α-氯丙酸乙酯对映体与β-环糊精的主客体相互作用

运用量子力学PM3方法模拟α-氯丙酸乙酯((R/S)-ECPA)与β-环糊(β-CD)的主客体相互作用,探讨(R/S)-ECPA在β-CD上的手性识别机理.结果表明,(R/S)-ECPA对映体与β-CD形成稳定结合物的结合方式完全不同,(R)-ECPA位于β-CD空腔宽口端,形成缔合物;(S)-ECPA插入β-CD空腔内形成包结物.而且,(S)-ECPA与β-CD的结合稳定能低于(R)-ECPA与β-CD的结合稳定能.在(R/S)-ECPA与β-CD结合物中,(R/S)-ECPA中的手性碳接近葡萄糖单元的C2和C3.(R/S)-ECPA与β-CD之间的手性识别与匍萄糖单元的C2和C3所提供的手性环境和(R/S)-ECPA与β-CD结合的紧密程度密切相关.     

桥联双β-环糊精对N-[4-(1-芘基)]丁酰-D/L-苯丙氨酸的手性识别及机理研究

利用紫外-可见吸收和荧光发射光谱, 结合非线性最小二乘法拟合曲线以及分子力学(MM2)模拟系统地研究了手性分子N-[4-(1-芘基)]丁酰-D/L-苯丙氨酸(PDP和PLP, 总称PPs)与β-环糊精(β-CD)、 2-位硒桥联双β-CD(2-SeCD)和2-位碲桥联双β-CD(2-TeCD)的包结能力大小及这3个环糊精对PPs手性识别能力的差异和识别机理. 研究结果表明, PPs不能与单疏水空腔的β-CD形成很好的包结复合物, 与具有较长桥联链的2-TeCD结合能力最强. 2-TeCD与PDP和PLP的结合常数分别为2.33×104和6.07×103 L/mol, 对PPs的手性识别比达到KD/KL=3.84, 高于2-SeCD(KD/KL=2.61). 用MM2模拟得出了PPs与这两个双环糊精形成复合物的三维结构: PPs的绝大部分位于双环糊精两个空腔之间, 但是在这两个复合物中, 苯环与芘环所成的二面角不同. 此外, PPs与这两个双环糊精作用时均存在明显的氢键相互作用, 且2-TeCD强于2-SeCD.     

β-环糊精功能化聚丙烯腈纳米纤维的制备及对亚甲基蓝的吸附性能β-环糊精功能化聚丙烯腈纳米纤维的制备及对亚甲基蓝的吸附性能

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂, 利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/β-环糊精(β-CD)纳米纤维. 通过场发射扫描电镜、红外光谱和粉末XRD对纳米纤维进行了表征, 并检测了纺丝溶液的电导率和黏度. 结果表明, β-CD的添加量可以改善纳米纤维的形貌, 固定在纤维上的β-CD保留了空腔结构, 为其在纳米纤维中发挥超分子特性提供了可能. 通过紫外-可见光谱法研究了PAN/β-CD纤维对亚甲基蓝(MB)溶液的吸附性能. 结果表明, 纳米纤维中的β-CD显著提高了PAN/β-CD纤维对MB的吸附能力, 使其在吸附分离、电化学传感器及药物控制释放等领域具有潜在的应用价值.     

β-环糊精与18-冠-6超分子包合物的形成、结构和热降解

采用元素分析、¹H核磁共振谱(¹H NMR)和电喷雾电离质谱研究了两个大环主体分子β-环糊精(β-CD)和18-冠-6 (18C6), 结果显示, 二者通过简单地混合形成了计量比为1:1的超分子包合物18C6-β-CD. 基于二维核磁共振谱(ROESY)的分析, 提出了分子间相互作用的可能位点: 18C6更倾向于驻留在β-CD的小口端. 用热重分析和气相色谱飞行时间质谱比较了包合作用前后热降解过程包括降解度和降解产物的差异性, 研究表明, 18C6的存在促使β-CD提前分解, 同时, 由于分子间相互作用, 导致二者分解产物中大碎片的相对含量大幅减小. 这些结果显示, 一个柔性大环分子18C6和一个刚性大环分子β-CD之间通过分子组装可以形成超分子包合物.     

β-环糊精对丁吡吗啉的包合作用

采用紫外光谱定量研究了β-环糊精(β-CD)对新型杀菌剂丁吡吗啉的包结行为, 结果表明, β-CD与丁吡吗啉形成包结比为1∶1的包结物, 其包结常数随温度升高而减小, 表明包结是一个放热过程; 包结反应热力学参数ΔH, ΔS和ΔG均为负值, 说明包结反应是焓变驱动的自发过程.相溶解度实验表明, β-CD能显著提高丁吡吗啉在水中的溶解度, 有助于该产品剂型的水基化, 且包合对其杀菌活性没有明显影响. 对固态包结物的IR和2D ROESY分析表征表明, 丁吡吗啉以其苯环端从β-CD的窄端进入其空腔, 叔丁基进入到β-CD的阔端, 而分子中的其它部分位于空腔的窄端外.     

七-(2,6-二-O-甲基)-β-环糊精对薄荷醇对映体手性识别的电喷雾质谱研究

利用电喷雾质谱研究了七-(2,6-二-O-甲基)-β-环糊精(DM-β-CD)作为手性识别试剂对薄荷醇对映体的手性识别效应。实验结果表明,在气相条件下,DM-β-CD可以与薄荷醇形成特异性结合复合物,化学计量比为1∶1。对复合物的串联质谱研究表明,DM-β-CD对薄荷醇对映体有较强的手性识别能力,手性识别率为Rchiral=1.81。DM-β-CD与(-)-薄荷醇形成的复合物比与( )-薄荷醇形成的复合物稳定。     

α－溴丙酸甲酯与β－环糊精衍生物手性识别过程的模 拟研究

应用分子动力学方法,模拟研究了α－溴丙酸甲酯分别与全甲基－β－环糊精(PMBCD)、七(2,6-二-O-丁基-3-O-丁酰基)-β－环糊精(DBBBCD)的手性识别过程。结果表明,α－溴丙酸甲酯对映体与PMBCD,DBBBCD的优先结合点位于环糊精空腔的内部,其对映体与所述环糊精的手性识别机理和形成腔内结合物有关;对映体在环糊精空腔内的结合并非传统意义上的紧密包合,对映体在腔内可以上下运动和转动;从对平衡构象的结构分析发现,所述对映体与环糊精衍生物的手性识别与葡萄糖单元的C(2),C(3)所提供的手性环境密切相关。而且,分子模拟方法得到的对映体保留顺序与气相色谱实验结果是一致的。     

醇/盐双水相体系中α-环己基扁桃酸手性分子识别

以含羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）手性识别剂的醇/盐双水相体系作为一种新型的手性识别萃取体系,研究了α-环己基扁桃酸(CHMA)对映体在其中的手性识别行为.详细考察了HP-β-CD浓度、CHMA浓度、乙醇和硫酸铵质量分数、体系温度和pH值等因素对CHMA对映体分配比（D）和分离因子(α)的影响.结果显示,含有手性识别剂HP-β-CD的乙醇∕硫酸铵双水相体系对CHMA对映体具有很强的手性识别能力;体系中HP-β-CD浓度、乙醇质量分数、温度和pH值等因素对对映体的分离度影响较大;在体系温度为40 ℃,pH值为2,乙醇质量分数为30%,硫酸铵质量分数为15%,HP-β-CD的浓度为50 g.L-1,CHMA浓度为0.5 mmol.L-1时,手性识别分离效果最佳,分离因子（α）达到了1.86.     

醇存在下R,S-1,1′-2-联萘酚对映体的环糊精手性识别研究

以R,S-1,1′-2-联萘酚对映体为手性客体分子, 采用荧光探针法详细研究了各种醇对β-环糊精/(R或S)-1,1′-2-联萘酚对映体的手性包络和手性荧光猝灭等性质的影响, 结果表明, 醇的存在可显著影响R,S-1,1′-2-联萘酚对映体与β-环糊精形成包络物的包络形式和包络常数. 通过与该对映体的β-环糊精手性固定相高效液相色谱拆分法比较研究结果表明, 醇等第三客体分子可显著影响环糊精对对映体化合物的手性选择性和分离度.     

β-环糊精对氯诺昔康的包合作用

采用荧光光谱、差热扫描和核磁共振法研究了不同酸度和温度下β-环糊精（β-CD）、羟丙基β-环糊精（HP-β-CD）和磺丁醚β-环糊精（SBE-β-CD）对氯诺昔康（LX）的包合特性。 结果表明,3种环糊精与氯诺昔康均形成1∶1的包合物。 以包合常数作为包合稳定性的量度,包合稳定性为SBE-β-CD＞HP-β-CD＞β-CD。     

衍生化β-环糊精手性固定相高效液相色谱法拆分米那普仑对映体及其分离机制

建立了新型抗抑郁药米那普仑在环糊精手性固定相上的高效液相色谱拆分方法。在反相色谱条件下采用未衍生化β-环糊精(Cyclobond I 2000)、乙酰基-β-环糊精(AC-β-CD)、2,3-二甲基-β-环糊精(DM-β-CD)、3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯-β-环糊精(DMP-β-CD)4种手性柱分离米那普仑对映体。考察了固定相、流动相比例、pH、流速和柱温对拆分的影响。利用分子对接和结合能计算方法,研究米那普仑分子与AC-β-CD的对接过程,探讨其可能的分离机制。优化后的拆分条件如下:固定相为乙酰基-β-环糊精手性柱Astec CYCLOBONDTMI 2000 AC(25 cm×4.6 mm,5μm),流动相为乙腈-0.1%(体积分数)pH 5.0醋酸三乙胺溶液(TEAA)(5∶95,v/v),流速为0.4mL/min,柱温为25℃,检测波长为220 nm。在此条件下,米那普仑对映体获得快速拆分,分离度(Rs)为1.74,理论塔板数为10 125。分子模拟结果表明引起手性识别的作用力主要是环糊精衍生化的乙酰基导致的氢键作用差异。该方法快速、高效、重现性好。     

高效毛细管电泳-电化学检测对外消旋氯霉素前体的拆分研究

用毛细管电泳-电化学检测法对外消旋苏式-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇(氯霉素前体)进行了拆分研究．考察了影响检测及分离效果的实验参数,同时对其拆分机制进行了初步探讨．     

Separation of terbutaline enantiomers in capillary electrophoresis with neutral cyclodextrin-type chiral selectors and investigation of the structure of selector-selectand complexes using nuclear magnetic resonance spectroscopy

The major goal of this study was to determine the affinity pattern of the terbutaline (TB) enantiomers toward α-, β-, γ-, and heptakis(2,3-di-O-acetyl)-β-cyclodextrins and using NMR spectroscopy for the understanding of the fine mechanisms of interaction between the cyclodextrins (CD) and TB enantiomers. It was shown once again that CE in combination with NMR spectroscopy represents a sensitive tool to study the affinity patterns and structure of CD complexes with chiral guests. Opposite affinity patterns of TB enantiomers toward native α- and β-CDs were associated with significant differences between the structure of the related complexes in solution. In particular, the complex between TB enantiomers and α-CD was of the external type, whereas an inclusion complex was formed between TB enantiomers and β-CD. One of the possible structures of the complex between TB and heptakis(2,3-di-O-acetyl)-β-CD (HDA-β-CD) was quite similar to that of TB and β-CD, although the chiral recognition pattern and enantioselectivity of TB complexation with these two CDs were very different.     

Experimental and Theoretical Studies on the Enantioseparation and Chiral Recognition of Mandelate and Cyclohexylmandelate on Permethylated ��-Cyclodextrin Chiral Stationary Phase

Enantioseparations of methyl mandelate (MMA) and methyl ??-cyclohexylmandelate (MCHMA) on permethylated ??-cyclodextrin (PM-??-CD) chiral stationary phase were explored in detail using high-performance liquid chromatography. The influence of the concentration of organic modifiers, along with the column temperature, was studied. In addition, the thermodynamics parameters of the enantioseparations were determined to discuss driven power in the process of enantioseparations. In addition, host?guest complexation of PM-??-CD with MMA enantiomers was simulated by quantum mechanics PM3 method for understanding the chiral recognition mechanism. The experimental results showed that the retention factor (k), separation factor (??), and resolution factor (Rs) for MMA and MCHMA resolved on the PM-??-CD column all generally decreased with the increase of methanol content, which indicated that the main chiral recognition mechanism is that the hydrophobic portions of MMA and MCHMA are included in the hydrophobic cavity of PM-??-CD to form inclusion complexes. In addition, there is an excellent linear relationship between the logarithms of retention factors (k) of MMA and MCHMA enantiomers and 1/T. It was demonstrated that the enantioseparations of MMA and MCHMA on PM-??-CD chiral column were enthalpy-driven processes. The modeling results can correctly predict the retention order and provide an atomistic account of how chiral discrimination takes place. It is found that the most stable structure of (R)-MMA/PM-??-CD complex is different with that of (S)-MMA/PM-??-CD complex. The main driving forces responsible for chiral recognition are hydrophobic forces and weak hydrogen bondings.     

气/液界面上β-环糊精与十六烷基三甲基溴化铵包结物形成的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟的方法从分子水平上研究了气/液界面上β-环糊精(β-CD)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)包结物的形成. 对β-CD与CTAB摩尔比分别为1∶1和2∶1的两个体系进行了模拟研究, 体系的能量、径向分布函数和均方根位移变化的结果表明, β-CD与CTAB分子可以在气/液界面上形成包结物, 相对而言, 更易形成1∶1型包结物.     

β-萘甲酰化β-环糊精的分子识别性能研究

最近二十年,外形似“锥简”,腔内疏水,脏外亲水的环糊精（Cyclodextrin,CD包括a,o,7－CD等）,以其特有的结构在模拟酶、分子识别等众多领域内深受广大科学工作者重视［’－‘］．为了获得更有效的模拟酶及分子识别功能体,我们已合成并报道了一系列含有发色基团的CD衍生物卜一句．本文利用基紫外光谱对产一茶甲酸化公CD的分子识别性能作了研究,结果显示3一位修饰CD（3一氧一八茶甲酸基一只CD）1对客体（环己醇）的包结性能是6一位修饰CD（6一氧一界禁甲酸基一八CD）2的4．4倍·结果还显示用环乙烷作客体时与主体正的包结和用…     

基于范数指数定量构效关系预测β-环糊精络合常数

环糊精在药剂学领域中是一类重要的包结化合物, 其中络合物稳定常数(logK)是一个关键评价参数. 本研究基于扩展距离矩阵提出了一组范数指数, 利用多种计算方法构建了系列定量构效关系模型, 并对233种化合物与β-环糊精的logK进行了计算预测. 计算结果表明基于扩展距离矩阵范数建立的系列定量构效关系模型均能较好预测logK; 其中利用最小二乘-支撑向量机方法建立的模型预测效果最好, 其预测结果的相关性系数R和留一、留十交叉验证相关性系数(Q_LOO,Q_LTO)分别为0.9587、0.8775和0.8732. 与文献方法对比结果表明, 本工作的预测结果在准确性和稳定性上有着显著的改善, 且能分辨同分异构体. 本课题组前期研究成果和本项工作表明基于范数指数构建的定量构效关系不仅适用于计算化合物的基础物理化学性质, 还能应用到化学反应过程相关常数的准确预测.