Preparation and Spectroscopic Study of Different Stoichiometric Solid Supramolecular Inclusion Complexes of β-Cyclodextrin with Short Chain Aliphatic Amines

选择β-CD为主体,制备了它与乙二胺1、二乙烯三胺2和三乙胺3形成的固体包合物,并通过元素分析、X射线衍射、红外光谱、热重和1H核磁共振等物理手段对制备的包合物进行了表征．基于元素分析和1H核磁共振的结果,在1-β-CD、2-β-CD和3-fi-CD三个固体包合物中,主体、客体的化学计量比分别确定为2:5、1:1和3:1．包合物的产率与客体分子对β-CD空腔的体积比有关,提升顺序为1-β-CD<2-β-CD<3-β-CD．X射线衍射表明,由于β-CD与客体存在分子间相互作用,原本归属于主、客体的衍射峰不仅在峰的位置,而且在峰的形状和衍射强度上都发生了明显的变化．并且主、客体包合物的形成明显提高了被包合的客体分子1和3的相变温度．此外,位于β-CD空腔小口端的H-5质子由于包合作用而显示更大的化学位移变化,而所有腔外质子均具有相对较低的化学位移变化值．     

β-环糊精衍生物对α-苯丙酸包结作用的研究

用紫外光谱法研究了系列β-环糊精衍生物(羟丙基-β-环糊精、羟乙基-β-环糊精和甲基-β-环糊精)对α-苯丙酸的包结作用,考察了不同β-环糊精衍生物对不同存在状态的α-苯丙酸的包结行为。结果说明,α-苯丙酸与β-环糊精衍生物形成的包合物的包合比为1∶1,三种主体环糊精的包结能力强弱顺序为:羟乙基-β-环糊精羟丙基-β-环糊精甲基-β-环糊精。羟丙基-β-环糊精适合包结分子状态的α-苯丙酸,而不易包结离子状态的α-苯丙酸。     

对甲氧基肉桂酸异辛酯-β-环糊精包合物的制备及稳定性

采用饱和水溶液法制备了UVB型紫外线吸收剂对甲氧基肉桂酸异辛酯-β-环糊精包合物,经红外光谱、热重、差示扫描量热对包合物进行了鉴定,证实了包合物的形成。紫外光谱分析表明包合没有改变对甲氧基肉桂酸异辛酯的性质,包合物仍具有吸收紫外线的能力;包合作用增强了对甲氧基肉桂酸异辛酯在乙醇-水混合溶液中的稳定性;热分析表明对甲氧基肉桂酸异辛酯-β-环糊精包合物具有良好的热稳定性。     

利用CTAB/KBr胶束体系为探针研究β-环糊精与CTAB的包合作用

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/溴化钾(KBr)胶束体系为粘度探针研究了β-环糊精与CTAB的包合作用． 发现在CTAB/KBr水溶液中添加β-环糊精时溶液相对粘度减少,归因于β-环糊精与CTAB的包合作用使CTAB/KBr胶束体系解散,而根据粘度在β-环糊精与CTAB的浓度比为2时达到最小值,则可计算β-环糊精与CTAB主客体包合比为2:1.     

荧光光谱法研究山奈素与β-环糊精及其衍生物包合作用

采用荧光光谱法研究了β-环糊精(β-CD)、甲基-β-环糊精(M-β-CD)、羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)、磺丁基-β-环糊精(SBE-β-CD)与山奈素的包合特性.在固定山奈素浓度和改变环糊精及其衍生物浓度的情况下,山奈素荧光发射波长的变化以及荧光强度的增强表明了包合物的形成,用荧光双倒数法计算了环糊精及其衍...     

β-CD降低强干扰体系中HABS的紫外光谱干扰及检测机理

通过在重烷基苯磺酸盐类表面活性剂(HABS)的水溶液中加入摩尔比为1∶1的β-环糊精,利用的紫外吸收光谱检测存在强干扰影响时的HABS含量。结果表明,β-环糊精具有明显降低三采复配驱油剂中十六烷基磺酸钠(SAS)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)及聚丙烯酰胺(HPAM)等常用组分对HABS定量产生的干扰影响,能显著降低HABS的检测误差至2.0%以内,该方法的检出限(S/N=3)为8.3～9.1×10-4 mg·L-1。通过1H-NMR,TG-DSC及FT-IR表征研究了HABS分子与β-环糊精分子之间的相互作用。1H-NMR结果表明了HABS分子已进入了β-环糊精分子的内部空腔;TG-DSC结果表明没有自由态的HABS存在,HABS分子与β-环糊精分子已形成了包结物;FT-IR的表征结果显示了HABS分子与β-环糊精分子之间的官能团作用。结合这些表征结果推测出HABS分子可以沿着β-环糊精的内腔径向大、小口径端2个方向进入β-环糊精的内腔并形成了稳定的包结物。包结物中HABS与β-环糊精之间的相互作用是β-环糊精降低强干扰体系中HABS紫外光谱干扰的主要原因。     

竞争包结法研究β-环糊精及其衍生物对灯盏花乙素的选择键合

以酚酞作为光谱探针,采用紫外-可见光谱滴定法测定了β-环糊精(β-CD),单(6-脱氧-乙二胺)-β-环糊精(en-β-CD),单(6-脱氧-二乙基三胺)-β-环糊精(dien-β-CD),羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD),磺丁基醚-β-环糊精(SBE-β-CD)在30℃时,pH=10.50的0.025mol/L缓冲液中与灯盏花乙素所形成超分子配合物的稳定常数。结果表明,多种弱相互作用力协同作用于环糊精的配位过程,主-客体间的尺寸匹配决定所形成配合物的稳定性,环糊精衍生物的取代基影响主体的配位能力。5种环糊精主体化合物对灯盏花乙素客体分子的包合能力大小为:β-CDSBE-β-CDen-β-CDdien-β-CDHP-β-CD。     

Formation of [3]Pseudorotaxanes from β-cyclodextrin and a Series of Dicarboxylic Acids with Their Corresponding α,ω-alkanedicarboxylate Anions

通过研磨法和共沉淀法成功制得β-环糊精与碳原子数11~15的脂肪族二元酸包合物,并通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、差热分析(DTA)以及X射线衍射(XRD)的方法确证了该包合物为[3]准轮烷结构．上述包合物通过与NaOH作用得到了β-环糊精与脂肪族二元酸双负离子的包合物并通过核磁共振氢谱(1H-NMR)及二维NOSEY谱确认了该包合物同样具有[3]准轮烷结构．     

紫外光谱研究β-环糊精衍生物与α-环己基扁桃酸的包结作用

用紫外光谱分别研究了在水溶液和50%乙醇水溶液两种不同介质中,羟丙基β-环糊精(HPβ-CD 1)、羟乙基β-环糊精(HE-β-CD 2)和甲基β-环糊精(Me-β-CD 3)与α-环己基扁桃酸(CHMA)形成的包结物的稳定性.研究结果表明主客体的包结比为1:1,在水溶液中,三种主体的包结能力均较弱,其包结能力的强弱顺序为:3＞2＞1.而在50%乙醇水溶液中,主客体包结物的稳定性大大提高,并且三种主体的包结能力强弱顺序发生改变,依次为:1＞2＞3.     

光谱法研究环糊精与艾地苯醌的超分子作用

用荧光光谱法研究了药物艾地苯醌与β-环糊精在溶液中的超分子复合作用,发现在加入β-环糊精后其荧光强度显著增强;Benesi-Hildebrand曲线显示在溶液中它们之间以1∶1的方式结合,包合常数K为412mol/L;紫外滴定实验显示出艾地苯醌的去质子化常数在加入β-CD后与本身的pKa基本一致,说明超分子复合物中艾地苯醌分子中的—OH基团存在于环糊精空腔外面。核磁测试显示在加入β-CD后艾地苯醌的C-11的化学位移向高场移动,而C-11上的氢位移则向低场移动,表明芳环上的甲氧基进入了环糊精的空腔。     

β-环糊精衍生物对昔康类药物的增溶作用

相溶解度法研究了吡罗昔康、美洛昔康和氯诺昔康与β-环糊精(β-CD)、磺丁醚-β-环糊精(SBE-β-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)的包合特性。结果表明,昔康类药物与3种环糊精都形成了1∶1的包合物。环糊精包合能力HP-β-CD>SBE-β-CD>β-CD,增溶效应氯诺昔康>美洛昔康>吡罗昔康。     

β-环糊精与佐匹克隆包合作用的研究

采用相溶解度法研究了佐匹克隆在不同pH和不同摩尔浓度的β-争环糊精水溶液中的溶解度及二者的表观稳定常数,随着β-环糊精浓度的增加和pH的提高,佐匹克隆的溶解度增加,表观稳定常数升高;采用热力学方法研究了温度对包合反应的影响,计算了包合过程的熵变AS、焓变△H及自由能变化△G均为负值,说明包合反应是放热反应且能自发进行,焓变是形成超分子复合体的主要驱动力;用研磨法制备了佐匹克隆-环糊精包合物,并用红外光谱和差示扫描量热分析对固体包合物进行了表征.结果表明,佐匹克隆与β-环糊精可形成1:1包合物,β-环糊精对于难溶性药物佐匹克隆是较理想的增溶剂.     

电喷雾质谱研究气相中环糊精与锂离子的非共价复合物

为了探索环糊精和锂离子的非共价相互作用,一定计量比的α-环糊精α-CD)、β-环糊精(β-CD)、七-(2,6-二-氧-甲基)-β-环糊精(DM-β-CD)和七-(2,3,6-三-氧-甲基)-β-环糊精(TM-β-CD)分别与氯化锂混合,在室温下反应10 min使达到平衡．溶剂组成为含70%乙腈的水溶液,甲酸含量为0.1%．正离子模式下,电喷雾质谱的结果表明环糊精可以和锂离子结合,并生成1:1化学计量比的非共价复合物．碰撞诱导解离观察到一系列带有锂的环糊精的碎片,表明碰撞后复合物失去了葡萄糖单元,进一步确认了该复合物的生成．质谱滴定法测定了四种复合物Li+α-CD、Li+β-CD、Li+DM-β-CD、Li+TM-β-CD的解离常数K_d1分别为1.87×10^-5、2.67×10^-5、3.36×10^-5、3.05×10^-5 mol/L．Li+和β-CD复合物的解离常数小于Li+和DM-β-CD复合物,其原因为部分甲基化的DM-β-CD具有较大的空间位阻．Li+和TM-β-CD复合物K_d1接近于Li+和DM-β-CD复合物,表明β-CD疏水腔的大口完全甲基化的TM-β-CD,与β-CD疏水腔的大口部分甲基化的DM-β-CD与锂离子结合能力相接近,该结果意味着锂离子与DM-β-CD疏水腔的结合位点很可能位于DM-β-CD疏水腔的小口．密度泛函理论计算结果表明,一个Li⁺可以和α-CD的四个相邻的氧原子结合,四个相邻的氧原子分别来自于伯羟基和糖苷键,它确认了Li⁺位于α-CD疏水腔的小口．对[α-CD+Li]⁺复合物而言,一个Li⁺可以通过静电作用,在小口与α-CD疏水腔作用,并形成非特异性结合的主客体复合物．     

磺丁基醚-β-环糊精与尼美舒利的包合光谱学

研究了磺丁基醚-β-环糊精与尼美舒利在水溶液中的包合作用.采用等摩尔系列法测定磺丁基醚-β-环糊精与尼美舒利的包合摩尔比,并利用紫外-可见、红外光谱、扫描电子显微镜法共同验证了包合物的形成.结果表明:磺丁基醚-β-环糊精与尼美舒利以摩尔比1∶1包合,两者形成了新型超分子包合物.     

Using PVP/SDS Complex as a Probe to Study the Inclusion Complex of β-cyclodextrin with SDS in Aqueous Solution

利用PVP/SDS聚集体作为探针研究了水溶液中β-环糊精与SDS之间的包合作用,结果表明在含有PVP/SDS聚集体溶液的相对粘度对β-环糊精浓度作图中存在着特征浓度c_s,当β-环糊精的浓度低于c_s时,随着β-环糊精浓度的增加,溶液的相对粘度迅速下降;与此相反,当β-环糊精浓度高于c_s时,随着β-环糊精浓度的增加,溶液的相对粘度逐渐增加. 含有PVP/SDS聚集体溶液相对粘度随着β-环糊精浓度增加而迅速下降是由于β-环糊精包合了客体分子SDS,该包合作用将导致SDS分子从高分子链中脱落. β-环糊精和SDS包合比例可以由c_s计算得出,实验结果是1比1. 进一步的实验结果表明,c_s与PVP/SDS聚集体中SDS的含量有关、和PVP的含量无关,但是β-环糊精和SDS的包合比与PVP/SDS聚集体中SDS和PVP的含量皆无关.     

水杨酸甲酯在β-环糊精水溶液中的双重荧光光谱

研究了β-环糊精(β-CD)及其衍生物甲基-β-环糊精(M-β-CD)、羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)对水杨酸甲酯(MS)双重荧光光谱的影响,并将其与MS在不同溶剂中的荧光光谱进行对比。结果表明,MS的双重荧光与所处微环境的氢键性质密切相关,β-CD取代基的大小会导致空腔口处的极性和空间位阻不同,相应改变了分子间氢键相互作用,当MS分子进入β-CDs空腔时会引起其基态互变异构体之间平衡的移动,从而导致光谱的变化。包合物稳定常数测定表明,三种β-CDs对MS包合能力的大小为M-β-CD>HP-β-CD>β-CD。     

甲基-β-环糊精与普拉洛芬的包结作用

采用紫外光谱法研究了甲基-β-环糊精与普拉洛芬的包结作用,通过相溶解度法确定了甲基-β-环糊精与普拉洛芬的包合比是1∶1;通过加入乙醇、改变溶剂的离子强度和pH对包合机理进行了探讨,发现离子强度的增大有利于包合反应的发生,而乙醇比例和pH越大,包合作用越弱;采用热力学方法研究了温度对包合反应的影响,包合过程的熵变ΔS为-4.26J.m o-l 1.K-1、焓变ΔH为-18.96kJ.m o-l 1及自由能变化ΔG均为负值,说明包合反应是放热反应且能自发进行,焓变是主要驱动力;用荧光分光光度计和差示扫描量热分析(DTA)对包合物进行了表征,结果表明,普拉洛芬与甲基-β-环糊精形成了包合物。     

羧基-β-环糊精衍生物及其二茂铁包络物的制备与性质研究

制备了一种羧基-β-环糊精衍生物,并将它包络二茂铁,制得了二茂铁-羧基-β-环糊精包络物,用红外光谱、紫外可见光谱、1HNMR、13CNMR等方法表征了羧基-β-环糊精及二茂铁包络物。由于羧基-β-环糊精衍生物破坏了β-环糊精的分子内氢键,并修饰了羧基,使得其水溶性得到明显的提高。研究了包络物的电化学性质,发现其具有良好的氧化还原可逆性和水溶性,可用作电子传递媒介体,循环伏安法测定表明,其检出限为10-7mol/L,表明这类氧化还原具有很高的灵敏度,可以用作性能优异的电化学探针和电流型生物传感器的电子媒介体。     

α-、β-环糊精对加巴喷丁的包合作用及其稳定性的理论研究

加巴喷丁作为新一代抗癫痫药物的代表,具有口服吸收快、毒副作用小、治疗效果好等诸多优点,但由于其容易脱水缩合形成具有一定毒性的3,3-亚戊基丁内酰胺,导致药物制剂生产受到部分限制.为了减少或抑制副反应的发生,本文采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,研究在真空以及水溶液中α-、β-环糊精包合加巴喷丁药物分子的过程,以及加巴喷丁在环糊精空腔中脱水缩合反应的分子机制及反应势垒.结果表明:在真空以及水溶液中α-、β-环糊精与加巴喷丁都能够形成较为稳定的包合物,但β-环糊精包合效果更优;而且包合后,加巴喷丁在环糊精空腔中的自身缩合势垒显著升高,特别是包合物B-β-CD_s(氨基质子化类型的加巴喷丁的活性基团与β-环糊精小口端结合并且其六元环置于环糊精空腔中),其势垒在真空以及水溶液中分别达到了331.353 kJ/mol、283.538 kJ/mol,远高于包合前的127.86 kJ/mol、137.88 kJ/mol.由此,证明α-、β-环糊精对加巴喷丁的包合作用可以有效抑制加巴喷丁缩合生成内酰胺的副反应.     

β-环糊精与左氧氟沙星超分子配合物的合成、表征及其与DNA的结合性质

研究了以环糊精为主体,左氧氟沙星为客体的配位反应,用紫外-可见吸收光谱法,分子荧光光度法,差热分析法,X-衍射法等方法对超分子配合物进行了表征,并对超分子配合物的形成进行了初步讨论,实验结果表明:β-环糊精与左氧氟沙星分子形成物质的量比为1∶1的超分子配合物.通过β-环糊精超分子配合物的形成,进一步研究了左氧氟沙星与DNA的作用机理,发现它们之间主要作用力是疏水作用.