环糊精
环状糊精的名词解释
环状糊精的名词解释环状糊精（Cyclodextrin）是一种由葡萄糖分子组成的结构性化合物，它具有环状结构和空心的中心，可以通过截取糖分子的一部分来形成。
环状糊精在化学、食品、医药和环境领域中有着广泛的应用。
它的结构和性质使得它成为一种重要的功能性食品添加剂和药物载体。
首先，环状糊精在食品行业中的应用十分广泛。
由于它的空心结构，环状糊精可以包裹和固定一些其他分子，使得它们在食品中更加稳定。
例如，环状糊精可以与脂肪酸结合，形成脂肪酸糊精复合物，用作烹饪油的稳定剂。
这种复合物可以降低脂肪酸的氧化速度，延长食品的保质期。
其次，环状糊精在医药领域中也扮演着重要的角色。
由于其空心结构可以容纳一些药物分子，环状糊精被广泛用作药物载体。
通过将环状糊精与药物结合，可以增加药物的稳定性和生物利用度，从而提高药物的疗效。
此外，环状糊精还可以用作药物的控释系统，通过调控药物与环状糊精之间的相互作用，实现药物在体内的缓慢释放。
环状糊精不仅在化学和食品、医药领域有应用，它在环境领域也发挥着重要的作用。
由于其空心结构具有良好的亲水性和高度的包结能力，环状糊精被广泛用于水体的净化和污染物的吸附。
例如，在工业废水的处理中，环状糊精可以与一些有害物质形成包合物，从而实现对这些有害物质的吸附和去除。
此外，环状糊精还可以用于水体中金属离子的分离和回收，从而减少了对环境的污染。
在环状糊精的应用中，还有一种被称为改性环状糊精的化合物，它是环状糊精经过化学修饰后得到的产物。
通过改变环状糊精分子的一些化学官能团，可以增加其溶解性、稳定性和选择性，从而扩大其在不同领域的应用范围。
改性环状糊精在某些医药制剂中发挥着更为重要的作用，例如将化学药物转化为水溶性的形式，增强药物的生物利用度和疗效。
总之，环状糊精作为一种功能性分子，在化学、食品、医药和环境等领域都有着广泛的应用。
其结构独特性和多功能性使得它成为了许多科研和工业领域中不可或缺的一部分。
通过进一步的研究与应用，相信环状糊精在未来会在更多的领域展现出其巨大的潜力和价值。
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。
三种环糊精分子量
三种环糊精分子量【原创实用版】目录1.环糊精的概述2.三种环糊精的分子量介绍3.环糊精分子量的重要性4.结论正文环糊精（Cyclodextrin，简称 CD）是一类由多个葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的环状低聚糖，广泛存在于天然植物中。
由于其特殊的结构，环糊精具有很多有趣的物理和化学性质，被广泛应用在食品、医药和材料等领域。
根据分子结构的不同，环糊精可分为多种类型，其中最为常见的是α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精。
α-环糊精的分子量为 252.34 g/mol，是一种水溶性较好的环糊精，具有良好的溶解性和稳定性。
α-环糊精广泛应用于药物载体、食品添加剂等方面。
β-环糊精的分子量为 376.36 g/mol，是一种较为常见的环糊精。
与α-环糊精相比，β-环糊精的水溶性较差，但在空气中的稳定性较好。
β-环糊精在医药、食品和材料等领域都有广泛的应用。
γ-环糊精的分子量为 428.42 g/mol，是一种相对分子质量较大的环糊精。
γ-环糊精具有良好的溶解性和稳定性，但由于其分子量大，应用范围相对较窄。
γ-环糊精主要应用于高分子材料、药物传递系统等领域。
环糊精分子量的重要性体现在其对物质性质和功能的影响。
不同分子量的环糊精具有不同的溶解性、稳定性和生物活性，因此，在实际应用中，需要根据具体需求选择适当分子量的环糊精。
总之，环糊精是一类具有广泛应用前景的天然低聚糖，其中α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精是较为常见的三种类型。
它们的分子量分别为252.34 g/mol、376.36 g/mol和428.42 g/mol，不同分子量的环糊精具有不同的物理和化学性质，从而影响其在各个领域的应用。
超分子化学,环糊精
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。
1. 环糊精在分析化学上的应用 （1） 用于色谱分析 CD 包合物的形成，由于其包合物的稳定性 及对客体结构和大小的依赖 性，导致了 CD 在色谱分离中应用 所产生的高选择性。由于 CD 是手性化合 物，可进行分离异构 体，其手段包括薄层色谱、气相色谱、高效液相色谱、亲和色 谱、超临界流体色谱及毛细管电泳色谱，就使用方法而言，可 做固定 相(包括被交联固定化的固定相)、流动相及电泳电解质 溶液的添加剂。 例如用 2，6-二戊基-3-三氟乙酰化(DPTFA)的 α-，β-和 γ-CD 制备的手性毛细管气相 色谱柱，并用来 拆分了 150 多对映体，在高效液相色谱上，CD 作为流动组 分 或固定相。 （2） 用于光谱分析 β-CD 对显色反应具有一定的作用。研究结果 表明，β-CD 对显色反应的 主要特点[20]有： a. 吸收光谱波长一般 变化不大； b. 增敏作用：增敏作用的主要原因是 β-CD 与显色配合 物形成包合物， 抑制金属离子的水解，增强其反应活性； c. 有增 溶、增稳作用； d. 对某些显色体系， 能提高选择性， 这是因被测 金属离子的显色配合物 和干扰离子的配合物被 CD 包合的难易和包 合程度不同的缘故。
环糊精的应用及原理_解释说明以及概述
环糊精的应用及原理解释说明以及概述1. 引言1.1 概述环糊精是一种多孔性环状分子，由数个葡萄糖单位组成。
它以其独特的化学结构和功能而备受关注。
由于其空心的中心结构，环糊精能够将不溶于水的物质转化为可溶性复合物，从而增强其可用性。
这种特殊的性质赋予了环糊精广泛的应用领域。
1.2 文章结构本文首先介绍环糊精的基本原理，包括其化学结构和特性、分子组成与功能，以及作用机制和相互作用模式。
接下来，我们将探讨环糊精在食品工业、药物传递系统以及分离与纯化技术中的常见应用领域。
此外，我们还将重点关注环糊精在环境保护中的应用，包括水污染治理、土壤修复技术和应对重金属污染等方面。
最后，在结论部分总结环糊精的应用及其优势，并展望其在未来的发展前景。
1.3 目的本文旨在全面解释说明环糊精的应用及原理，并对其潜在的发展前景进行探讨。
通过深入了解环糊精的特性和作用机制，读者将能够更好地理解它在不同领域中的应用，并认识到环糊精在环境保护方面所具有的重要意义。
此外，本文还旨在为相关领域从业人员提供有关环糊精应用的实践指南和技术建议。
以上是“1. 引言”部分内容，旨在向读者介绍本文的主题、结构和目的，以引发读者对环糊精应用及原理的兴趣。
2. 环糊精的基本原理：2.1 化学结构和特性：环糊精是一种由葡萄糖合成的结构特殊的环形分子。
它的化学结构类似于多个葡萄糖分子通过氧原子的共享键链接而成，形成了一个中空的环状结构。
这种结构使得环糊精具有许多特殊的性质。
首先，环糊精具有良好的水溶性，能够在水中迅速溶解，并形成稳定的溶液。
其次，它还具有高度的化学稳定性和无毒性，在广泛的应用领域中被广泛使用。
此外，环糊精还表现出与其他分子之间能够形成物理上或化学上的相互作用能力，这为其在各种应用中提供了丰富的可能性。
2.2 分子组成与功能：环糊精分子通常由6个或更多单体组成，并形成一个大小不等、复杂多样的空心圆盘状结构。
其中最常见且应用最广泛的是α-环糊精，其由六个葡萄糖单体组成。
环糊精生产工艺
环糊精生产工艺
环糊精是一种具有卓越的包络能力和稳定性的功能性食品添加剂，广泛应用于食品、药品、饲料等领域。
其生产工艺通常包括以下步骤：
1. 原料准备：环糊精的主要原料是淀粉，一般选择玉米淀粉或马铃薯淀粉作为原料。
原料需要进行初步处理，将淀粉加工成颗粒状。
2. 环糊精发酵：将处理好的淀粉颗粒与适量的水和特定的菌种（如环糊精酶菌）混合，进行发酵。
发酵的目的是通过酶的作用将淀粉分解成糊精。
3. 糊精纯化：发酵后的糊精需要进行纯化，以去除杂质和未反应的原料。
纯化方法可以包括槽沉淀、离心、蒸馏等步骤，以提高糊精的纯度和质量。
4. 糊精结晶：纯化后的糊精溶液经过蒸发，使其浓缩，然后再进行结晶。
通过调节温度和浓度的变化，可以得到不同形态和物性的环糊精结晶产品。
5. 糊精干燥：经过结晶的环糊精在脱水设备中进行干燥，以去除余留的水分。
干燥过程需要控制温度和湿度，以保证糊精的质量和稳定性。
6. 糊精包装：干燥后的环糊精通过包装机进行包装，通常采用铝箔袋、塑料袋等密封包装，以防止受到湿气和光线的影响。
除了以上主要步骤外，环糊精生产过程中还需要进行质量检验和控制。
应根据国家和行业标准对环糊精的质量指标进行监测，确保产品符合规定的标准。
总之，环糊精生产工艺包括原料准备、发酵、纯化、结晶、干燥和包装等步骤。
通过对每个步骤的严格控制和质量检测，可以获得高质量的环糊精产品。
环糊精开环聚合
环糊精开环聚合
环糊精，即环形糖苷，是一种具有很强结构性和功能性的分子。
它是由七个葡萄糖分子通过特定的化学键结合而成的环状分子。
环糊精具有许多独特的特性，可以应用于多个领域。
环糊精在食品工业中有着广泛的应用。
由于其空心的环状结构，环糊精可以将一些食品中的有害物质包裹在内部，从而减少其对人体的危害。
同时，环糊精还可以改善食品的口感和质地，提高食品的品质。
例如，在饼干制作过程中，加入适量的环糊精可以使饼干口感更加酥脆，更受人们的喜爱。
环糊精在医药领域也有着重要的应用。
由于其与其他分子之间的包结作用，环糊精可以用作药物的载体，将药物包裹在内部，从而延缓药物的释放速度，提高药物的疗效。
同时，环糊精还可以降低一些药物的毒副作用，减少对人体的伤害。
环糊精还在环境保护和能源领域发挥着重要作用。
由于其空心的结构，环糊精可以将一些有害物质吸附在内部，净化环境。
同时，环糊精还可以与一些有机物形成包结物，从而提高某些化学反应的效果，进一步推动绿色能源的研发和应用。
环糊精是一种具有很强结构性和功能性的分子，在食品、医药、环境保护和能源领域都有着广泛的应用。
它的独特特性使得它成为人们解决问题的有力工具。
希望未来能够有更多的科学家和工程师致
力于环糊精的研究和应用，为人类的发展和进步做出更大的贡献。
环糊精化学
环糊精化学环糊精，以植物油、动物油为原料，经过加热、催化、水解等复杂的反应工艺而制得的化学合成新型中间体，是近几年迅猛发展的绿色资源材料。
环糊精具有强烈的水溶性，体积小，易渗透，耐酸碱，无毒、无异味，并且热水可以迅速分解，发生环糊精的反应，是传统化学方法制备的脂肪无法比拟的。
随着技术的不断发展，环糊精已经成为了许多行业的重要原料，其中最重要的应用是制备活性剂。
活性剂是一种可以促进物质的反应的具有特定活性基团的有机物，它能够改变混合体系中物质的结构，控制反应的速度、改变反应中物质的分布和形态。
环糊精中含有多种有机酸类物质，可以在水溶液中活化活性基团，促进化学反应，从而实现物质的变化。
此外，环糊精还可以用于制备极端环境保护剂、润湿剂、柔顺剂等，是一种绿色、安全、高效的添加剂。
它能够改善涂料、油墨、塑料等的性能，以及改善制品的抗冲击性、热稳定性等，抑制静电、防潮等，使产品具有更好的性能和使用寿命。
此外，环糊精也可以用来制备植物抑菌剂、防治虫草病、杀菌除草剂等。
由于其绿色、安全、有效，可以抑制微生物的生长和繁殖，保护农作物不受病虫害侵害，从而提高作物的生长和产量。
环糊精化学，是指研究环糊精的制备原料、室温下环糊精的合成反应、环糊精的物化性质及其制备的活性剂的性能等相关的学科。
环糊精的制备原料主要有动物油、植物油。
动物油主要来源于肥肠油、猪油、牛脂、鱼油等，而植物油主要来源于花生油、棕榈油、茶油、大豆油、可可油等。
环糊精的合成反应，一般采用高温催化加氢反应，不需要卤素、碱、磷等有毒有害物质，能够实现用植物油和动物油作为原料，安全、可控、高效的加氢反应。
环糊精的物化性质，具有较弱的酸性，延展性好，悬浮性好，耐温性强，热稳定性高，空气干燥后即可固化成形。
此外，环糊精制备的活性剂具有优良的气味，热稳定性高，无腐蚀性，可以有效改善涂料、油墨、塑料等的性能，提高产品的抗冲击性、热稳定性等特性。
由此可见，环糊精化学是一门新兴的学科，具有重要的实用价值。
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Song W J，Wei J P，Wang S Y，et al． Anal Chim Acta，2014，832: 58
有机 / 无机杂化制备 CDs 色谱柱
展望
鉴于手性分离在药物、农业化学、石油化工和食品安 全领域的重要性，仍需开发出功能强大且实用性强的手性 固定相。CD 具有强大的包合作用和手性分离性能，CDCSP 将继续在异构分离科学与技术中发挥重要作用。新型 CD-CSP 的开发主要集中于两方面: 一是新型衍生化 CD 的开发，使其具有多重作用位点，增强空间识别能力; 二 是制备方法的优化，变繁为简，使其具有更高的稳定性和 实用性。
介绍
环糊精( CDs) 是一种天然形成的环状低聚糖，通常由6， 7，8个吡喃葡萄糖单元构成，通 过α－1，4－糖苷键连 接，分别称之为 α，β，γ－环糊精。CDs的形状像一个中 空的杯子，空腔内部具有疏水性，外部具有亲水性。
介绍
CDs 环上的-OH 为其衍生、改性、键合提供了结构基础， 使其具有更多的功能基团，增加其与分析物之间的包合、 π － π、偶极 － 偶极、离子对、氢键、静电相互作用和 立体效应。CDs 不仅具有多功能性，而且在不同色谱条件 中的耐受性很好。CDs进行手性拆分主要依赖于内部空腔 对分析物的包合作用与功能基团与分析物之间的相互作用。 CD的包合作用、空腔大小和分析物结构密切相关，当分 析物的疏水基团与空腔匹配较好时，对映体选择性较好， 手性识别能力也比较高。
Lin 等制备了一种七取代( 6-叠氮-6-脱氧-2，3-p- 氯苯 氨基甲酰化)β-CD-CSP，将其应用于手性锇苯配合物的对 映体制备拆分。 Synthesis of a novel cyclodextrin-derived chiral stationary phase with multiple urea linkages and enantioseparation toward chiral osmabenzene complex
有机/无机杂化材料作为色谱固定相有其独特的 优点—大的表面积、有序的孔道分布和均匀分布的 有机功能基团。
有机 / 无机杂化制备 CDs 色谱柱
Song等通过可逆加成 － 断裂链转移沉淀聚合反应制备 了一种含有 β-CD 的材料，其表面的聚甲基丙烯酸 -2-羟 基乙酯可以改善表面亲水性，增加了生物相容性，可将生 物样品直接注入 HPLC 中进行对映体分离。该 CSP 对含 有手性药物的血浆及含有手性农药的牛奶进行了分析，获 得了较好的分离结果。
化学键合法
化学键合法也称后嫁接法，是制备 CSP 的经典方法。此 方法是将天然环糊精或衍生化的环糊精通过化学键合的方 式连接到硅胶基质上。将环糊精通过醚键、脲键、三唑等 方式键合到硅胶表面，常用的键合方法有点击化学、施陶 丁格反应和其它键合方法。
基于点击化学的键合方法
点击化学由Sharpless 首次提出，主要是指叠 氮和炔烃在Cu(I)催化下的1,3-偶极环加成反应。 该反应选择性高，在不同溶剂中适应性好，是一 种将配体固定到固体或聚合物基质上的好方法。 Wang 等利用点击化学反应将天然β-CD嫁接到 硅胶上，在几种药物的HPLC对映体分离中，得到 了良好的分离效果，并且3μm 硅胶比5μm硅胶具 有更好的分离效果。
Wang Ｒ Q，Ong T T，Ng S C． Tetrahedron Lett，2012，53 ( 18) :2312
其它键合方法
其它键合方法
有机 / 无机杂化法
有机/无机杂化是将多步反应在同一反应容器中 连续进行，不经中间体的分离，直接获得结构复杂 的产物，又称为一锅法。这样的方法在经济上和环 境友好上较为有利。相比于嫁接法，一锅法更加简 单，不仅可用于填充柱，也可用于制备整体柱。
环糊精手性 分离固定相的应用
介绍
合成方法
环糊精手性分Βιβλιοθήκη 固定相展望介绍手性是自然界的本质属性。手性分离是分析化学学科 中最重要的研究方向之一，其应用涉及药物、食品科学、 农业化学等众多领域。由于异构体有着非常相似的物理和 化学性质，所以有效地将它们分离为单一异构体形式依然 是一个巨大的挑战，也将继续作为人们的重要研究领域。
Wang Y，Chen H，Xiao Y，et al． Nat Protoc，2011，6 ( 7) : 935
基于点击化学的键合方法
基于点击化学的键合方法
基于施陶丁格反应的键合方法
施陶丁格反应以叠氮反应为基础，反应位点明确、条 件温和、重现性好，采用施陶丁格键合方法制备的 CSP具 有良好的化学稳定性。
Lin C，Liu W，Fan J，et al． J Chromatogr A，2013，1283: 68
其它键合方法
Wang 等将亚乙烯基功能化的阳离子 β-CD 与乙烯化 的硅球在共轭单体的存在下共聚合，合成了两种新型的阳 离子 CD-CSP，并应用于外消旋药物的对映体分离中，得 到了良好的分离效果。
合成方法
1
物理涂覆法
2
化学键合法
3
有机/无机杂化 法
物理涂覆法
Ong小组开发了一种新型的苯胺基甲酰和3,5－二甲基苯 胺基甲酰基衍生的阳离子型β-CD手性选择剂，通过咪唑 鎓盐的β-CD制备而成，再物理涂覆在多孔的球形硅胶上， 得到了4个新型的β-CD手性固定相。
Ong Teng-Teng ，WANG Ren-Qi ，Muderawan I W ，et al ．Chromatogr A[J] ，2008 ，1182(1) : 136-140