酸形成CD包络物后，其溶解度提高4．2倍，溶解速度提高18倍,物利用度也因之太为提高。人工合成的丸肽醋酸布舍瑞林是促黄体激素释放激素的激动剂。其口服生物利用度较低，制成CD包括物后，使生物利用度提高4倍，药物绝对生物利用度可达约60 ％。由于生物利用度的提高，用药物量将大大减少，因此一些药物和带来的毒副作用以及由此而引起的医疗危险也降低到最低限度。
4.2.2增加药物的稳定性
盐酸异丙嗪为广泛应用的抗组胺药，由于其易氧化，其制剂的保存较困难，形成盐酸异丙嗪一β-CD包络物后，可切断药物与外界环境的联系，增加其稳定性。还有些药物如维生素类，一般也可用CD包络使之稳定。例如维A醇，醋酸维生素A，维生素D、E、K等都可与β-CD形成包络物，其中维生素D, β—CD制得的包络物，对光、热、氧稳定，于60℃放置10小时含量仍为100 ％，而对照品则为0 ％。
4.2.3降低药物的刺激性、毒性、副作用、掩盖苦味及特殊气味等
大蒜油具有广泛的药理作用，是一种很有发展前途的中药。由于大蒜油具有不良气味，对胃肠道刺激性大且易挥发，遇光和热不稳定。用β一CD对大蒜油进行包络，可以降低其挥发性增加稳定性(对光、热、湿等)，使大蒜油固体化，制成了多种剂型，提高了疗效。前列腺素与CD形成的包络物，使原有苦味消失，其制剂易于服用消炎痛与．β一CD制得的包络物，制成胶囊剂后．具有消炎痛相同的抗炎效能，但无引起溃疡的副作用。环糊精还能用来控制药物的释放。吲哚美辛一CD包络物的形成可增加吲哚美辛的透皮吸收，该品给药后血药水平较平稳，持续时间长，有一定缓释效果，可避免胃肠道副反应生物利用度较高。环糊精作为一种有前途的药用包络材料。已广泛应用于药物领域。但由于天然环糊
精在水中的溶解度很低(如β一CD只有1 8.5g／L)，许多溶解度低的药物与β—C 包络时，溶解度虽可改善数倍，但仍低于0.1—0.2g／]00ml，因此不适于制备注射液．另外注射用的β—CD不被代谢。它作为不溶性晶形胆固醇包络物在肾脏蓄积，引起严重的肾毒症状。正因为此．在一定程度上限掉了CD在药物领域的应用。但是对CD分子洞(空腔)外表面的醇羟基醚化、酯化、氧化等而形成修饰的CD衍生物后，用它们来包络药物、改善药性、效果更佳，无论是药物的溶解度、稳定性、还是由此而导致的药物生物利用度的提高都明显优于单纯的药物或药物一CD包络物，其应用前景较天然CD更为广阔。目前国内外都有一些CD衍生物在药物领域应用的研究[13]。
4.3分析化学
环糊精是手性化合物，它对有机分子有进行识别和选择的能力，已成功地应用于各种色谱与电泳方法中,以分离各种异构体和对映体。环糊精在电化学分析中能改善体系的选择性。
4.4环糊精在日用化学品方面的应用
早期在食品和化妆品，以及卫生用品方面的应用研究和实用化技术，主要是利用环糊精的疏水空腔生成包结物的能力，即分子胶囊作用。在技术路线上，可以事先制备环糊精和活性成分包结物加到制品中，也可以在产品制备过程中形成包结物。CD在化妆品原料中可用作稳定剂、乳化剂、去味剂等，应用日渐增加。
在化妆品中，如染发剂或烫发剂具有硫醇系的特有异臭，这使其商品价值降低，虽可使用与这类异臭发生特异反应而消臭的物质，但其反应生成物使制品起作用的还原力降低的缺点。由此，添加CD，在改善消臭剂水漂性的同时，并与异臭成分反应生成包结复合物，从而维持制品的还原力。又如用于生发剂的氨基酸系头发促进剂也具有特殊的异臭，这也可由CD 的有效作用来消除。巯基乙酸铵是冷烫剂中的主要成分，有一种刺激气味，加入β一CD后可以基本掩蔽掉这种令人不快的气味。
牙膏中常混入两种香精，如乙酸异戊酯和萜二烯-1，8，将其制成β-CD包结物配制牙膏，在刷牙过程中30s内香味由乙酸异戊酯转变为萜二烯-1，8时，
说明去污时间已足够。用CD 研制的口臭去除剂在市场上已有商品。查耳酮和新橙皮苷二氢查耳酮有很强甜味也是牙膏组成中的增粘剂，但水中溶解度低，0．2％水溶液放置2个月后有大量结晶析出。加入0.5％β-CD则完全不发生沉淀。由香料、L-薄荷醇、甘油、杀菌剂、新橙皮苷二氢查耳酮、β-CD 等组成的含嗽剂，用时稀释6O倍，长期放置无结晶生成，不加J3-CD 的含嗽剂存放过程中有结晶生成。事实上，用CD水溶液嗽品即有清除口臭的效果，配以清新剂如薄荷醇和其他辅料可制备有特效的嗽口水。同样，也可以制成去口臭锭剂。此外，用磷酸氢钙、羧甲基纤维素钠、甘油、山梨醇、新橙皮苷二氢查耳酮、β-CD等可配制成上好牙粉[14]。
4.5 环保
环糊精在环保上的应用是基于其能与污染物形成稳定的包络物，从而减少环境污染。其特有的分子结构可用于生物法处理工业废水。另外，空气清新剂可通过添加环糊精，达到缓慢释放气体分子，延长香味持续时间的作用。
4.6 农业
拟除虫菊酯是一类非常重要的杀虫剂，利用环糊精可以解决其不溶于水，需消耗大量的有机溶剂的问题，是解决拟除虫菊酯污染环境的有效途径。含不饱和脂肪酸的鱼饲料，用环糊精将脂肪酸包接，可防止其扩散入水。
5展望
近些来，CD化学的发展日新月异，每年都有大量的CD衍生物被合成，其应用研究也更加深入，广泛，随着精细化学品工业的发展，开发具有特定功能的CD衍生物是近些来发展的一大趋势。相信随着研究工作的不断深入，在不久的将来，其研究范围将会更广。
参考文献
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环糊精在医药中的应用
糊精定义： 淀粉在受到加热、酸或淀粉酶作用下发生分解和水解时，将大分子的淀粉首先转化成为小分子的中间物质，这时的中间小分子物质，人们就把它叫做糊精。 β-环糊精(简称β-CD)是一种新型的药物包合材料，具环状中空筒型、环外亲水、环疏水的特殊结构和性质。由于其特殊的空间结构和性质，能与许多物质、特别是脂溶性物质形成包合物，目前被广泛应用于医药业和食品业， 环糊精的成分与作用： 环糊精是环糊精转葡萄糖基酶（CGTase）作用于淀粉的产物，是由六个以上葡萄糖以α—1,4—糖苷键连结的环状寡聚糖，其中最常见、研究最多的是α-环糊精（α-cyclodextrin）、β-环糊精（β-cyclodextrin）、γ-环糊精（γ-cyclodextrin），分别由六个、七个和八个葡萄糖分子构成，是相对大和相对柔性的分子。经X射线衍射和核磁共振研究，证明环糊精分子成锥柱状或圆锥状花环，有许多可旋转的键和羟基，有一个空腔，表观外型类似于接导管的橡胶塞。空腔部排列着配糖氧桥原子，氧原子的非键电子对指向中心，使空腔部具有很高的电子密度，表现出部分路易斯碱的性质。分子构型为葡萄糖的C-1椅式构型，在它的圆筒部有-CH-葡萄糖苷结合的O原子，故呈疏水性。葡萄糖的2位和3位的-OH基在圆筒的一端开口处，6位的-OH基在圆筒的另一端开口处，所以圆筒的二端开口处都呈亲水性，这样，环糊精的筒形体的部上层、中层、下层由不同的基团组成． 环糊精的性质有点类似淀粉，可以贮存多年不变质。在强碱性溶液中也可稳定存在，在酸性溶液中则部分水解成葡萄糖和非环麦芽糖。由于环糊精没有还原性末端，总的来说，其反应活性是比较低的，只有少数的酶能是它明显水解。环糊精在室温下的的溶解
环糊精的作用主要有哪些
环糊精在许多的大型行业中被适量使用。其中在食品、香料、医药、化合物拆分等方面有着很关键的作用，同时也可以模拟酶研究。由于在各个行业中起的作用不同，需要结合实际的应用行业来分析。 环糊精耐热，熔点高，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，所以对于一些食品或者药品起到了的固定和乳化的作用。因此我们的各个行业中也是离不开环糊精，同时也在不断研究环糊精的应用前景。 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。 1、在食品饮料中，还可以起到乳化剂的作用，使香料油形成包结复合物，直接引入水溶液中使用，使食品内不相容的成份均匀混合，对着色剂可起到保护作用，免受日光、紫外光、气体、氧化、热冲击等彩响，大大延长褪色时间。此外对改进在食品系统中的加工工艺复合成分的传递性能以及改变固体食品的
质地及密度、改善食品口感等方面均有显著功效。 2、在医药行业：环糊精能有效地增加一些水溶性不良的药物在水中的溶解度和溶解速度，提高药物的稳定性和生物利用度；减少药物的不良气味或苦味；降低药物的刺激和毒副作用；以及使药物缓释和改善剂型。 3、在分析化学上: 环糊精是手性化合物，它对有机分子有进行识别和选择的能力，已成功地应用于各种色谱与电泳方法中,以分离各种异构体和对映体;在环保上：环糊精在环保上的应用是基于其能与污染物形成稳定的包络物，从而减少环境污染。 水溶性环糊精衍生物具有更强的增溶能力，对于不溶性香料、亲脂性农药有非常好的增溶效果；不溶性环糊精衍生物可应用于环境监测和废水处理等环保方面，如将农药包结于不溶性环糊精聚合物中,在施用后就不会随雨水流失；环糊精交联聚合物能吸附水样中的微污染物。农业上用改性环糊精浸种可能会改变作物生长特性和产量。
实验十四薄荷油β环糊精包合物的制备和检查
实验十四薄荷油β环糊精包合物的制备和检查 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
实验十四薄荷油β-环糊精包合物的制备和检查一、实验目的 1．掌握饱和水溶液法制备包合物的工艺和包合物形成的验证方法。 2．熟悉β－环糊精的性质及包合物的其他制备方法。 3．了解β－环糊精包合物的应用。 二、实验原理 1．含义 薄荷（Metha haplocalyx Brig）是一种广泛用于医药和烹调的草药。薄荷油是一种从新鲜的薄荷茎叶中用水蒸汽蒸馏出来挥发油后，再经过冷冻和除去部分薄荷脑之后所得到的油。薄荷叶中含有大约%～%的挥发油，其最主要的组分是薄荷脑。 中国药典规定薄荷油应符合下列标准：含酯量，按醋酸薄荷酯计算，不得少于%（w/w）和不得大于%(w/w)；总醇量，按薄荷脑计算，不得少于50%。 薄荷油是一种祛风药、芳香剂和调味料。用于皮肤黏膜能产生清凉的感觉，可以减轻不适和疼痛。薄荷油通常在西方国家用于治疗各种消化不适，可以缓解消化道痉挛。 薄荷油可以制成各种剂型，例如肠衣制剂、口含片、芳香水剂、软膏和微囊。含有挥发性物质的固体应该有适当地保护措施以免由于受热和长期储存遭受损失。环糊精包合物技术可以用于固化挥发性物质。 环糊精（cyclodextrin，CYD）是一种新型的水溶性包合材料，是淀粉经酶解得到的一种产物。这些分子中有6~13个葡萄糖分子以α－1，4糖苷键连接而成的环筒状结构的低聚糖化合物，其分子结构中具有一定大小的空穴，有环筒内疏水、环筒外亲水的特性。环糊精包合物是指借助分子间的作用力（包括静电引力、氢键、偶极子间引力等），药物分子包含或嵌入环糊精的筒状结构内形成的超微粒分散物。形成的包合物服用后在体内经渗透、扩散、竞争性置换等作用释放出药物分子而发挥药效。β－环糊精由于其分子的空间结构和便宜的价格在药学有重要的实际意义。在包合物中的难溶性疏水分子的溶解度可以提高。因此，其溶出速度也能提高。环糊精包合能将一种液体物质转变成一种固体复合物并且固定芳香物质和挥发性物质。 2．制备方法 环糊精包合物制备方法很多，有饱和水溶液法、研磨法、喷雾干燥法、冷冻干燥法等，可根据环糊精和药物的性质，结合实际生产条件加以选用。
羟丙基环糊精的性质及包合技术的原理
羟丙基环糊精的性质及包合技术的原理 1环糊精的定义及发展近况 环糊精是由淀粉经环糊精葡萄糖转移酶作用环合后得到的由六个以上葡萄糖连接形成的环状低聚化合物。它是一种白色、结晶粉状，味甜、不吸湿，其稳定性同甘蔗或淀粉相似，可保存数年不变性或降解。环糊精的分子结构为六个以上葡萄糖以α-1，4-糖苷键连接而成的环状低聚糖。其中常见的是α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精三种（见图1-1），分别有六个、七个和八个葡萄糖分子结构。 其中β-环糊精生产工艺简单，成本较低，是目前唯一工业上能大量生产且应用广泛的环糊精产品。但是，由于β-环糊精在C2、C3羟基之间形成分子内氢键，导致其在水中溶解度较低（1.85g/100ml, 20℃），限制了β-环糊精的应用。研究者通过化学改性的方法打开环糊精分子内氢键，对其结构进行修饰，使得环糊精能复合较大分子的客体物质, 并改善其功能特性。这些化学改性环糊精被称为第二代环糊精。目前，能工业级生产且有一定应用的化学改性环糊精主要有甲基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、硫乙基-β-环糊精和乙酰基-β-环糊精等。特别是羟丙基-β-环糊精，水溶性大大提高，溶血性更低，可用作注射制剂添加物，并且已经通过美国食品药品管理局(FDA)的审批，是目前最有应用潜力的环糊精材料。 羟丙基环糊精(Hydroxypropylcyclodextrin, HPCD)是环糊精的一类无定型多组分化学衍生物，由羟丙基取代环糊精2、3或6位羟基的H原子而得到。由于环糊精主要有α、β和γ三种，羟丙基环糊精也有HP-α-CDs、HP-β-CDs和HP-γ- CDs三类。环糊精自上世纪末发现以来，由于良好的包合性能，并且基本没有毒性，价格也逐步降低，其应用领域不断扩大，应用量逐年增加，相关文献的数量也直线上升。 本文将详细介绍羟丙基环糊精的结构、功能和安全性性，分析羟丙基环糊精包合物的形成与客体分子释放的机理，对其包合产品的目的进行简单阐述及对环糊精的应用进行前景展望。 2羟丙基环糊精的结构与功能 环糊精与环氧丙烷在强碱性环境下反应易形成6位取代物6-羟丙基环糊精，弱碱性条件下则易形成2-羟丙基环糊精（见图2-1）。
环糊精
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
关于环糊精的研究状况剖析
关于环糊精的研究状况 摘要：本文综述了环糊精的发现过程，环糊精的理化性质，提出了环糊精的改性，阐述了环糊精在现阶段医药、食品、环境保护、电化学、以及化妆品等方面的广泛应用，特别是食品的应用，展望了其广泛的利用空间，提出了环糊精可能的应用领域。 Abstract:This paper reviews the discovery process cyclodextrin, physical and chemical properties ,put forward the modified cyclodextrin and use of cyclodextrin in medicine food,environmental protection ,electrochemical at present stage and cosmetics and so on are wide.Especially the application of food.The paper do not omly prospecte its extensive ues of space,but also show us the possibility application fields about cyclodextrins . 关键词：环糊精应用进展 Key words: cyclodextrin application progress 一环糊精的发现与发展 自1891年Villiers发现环糊精至今已逾百年，它已经发展成为超分子化学最重要的主题，其间包含着许多科学家和科技工作者的智慧和劳动。Villiers最早从芽孢杆菌属（Bacillus）淀粉杆菌（Bacillus amylobacter）的1kg淀粉消化液中分离出3g可以从水中重结晶的物质，确定其组成为（C6H10O5）2*3H2O,称其为—木粉。1903年，Schardingei用分离的菌株消化淀粉得到两种晶体化合物，确认他们与Villiers分离出的—木粉是同一物质，并用碘—碘化钾反应区别了a-环糊精（a-cyclodextrin）和b-环糊精(b-cyclodextrin)，这种用碘液反应判断a-,b-环糊精的方法至今沿用。Schardinger成功的分离出春芽孢杆菌，取名软化芽孢杆菌（Bacillus macerans），至今仍然是生产和研究中经常使用的菌种。为了纪念他对建立环糊精化学基础的贡献，环糊精也曾经叫沙丁格糊精。继Schardinger之后在环糊精化学研究中起领导作用的是Pringsheim，他发现这种结晶性糊精和它的乙酰化产物能结合各种有机物生成复合体（complexes），由于使用不合适的冰点降低法确定分子量，以及许多推测缺乏事实依据，这一时期的研究工作进展很慢[1]。 从发现到20世纪初Schardinger发表他的第一篇关于α-CD和β-CD后，由Norman Haworth领导的英国环糊精研究小组详细的解释了组成环糊精的个小物质的大小和形成过程。直到1932年，环糊精和各种有机物形成复合物的性质已经被发现[2]。从20世纪30年代中期到60年代末是环糊精化学发展的第二阶段。Freudenberg最先得到纯环糊精，并和他的合作者根据乙酰溴和多甲基化反应产物的水解结果汇同文献报道的数据，提出Schardinger糊精是葡萄糖单元以麦芽糖方式结合的环状分子，分子内只含a-1,4糖苷键。
环糊精作为超分子结构的构筑单元
环糊精作为超分子结构的构筑单元 刘 雪1 , 曹克玺2 , 骆定法1 , 孙德志 1 (1.聊城师范学院化学系,山东聊城252059;2.临沂兰山职工中专,山东临沂276000) 摘 要:对环糊精的来源和分子结构特点作了简单介绍,论述了环糊精及其衍生物在超分子化学领域中的地位。理论研究上,环糊精是研究弱相互作用的模型分子化合物,化学工业中环糊精及其衍生物具有广泛用途,显示出环糊精化学研究和应用的无限潜力。关键词:环糊精;超分子结构;包合物 中图分类号:TQ 463+ .3 文献标识码:A 文章编号:0367-6358(2001)06-0321-04 修稿日期:2000-11-20 作者简介:刘 雪(1966～),女,学士.主要从事无机及结构化学研究. Cyclodextrins as Building Blocks of Supramolecular Structure LIU Xue 1, CAO Ke-xi 2, LUO Ding-fa 1, SU N De-zhi 1 (De p artment of Chemis try ,Liaoch eng N ormal University ,Shandong Liaocheng 252059,China ; 2.Liny i Lanshan P olytechnic School ,Shangd ong Liny i ,276000,China ) Abstr act :Synthesis and molecular structure of cyclodextrin (CD)were briefly introduced.T he status of CDs and derivatives of CD in supramolecular stucture were described .In research areas ,CD is a type of model compound being used for the study of weak interaction .In industry ,CD can be utilized for various purposes.T his review indicates that the chemistry of cyclodextrins has potentiality is research and applica-tion Key wor ds :cyclodextrin ;supramolecular structure ;inclusion 环糊精是直链淀粉的生物降解产物,于1891年由Villiers 首次分离出来,1904年Scharidinerge 表征它们为环状低聚糖,1938年Fr eudenberg 等人把它们描述成由吡喃葡萄糖单元通过1,4-糖苷键连接构成的大环化合物 [1-3] 。自从此类化合物发现以 来,人们对它们的兴趣日益浓厚[3] 。合成化学家们对它们感兴趣,是由于它们具有良好的稳定性和可以 区域选择性修饰,从而获得许许多多很有实用价值的新型化合物;理论化学家们对它们感兴趣,是由于它们的分子具有特殊的孔结构、光学活性和拓朴结构可诱导变形性;化学、化工工作者们对此类化合物普遍感兴趣,还由于它们来源于可再生廉价原料——淀粉,并几乎无毒。近年来,人们又发现环糊精对超分子化学十分重要,它们及相应的衍生物构成一大类水溶性不同的手性主体(host )分子,这些主 体分子可用来与客体(guest)分子结合成超分子体系,从而作为研究弱相互作用的模型化合物,自1979年Saeger W 发表题为“在研究和工业中的环糊精包 合物”以来[4],又有1万多项研究工作见诸报导。1 环糊精的合成、结构和物理性质 1.1 合成 用环糊精糖基转化酶可以由直链淀粉获得相对分 子质量大小不同的环糊精和直链寡聚麦芽糖的混合 物,然后用不同的沉淀剂将特定相对分子质量的环糊精分离出来,常见的A 、B 和C 环糊精分别用1-癸醇、甲苯和十六环-8-烯-1-酮捕集、收率为50%左右。1.2 结构 首先,来源于生物物质的环糊精是旋光性的,且直链淀粉只能降解出右旋对映体的环糊精。这类大环化合物的分子(图1)为中空圆台或截头圆锥形, ? 321?第6期化 学 世 界
对于环糊精的研究(1)
对于环糊精的研究 作者：陈凤萍，杨小雨，曹荭 环糊精(Cyclodexdrin，CD)是由环糊精葡萄糖基转移酶(CGT)作用于淀粉所产生的一组环状低聚糖。首次发现于1891年．薛定锷(Schardinger)完成了确定CD结构的研究，由于CD具有“内疏水，外亲水”的分子结构，又因CD是手性化合物，这种特殊分子结构赋予CD 与多种客体化合物形成包合物的能力，由此而形成主客体分子化学，从而使CD在各个领域中得以应用。本文着重介绍CD在医药、荧光和磷光、及食品环保方面的应用。 由于其分子结构特殊，故能与多种小分子形成包结配合物，大多数聚合物都具有良好的机械性能，易于加工成型。以化学键合或物理混合方法将环糊精引入聚合物结构中，则可形成一类既具有聚合物的良好性能，又保持环糊精结构特点的含环糊精聚合物[1]。因此，环糊精及其衍生物在化学分离、化学分析、医药、食品、农药等多种领域有着广泛的应用。目前，国内外学者对环糊精的研究大多数集中在环糊精分子的包结功能、合成功能新材料等方面。近年来，将环糊精引入到高分子膜内，利用环糊精的空腔等性状来强化膜分离性能成为了一个新的研究热点。 1.环糊精的种类 天然常见的环糊精有三种，即β-CD、α-CD、γ-CD。含6个葡萄糖单位的α-CD因环筒太小(内径约5.2A)，不适于大多数药物分子被包合；α-CD、γ-CD则有足够的环筒空间(内径分别约为6.4A和8.3A)来包合体积相对较大一些的客体，因而能与许多药物分子形成稳定的包合物。其中，又以β-CD应用最广，这是因为目前只有β-CD具有工业化大生产规模：但是，β-CD的水溶解度较低(25℃，1.8g／100m1)因此药物β-CD包合物的水溶解度最大也不过1.8g／100m1。这也就使得β-CD在应用受到限制。 2.环糊精目前的现状 2.1环糊精在生态环境中的应用 由于13一环糊精的空腔内侧的两圈氖原子(H一 3和H一5)及一圈糖苷键的氧原子 处于C—H键屏蔽之下，环糊精内腔是疏水的，而环糊精分子的外侧边框则由于羟基的聚集而呈亲水性。利用这种特殊的分子结构，环糊精可以与多种客体化合物形成包合物，因而在生态环境领域，p环糊精的应用研究也成了热点。农药污染物治理、农药残留检测随着科技的进步，农药在农业上得到了广泛应用，但由于多数属于疏水性农药，易被土壤胶体吸附，导致其在土壤中传输、降解困难，从而造成农药的积累、残留[2]。8-环糊精及其衍生物在分解农药残留物方面已显示了其巨大的潜力[3]。 Kamiyam等研究发现8_环糊精对对氧磷的降解有明显的促进作用。他们通过实验表明，8-环糊精在含 有腐殖酸的水溶液中可促进光诱导自由基的生成，并对其具有包结作用，从而引发农药光降解反应。近年来，农药在水体、粮食、食品、果蔬等方面的残留已引起人们高度 重视，对农药残留量进行的快速准确的检测已成为当今研究的一个重点。李满秀等[4] 在p环糊精与氯氰菊酯的超分子相互作用的基础上，建立了氯氰菊酯的荧光分析法。其实验表明，当氯氰菊酯浓度在o．04～o．2 弘g／mL范围内，荧光强度与其符合较好的 线性关系，检测限为o．024肚g／mL。 1．2土壤改性由于污染的加剧，土壤中沉积 了大量的有害重金属离子，严重降低了土壤质量。 2.2现代药物技术应用 随着现代科学技术和生物学技术的发展，环糊精工业化的生产中得到广泛应用，大大降低了生产成本，尤其是在中药学领域的应用与发展，其应用范围更加普遍。传统的中药
药用环糊精生产步入快车道 国际市场年增长3成
药用环糊精生产步入快车道国际市场年增长3成 随着环糊精在医药、食品、化妆品及其他行业的应用面不断扩大，其国际市场年增长率将高达20％～30％ 环糊精是一种在医药工业界用途非常广泛的新型药用赋形剂产品，其最主要用途是作为药物分子的包埋剂。迄今为止开发出α的环糊精约有七八种，但具有实际工业应用价值的环糊精只有α环糊精、β环糊精和γ环糊精三种。而在α、β、γ三种构型的环糊精中，以β环糊精最适合作为药用辅料。 β环糊精不仅能将V A、VE等油状药物直接加工成便于压片的粉末剂，还可将一些难溶药物加工成可溶性药物制剂。更可贵的是，一些有一定毒性的药物分子经β环糊精包埋后可大大降低其毒性，这就为β环糊精在医药制剂业中的推广应用开创了广阔的天地。 日本是全球最早开发生产环糊精的国家，但后来，美国、德国、荷兰和匈牙利等欧美国家的环糊精生产也开始飞速发展，并在产量上与日本分庭抗礼。据统计，目前全球各种环糊精总产量已超过25万吨，日本约占其中40％份额。目前日本环糊精总产量在10万～12万吨之间，但其国内相当一部分环糊精产量用于出口，内销可能不到一半。 环糊精还被收录进欧美各国药典。据不完全统计，西方各国制药厂商已开发
上市的含环糊精的制剂产品数量至少有数百种之多，如地塞米松、硝酸甘油缓释片、大蒜油、更昔洛韦、匹罗卡品等。由此可见，环糊精业已成为国外制药工业界最常用的药用赋形剂之一。 在亚洲，除了日本，中国和韩国也是环糊精生产大国。我国环糊精生产在近几年发展较快，在亚洲国家中我国环糊精生产规模仅次于日本。此外，印度也有一些环糊精生产，但规模远小于中日韩。 据简单推算，随着环糊精在医药、食品、化妆品及其它行业的应用面不断扩大，世界环糊精市场一直以超高速增长，国际市场年增长率将高达20％～30％。 产品深开发取得进展 由于β环糊精在国际医药市场上非常畅销，我国厂商陆续开发出环糊精的多种衍生新产品，其中最受国际市场欢迎的是“羟丙基β环糊精”。 据了解，羟丙基β环糊精的水溶性极佳，比普通β环糊精高几倍。将其用于制剂类产品中可大大提高难溶药物的溶解度，无需再使用有机溶剂、表面活性剂和脂类作为助溶剂。羟丙基β环糊精可用于口服液、注射剂、粘膜给药系统以及透皮释放剂等，此外，还可用于蛋白质类药物的保护剂和稳定剂。由于国际市场对羟丙基β环糊精需求量较大，因此国内不少企业已开始转产水溶度高的环糊精产品。据悉，我国已能生产多只β环糊精衍生物新产品，除羟丙基β环糊精之外，还生产甲基环糊精、一氯三嗪环糊精、羟乙基环糊精、磺丁基环糊精、硫代丁基环糊精等等。国内企业在β环糊精产品的深度
β-环糊精的结构、制备、功能及在化工中应用
内容提要首先介绍环状糊精地发展现状，在详细说明β环状糊精地结构，再详细说明β地制备方法，由β地结构所决定地其性质和功能，最后介绍β在精细化工工业中地应用. 关键词环状糊精β 淀粉包络 名词解释[淀粉]淀粉是白色无定形粉末，它是由直链淀粉支链淀粉两部分构成. [糊精]淀粉经不同方法降解地产物（不包括单糖和低聚糖）统称为糊精，工业上生产地糊精产物有麦芽糊精、环状糊精和热解糊精三大类.个人收集整理勿做商业用途 [淀粉酶]水解酶地一种，可以催化水解反应. 虽然早在世纪初就已有关于环状糊精地报道，但对于环状糊精地结构和其独特地理化性质地研究还是近几十年地事.世纪年代初，随着生产环状糊精酶（环状糊精葡萄糖基转移酶，简称）地细菌被发现，环状糊精才开始进入工业化生产.目前，日本在环状糊精地生产与应用方面处于世界领先水平，是国际市场上环状糊精地主要出口国，其环状糊精年增长率在左右，主要应用于医药、食品等行业.我国自世纪年代起也开始进行了少量试产，但产量和质量都难以满足市场需求，因此，在环状糊精生产和应用研究方面前景都十分广阔.个人收集整理勿做商业用途 一、结构 淀粉经用嗜碱芽孢杆菌发酵发生葡萄糖基转移反应(工业上用软化芽孢杆菌（）和嗜碱芽孢杆菌（）产生环糊精葡萄糖基转移酶)得环状分子，称为环状糊精，有三种产品，分别由、和个脱水葡萄糖单位组成，称为α、β和γ环状糊精，具有独特地包接功能.生产以上糊精用湿法工艺.个人收集整理勿做商业用途 环状糊精（，简称）是由六个以上葡萄糖通过α糖苷键连接而成地环状麦芽低聚糖.它一般由个葡萄糖组成，其中以含个葡萄糖分子地α、β及γ最为常见，其结构式见下图，其主体构型像一个中间有空洞、两端不封闭地圆桶.个人收集整理勿做商业用途 α–环糊精；β环糊精；γ环糊精 环状糊精结构式简图 β环糊精分子为立体结构，环中间有空洞，各伯羟基都位于空洞外面下边缘，各仲羟基都位于空洞外面上边缘，所以外边缘具有亲水性或极性.空洞内壁为氢原子和糖苷键氧原子，为疏水性非极性地.从水中结晶出来地β环糊精空洞被水分自占据.这部分水易被极性教水低地分子所取代，取代分子非极性越高，越易取代水分子，形成包接络合物.个人收集整理勿做商业用途 β外观是白色结晶粉末，带甜味，低浓度时比蔗糖略甜.它在水中溶解度随温度上升而升高，不溶于甲醇、乙醇、丙醇和乙醚等有机溶剂.β并无一定熔点，在摄氏度时开始分解.它与β淀粉酶反应不能水解，它与无机酸反应可以水解成葡萄糖和一系列麦芽低聚糖.个人收集整理勿做商业用途 二、制备 环状糊精生产地主要原料为淀粉，其生产工艺分三个阶段.第一阶段是制备生产环状糊精地环糊精葡萄糖基转移酶；第二阶段是利用该酶作用于淀粉糊产生环状糊精；第三阶段是环状糊精地提取和精制.个人收集整理勿做商业用途 工艺流程 淀粉→调浆→酶液化酶液化及转化→α淀粉酶液化→脱色→过滤→离子交换→真空浓缩→冷却结晶→结晶
单-6-OTS-β-环糊精的合成与表征实验报告
单-6-OTS-β-环糊精的合成与表征 摘要 环糊精是由环糊精葡萄糖基转移酶(CGT) 作用于淀粉所产生的6~12 个葡萄糖单元以1 4-糖苷键结合而成的环状低聚糖，具有“内腔疏水，外侧亲水”的特性，使其能作为“宿主”包络多种有机、无机分子“客体”形成特殊结的包络物。因此环糊精及经化学修饰得到的一些衍生物可以较好地模拟天然酶的一些特性，并被广泛地应用于制药、食品、环保、化妆品、生物医学、电化学、有机物的选择性合成等领域。6-OTs-β-cD是合成6位取代环糊精衍生物的一种必须经过的中间产物，由β-环糊精与对甲苯璜酰氯经过磺酰化反应得到，研究6-OTs-β-cD的合成方法在环糊精化学合成中占有极其重要的地位。 关键词：环糊精 6-OTs-β-cD 对甲苯璜酰氯 Abstract: Cyclodextrin by cyclodextrin glycosyltransferase ( CGT ) effect on starch produced by the 6~12 glucose unit with 1 4- glycosidic bond combination of cyclic oligosaccharides, with " inner lateral hydrophobic, hydrophilic " characteristics, which can be used as " host " envelope a variety of organic, inorganic molecules to form a special " object " junction complexes. Therefore the cyclodextrin and chemically modified by some derivatives can be used to simulate the natural enzymes in some properties, and is widely used in pharmaceutical, food, environmental protection, biomedicine, cosmetics, electrochemistry, organic matter selective synthesis etc.. 6-OTs- β-cD is a synthesis of 6 substituted cyclodextrin derivatives with a must pass through the intermediate product, byβ - cyclodextrin and toluene sulfonyl chloride through reaction of Huang, of 6-OTs- β-cD synthesis method in cyclodextrin chemistry occupies an extremely important position. Key words:cyclodextrin 6-0Ts-β-cyclodextrin P—toluenesuifonyl chloride 引言 β一环糊精由7个葡萄糖单元通过1，4一a甙键连结而成，这些单体以环状束
环糊精在医药中的应用
环糊精在医药中的应用 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020
糊精定义： 淀粉在受到加热、酸或淀粉酶作用下发生分解和水解时，将大分子的淀粉首先转化成为小分子的中间物质，这时的中间小分子物质，人们就把它叫做糊精。 β-环糊精(简称β-CD)是一种新型的药物包合材料，具环状中空筒型、环外亲水、环内疏水的特殊结构和性质。由于其特殊的空间结构和性质，能与许多物质、特别是脂溶性物质形成包合物，目前被广泛应用于业和食品业， 环糊精的成分与作用： 环糊精是环糊精转葡萄糖基酶（CGTase）作用于淀粉的产物，是由六个以上葡萄糖以α—1,4—糖苷键连结的环状寡聚糖，其中最常见、研究最多的是α-环糊精（α-cyclodextrin）、β-环糊精（β-cyclodextrin）、γ-环糊精（γ-cyclodextrin），分别由六个、七个和八个葡萄糖分子构成，是相对大和相对柔性的分子。经X射线衍射和核磁共振研究，证明环糊精分子成锥柱状或圆锥状花环，有许多可旋转的键和羟基，内有一个空腔，表观外型类似于接导管的橡胶塞。空腔内部排列着配糖氧桥原子，氧原子的非键电子对指向中心，使空腔内部具有很高的电子密度，表现出部分路易斯碱的性质。分子构型为葡萄糖的C-1椅式构型，在它的圆筒内部有-CH-葡萄糖苷结合的O原子，故呈疏水性。葡萄糖的2位和3位的-OH基在圆筒的一端开口处，6位的-OH基在圆筒的另一端开口处，所以圆筒的二端开口处都呈亲水性，这样，环糊精的筒形体的内部上层、中层、下层由不同的基团组成． 环糊精的性质有点类似淀粉，可以贮存多年不变质。在强碱性溶液中也可稳定存在，在酸性溶液中则部分水解成葡萄糖和非环麦芽糖。由于环糊精没有还原性末端，总的来说，其反应活性是比较低的，只有少数的酶能是它明显水解。环糊精在室温下的的溶解度从-25.6克不等，水溶液具有旋光性。环糊精的稳定性一般，200摄氏度左右时分解。 医药行业中糊精可作为药用糖的增稠剂和稳定剂也可作为片剂或冲剂的赋形剂和填充剂。 β—环状糊精及其应用 一、性能与特点： 倍他环糊精（β—环状糊精）是葡萄糖基转移酶作用于淀粉的产物，是白色结晶性粉末，是由7个葡萄糖单位经α糖键连接成环形结构的糊精。分子中间形成一个穴洞，穴洞具有独特的包接功能，能与许多种物质形
基于环糊精包结络合作用的大分子自组装
摘要 本文综述了基于环糊精包结络合作用的大分子自组装的研究进展,包括: (1) 线型、梳型、多臂星型或超支化聚合物与环糊精或其二聚体自组装形成多聚轮烷(分子项链) 、多聚准轮烷、双多聚(准) 轮烷、分子管、双分子管、超分子凝胶及其应用; (2) 桥联环糊精与桥联客体分子自组装制备线型或超支化超分子聚合物; (3) 温度、pH 值、光及客体分子刺激响应智能体系; (4) 通过亲水性的环糊精线型均聚物与含金刚烷的疏水性聚合物之间的包结络合作用来制备高分子胶束及其空心球等。 关键词环糊精自组装包结络合 引言 环糊精(cyclodextrins , cycloamyloses , 通常简称为CDs) 是一类由D2吡喃葡萄糖单元通过α21 , 4 糖苷键首尾连接而成的大环化合物,常见的α2、β2和γ2环糊精分别有6、7 和8 个葡萄糖单元[1 ] 。其分子结构如图1 所示[2 ] 。由于每一个吡喃葡萄糖单元都是4C1椅式构象,整个分子呈截顶圆锥状腔体结构。 本文结合本课题组近期相关的研究工作,着重阐述基于环糊精包结络合作用的各种分子自组装行为。 2. CDs 包结络合作用的选择性 从本质上看, 主客体化学的基本意义源于酶和 底物间的相互作用, 这种作用常被理解为锁和匙 之间的相互匹配关系,即主体和客体分子间的构 互补和分子识别关系。显然, 作为主体的CDs 客 体分子形成包合物的一个基本要求是尺寸的匹配, 即、对体积的选择性。 一般来说,α2CD 的空腔尺寸适合包结单环芳烃(苯、苯酚等) ,也可与偶氮苯衍生物客体分子形成稳定的包结物,同时它更适合与筒状或球状客体分子。 3.自组装超分子聚合( Supramolecular Polymer) 超分子聚合物是单体单元之间经可逆的和方向 性的次价键相互作用连接而成的聚合物[31 ] 。超分 子聚合物的合成(超分子聚合) 涉及互补单体通过分
环糊精在环境污染治理中的应用_王佳蕾
第24卷第6期河北工业科技V ol.24,No.6 2007年11月Hebei Jour nal of Industrial Science a nd T echno log y N ov.2007 文章编号:1008-1534(2007)06-0355-06 环糊精在环境污染治理中的应用 王佳蕾1,赵地顺1,赵 莹1,陈 娟2,张志刚3 (1.河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄 050018;2.石家庄东方热电股份有限公司热 电一厂化学车间,河北石家庄 050000;3.河北科技大学理学院,河北石家庄 050018) 摘 要:针对环糊精在环境污染治理领域越来越广泛的应用前景,介绍了环糊精在环境污染治理方面的应用,主要包括环糊精对弱极性有机污染物的增溶作用、环糊精对环境中有机污染物的富集和治理、环糊精对有机污染物降解过程的影响、环糊精对污染物生物活性的影响等几个方面。 关键词:环糊精;有机污染物;增溶;降解;生物活性 中图分类号:X506 文献标识码:A A pplication of cyclodextrins in managing organic pollutants WANG Jia-lei1,ZH AO Di-Shun1,ZHAO Ying1,CH EN Juan2,ZH ANG Zhi-gang3 (1.College o f Chemical and Pharmaceutical Enginee ring,Hebei Unive rsity of Science and T echnology,Shijiazhuang Hebei 050018,China;2.Wo rksho p o f Chemical Plant,Shijiazhuang Do ng fang T he rmoelec tric Company Limited,Shijiazhuang Hebei 050000,China;3.Co llege o f Sciences,H ebei U niv ersity of Science a nd T echnolog y,Shijiazhua ng Hebei050018,China) A bstract:A pplicatio n of cy clo dex trins is because of its co mmon use fo r ealing w ith enviro nmental o rg anic pollutants Fo r evam-ple,it co uld solublize o rg anic co ntaminants or ganic contaminants,e nriche s and remo ves or ganic po llutants.Beside s,it could wo rk on deg radatio n pro cesses and the biological activ ity of contaminants. Key words:cy clodex trins;o rg anic co ntamina nts;so lubilization;degr adation;bio log ical ac tivity 环糊精(cyclodex trins,CDs)是由环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉形成的一类环状低聚糖,是由6个或6个以上的D-(+)-吡喃型葡萄糖单元经α-1,4位连接起来的环状化合物。目前已发现的环糊精一般含6～12个葡萄糖单元。常见的有α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精,分别由6,7,8个葡萄糖单元组成,其中又以β-环糊精产量最高,应用最广泛。环糊精类化合物的特点是分子结构中存在一个亲水的外缘和一个疏水的空腔。其疏水的空腔能与许多有机物结合形成主客体包合物,这一特点是它 收稿日期:2007-01-17;修回日期:2007-04-11 责任编辑:张士莹 作者简介:王佳蕾(1983-),女,河北保定人,硕士研究生,主要从事农药降解方面的研究。 联系人:赵地顺,男,教授。E-mail:zhao-ds h@https://www.360docs.net/doc/a310247346.html, 们获得广泛应用的结构基础。随着人们对环糊精研究的深入,近年来研究人员又开发了一系列β-环糊精的衍生物。例如:甲基环糊精、羟丙基环糊精、羧甲基环糊精等,这些环糊精衍生物的溶解性能比β-环糊精好,因而用途也更广泛。 环糊精的特点使其在诸多领域得到了广泛应用。1978年,BENDER报道了利用与环糊精形成包合物来增加弱极性有机化合物在水中的溶解度的可能性[1]。此后,环糊精在制药、食品、电化学、水处理等方面得到了广泛的应用。 1 环糊精在环境科学研究中的应用 近年来,环糊精在环境科学研究领域取得了较大进展,主要应用在增溶弱极性有机污染物、富集和
环糊精包合原理
β环糊精及其衍生物包合原理与制药技术 资料来源：超星电子图书馆藏书\<药剂学>第四版\毕殿洲主编 第六章制剂新技术(P108-112)\陆彬编著 制剂新技术涉及范围广，内容多。本章仅对目前在制剂中应用较成熟，且能改变药物的物理性质或释放性能的新技术进行讨论，内容有包合技术、固体分散技术以及微型包囊技术。 包合技术在药剂学中的应用很广泛。包合技术系指一种分子被包嵌于另一种分子的空穴结构内，形成包合物(inClusion Compound)的技术。这种包合物是由主分子(host mo1eCule)和客分子(guest moleCule)两种组分加合组成，主分子具有较大的空穴结构，足以将客分子容纳在内，形成分子囊(mo1eCule Capsule)。药物作为客分子经包合后，溶解度增大，稳定性提高，液体药物可粉末化，可防止挥发性成分挥发，掩盖药物的不良气味或味道，调节释药速率，提高药物的生物利用度，降低药物的刺激性与毒副作用等。如难溶性药物前列腺素E 经包合后溶解度大大提高，并可制成粉针剂。盐酸雷尼替丁具有不良臭味，可制成包合物2 加以改善[1]，可提高病人用药的顺从性。陈皮挥发油制成包合物后，可粉末化且可防止挥发[2]。诺氟沙星难溶于水，口服生物利用度低。制成诺氮沙星-β环糊精包合物胶囊[3]，该胶囊起效快，相对生物利用度提高到141.6％。用研磨法制得维A酸-β环糊精包合物后[4]，包合物稳定性明显提高，副作用的发生率明显降低。硝酸异山梨醇酯-二甲基β环糊精包合物片剂血药水平可维持相当长时间，说明包合物具有明显的缓释性。目前利用包合技术生产且已上市的产品有碘口含片、吡罗昔康片、螺内酯片以及可遮盖舌部麻木副作用的磷酸苯丙哌林片等。 包合物能否形成及其是否稳定，主要取决于主分子和客分子的立体结构和二者的极性：客分子必须和主分子的空穴形状和大小相适应，包合物的稳定性主要取决于两组分间的范德华力。包合过程是物理过程而不是化学反应。包合物中主分子和客分子的比例一般为非化学计量，这是由于客分子的最大填入量虽由客分子的大小和主分子的空穴数决定，但这些空穴并不一定完全被客分子占据，主、客分子数之比可在较大的范围内变动。客分子比例极大时的组成式可用(nH)(mG)表示*其中H和G分别表示主分子和客分子组分，n为每一个单位中H的分子数，m为每一个单位空穴所能容纳G分子的最大数目。 包合物根据主分子的构成可分为多分子包合物、单分子包合物和大分子包合物；根据主分子形成空穴的几何形状又分为管形包合物、笼形包合物和层状包合物。 溶剂化物与包合物虽有许多相似处，但溶剂化物受化学计量约束，也不存在包合物的空穴结构。 包合物中处于包合外层的主分子物质称为包合材料，通常可用环糊精、胆酸、淀粉、纤维素、蛋白质、核酸等作包合材料。制剂中目前常用的，也是本节介绍的是环糊精及其衍生物。 (一)环糊精 环彻精(CyClodextrin，CYD)系指淀粉用嗜碱性芽胞杆菌经培养得到的环糊精葡萄糖转位酶(CyClodextrin g1uCanotransferase)作用后形成的产物，是由6-12个D-葡萄糖分子以l，4-糖苷键连接的环状低聚糖化合物，为水溶性的非还原性白色结晶状粉末，结构为中空圆筒形，其俯视图如图6-1。对酸不太稳定，易发生酸解而破坏圆筒形结构。常见有α、β、γ三种。分别由6、7、8个葡萄糖分子构成。 经x射线衍射和核磁共振证实，α-CYD的立体结构如图6-2。由于2、3位上的-OH基排列在空穴的开口处或空穴的外部，而6位上的-OH基排列在空穴的另一端开口处，开口处呈亲水性。6位上的-CH2基以及葡萄糖苷结合的氧原子，则排列在空穴的内部呈疏水性。这表明CYD的上、中、下三层分别由不同的基团组成。