環(huán)糊精及其衍生物與有機(jī)、無機(jī)藥物的超分子組裝研究.pdf

1、環(huán)糊精(Cyclodextrin，簡稱CD)是由六個或六個以上的D-(+)葡萄糖以α-1，4糖苷鍵連接而成的環(huán)狀低聚糖．三種重要的CDs是α-CD、β-CD、γ-CD，分別由6，7，8個葡萄糖單元組成．CDs分子呈中空圓臺形，具有親水的外表和疏水的內(nèi)腔，這種特殊結(jié)構(gòu)使CDs可以和多種有機(jī)分子、無機(jī)離子、稀有氣體等客體分子形成包合物．在本課題中我們選擇α-，β-，γ-CD和β-CD的兩個衍生物甲基-β-CD(Mono(2-O-2-meth

2、yl)-β-CD，Mβ-CD)和羥丙基-β-CD(mono(2-O-2-hydroxy propyl)-β-CD，HPβ-CD)為主體，選擇了一些有機(jī)、無機(jī)藥物分子作為客體，通過實驗和理論手法詳細(xì)研究了主客體分子間的包合現(xiàn)象．論文的主要內(nèi)容如下： 1.通過紫外可見光譜法考察了水溶液中鄰-甲氧基苯酚(Gua)分別與α-和β-CD的分子間相互作用，利用Hildebrand-Benesi方程給出了兩個包合物的穩(wěn)定常數(shù)(K)．制備了兩個

3、固體包合物Gua-β-CD和Gua-γ-CD，利用元素分析、核磁共振、傅立葉變換紅外光譜、高分辨基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜、熱重以及粉末X射線衍射方法對固體包合物進(jìn)行了詳細(xì)表征．基于元素分析以及<'1>H核磁分析的結(jié)果，固體包合物的主客體計量比被確定為1∶1.通過<'1>H核磁滴定手段確定了Gua與CDs之間的穩(wěn)定常數(shù)．此外，核磁滴定結(jié)果還表明Gua在包合物中位于β-或γ-CD空腔的大口端．采用半經(jīng)驗PM3方法研究了α-，β-以及

4、γ-CD和Gua及其類似物苯酚(Phe)、丁香酚(Eug)之間的包合作用，闡述了這些主、客體包合作用過程中體系能量隨主、客體相對位置改變而變化的細(xì)節(jié)，據(jù)此推斷出主．客體包合物可能的分子結(jié)構(gòu)．基于PM3方法優(yōu)化得到的主一客體包合物在真空中的分子結(jié)構(gòu)和通過實驗方法在水溶液中測定的結(jié)構(gòu)一致． 2.通過半經(jīng)驗PM3方法研究了真空中和水中α-和β-CD與苯酚和苯甲酸衍生物之間的包合作用．研究發(fā)現(xiàn)具有更負(fù)相互作用能的包合體系也具有更高的穩(wěn)定

5、常數(shù)．β-CD包合物的穩(wěn)定性取決于主客體分子間的體積/形狀匹配．具有較好的主客體體積匹配的包合物穩(wěn)定性也較高．即使主、客體分子體積之間有較大差異，只要主客體之間有較好的結(jié)構(gòu)匹配，包合物仍可以獲得較高的穩(wěn)定性．CD空腔的大小也會影響包合物的穩(wěn)定性．α-CD與單鄰位取代苯酚衍生物以及單對位取代苯酚衍生物所生成的包合物之間的能量差值均大于45 kJ·mol<'-1>． 3.通過紫外可見光譜法和<'1>H核磁滴定方法考察了水溶液中亞砷酸

6、鈉(NaAsO<,2>，SA)與β-環(huán)糊精(CD)、甲基-β-CD(Mono(2-O-2-methyl)-βCD，Mβ-CD)和羥丙基-β-CD(mono(2-O-2-hydroxypropyl)-β-CD，HPβ-CD)的分子間相互作用．基于紫外可見光譜和<'1>H核磁滴定的結(jié)果，利用非線性最小二乘擬合給出了這些包合體系的穩(wěn)定常數(shù)(K<,f>)，它們的穩(wěn)定性排序如下：SA-Mβ-CD>SA-β-CD>SA-HPβ-CD．基于連續(xù)變量法