环糊精(CDs)在1891年维利尔斯(Villiers)发现,直至十九世纪五十年代由普林斯顿(Pringston)发现其具有配位能力,直至十九世纪七十年代才开始投入生产。环糊精是由多个α-D-吡喃葡萄糖通过α-1,4-糖苷键相连构成的环状大分子低聚糖。环糊精的空腔结构可与小分子化合物通过非共价键的分子间相互作用形成主-客体包合物,进而应用广泛。
在应用方面:α-环糊精由于分子空洞孔隙较小,通常只能包接较小分子的客体物质,应用范围较小;γ-环糊精分子洞大,生产成本高;进而β-环糊精分子洞适中,应用范围广,生产成本低受到广泛的应用。
β-环糊精的应用:
环保领域
1:吸附环境污染物,β-CD通过包结作用将环境污染物包结富集。2:油污吸附剂,研究表明,加入β-CD不仅可提高去污率还能重复使用,最高可达6次。3:污水处理;
农药领域
1:农药剂中的助剂:利用其特殊的性质,“内疏水-外亲水”可用于农药的增溶剂,大大降低农药的溶解度,提高农药的溶出速率和稳定性。2:农药污染物治理:β-CD可与农药包结作用形成的包合物可减弱土壤中的有机物毒性,进而改善土壤。3:农药残留检测:β-CD采用荧光分析进行检测;
食品领域
β-CD可以去除乳制品中的胆固醇。
可以作为食品包装材料。
风味和香味的载体。
增加油水乳浊液的稳定性。
延长保存期。
化妆品领域
替代表面活性剂起乳化作用。
延长产品保存期。
具有除臭、杀菌作用。
用于染发烫发产品。
医药领域
增加药物稳定性。
增加难溶药物水溶性。
提高药物生物利用度。
降低药物的毒副作用。
增加药物稳定性。
增加药物的溶解度和溶出速率。
调节给药速率。β-环糊精是已知效果好的包合材料之一,在三种类型中应用为广泛,而且已得到美国食品药物管理局的认可。
1、α-环糊精:
六糖,分子量为972.86。六方片状或针状结晶。比旋光度[a]D+150.50
2、β-环糊精:
七糖,分子量为1135。白色粉状结晶。在分子环状结构中有空穴,空穴内径0.7-0.8nm,与各种有机物可生成包埋化合物。1g可溶于18.5ml水中。比旋光度[a]D+162.00
3、γ-环糊精:
八糖,分子量为1297.14。四方片状或长方棒状结晶。熔点267℃(分解)。比旋光度[a]D+177.40