刘夺奎 顾振亚 董振礼(天津工业大学材料化工学院)张莹(中国纺织科学研究院)
环糊精(cyclodextrins)简称CDs,是由淀粉通过环糊精葡萄糖基转移酶降解而生成的含有6、7、8个甚至更多葡萄糖单元,彼此间通过α-1,4葡萄糖苷键连接而成的环状低聚糖。自从1891年Villier发现它并将其命名为 "木粉"(cellulosine)以来,环糊精研究先后经历了两个重要发展阶段:20世纪70年代以前,主要从事环糊精结构和化学性质的研究,70年代以后才进入应用阶段。近30年来,各种环糊精及其衍生物在国内外已广泛应用于医药、化工、农业、日用消费品及生物技术领域中,只有最近一段时期才有人开始研究环糊精在纺织染整加工中的应用。我国生产和使用环糊精起步较晚,仅有十几年时间,应用程度远不及国外发达国家,在纺织染整加工中的应用还是一片空白。
1 环糊精的分子结构及其物理、化学性质 (1)分子结构 常见的环糊精有三种:α-环糊精 (α-CD)、β-环糊精 (β-CD)和γ-环糊精 (γ-CD),它们分别是由6、7、8个葡萄糖单体在Cl和C4上连接而成的环状低聚糖。其中β-环糊精的产率最高,应用也最广泛,其分子结构见图1。β-环糊精分子的立体结构呈圆筒形,一端大,一端小。小端口处是由C6上的7个伯羟基组成,大端口处是由C2、C3的14个仲羟基组成,因此环糊精的外壁具有很强的亲水性。β-环糊精的内腔是由C3和C5上的氢原子与以上的氧原子组成,由于C3和C5上的氢原子对C1上的氧原子的覆盖作用,使得环糊精的内腔具有强烈的疏水性,因此可以利用其疏水空腔包合客体分子(被包合物质),形成包合物。各种环糊精的分子结构参数见表l。 表1环糊精的分子结构参数[1] (2)物理性质