环糊精及其衍生物与天然抗氧化剂杨梅素的包合作用研究

用荧光光谱法研究了β-CD及其衍生物与天然抗氧化剂杨梅素的包合作用,结果表明:环糊精对杨梅素的荧光光谱有显著的增敏效应,随环糊精浓度的增大,荧光强度增强,最大发射峰红移.Hildebrand-Benesi方程表明包合反应的摩尔比均为1:1,包结能力依次为:HP-β-CD>HE-β-CD> DM-β-CD>β-CD.从热力学角度探讨了影响包合过程的因素,包合过程的热力学参数ΔG和ΔH均为负值,ΔS为负值或较小的正值.由此说明包合过程是自发进行的放热过程,包合的驱动力主要来自分子内识别的焓变.     

山苍子精油与β-环糊精衍生物的包合作用研究

采用紫外分光光度法研究柠檬醛与β-CD衍生物的包合作用。通过正交试验优化山苍子精油-β-CD包合物的制备工艺。柠檬醛与β-CD衍生物的包合比为1∶1,包合物的形成常数随温度的升高而减少。热力学参数(ΔH°,ΔG°,ΔS°)表明包合过程为自发放热过程,主要驱动力为焓变(ΔH°)。通过综合评分法优选的山苍子精油-β-CD包合物制备工艺是:油料比1∶6,包合温度30℃,包合时间1.5 h。IR,XRD和SEM确证了包合物的形成。     

相溶解度法研究环糊精对纳他霉素的包合作用

目的:研究β-环糊精(β-CD)和羟丙基β-环糊精(HP-β-CD)对纳他霉素的增溶作用。方法:采用紫外分光光度测定纳他霉素含量,相溶解度法研究β-环糊精(β-CD)和羟丙基β-环糊精(HP-β-CD)对纳他霉素的包合作用、增溶作用及包合过程中热力学参数变化。结果:纳他霉素的溶解度随着β-环糊精浓度的增加而呈线性增加,相溶解度图呈AL型;纳他霉素的溶解度与羟丙基β-环糊精浓度在一定范围内呈线性,但随着羟丙基β-环糊精浓度的增加呈负向偏离型,相溶解度图呈AN型。纳他霉素与2种环糊精在包合过程中的吉布斯自由能变化(ΔG)、焓变(ΔH)均为负值,纳他霉素与β-CD在包合过程中的熵变(ΔS)为负值,而与HP-β-CD包合过程中的熵变(ΔS)为正值。结论:纳他霉素与2种环糊精增溶作用明显。     

白藜芦醇苷与环糊精在水溶液中包合作用的研究

分别研究了β-环糊精(β-CD)、羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)在水溶液中对白藜芦醇苷(PD)的包合作用。采用等摩尔系列法测定包合物的包合比,紫外吸收分光光度法、相溶解度法研究2种环糊精(CDS)在水溶液中对PD的包合作用、增溶作用及包合过程中的热力学参数变化。在水溶液中,PD与2种CDS均存在明显的相互作用。PD的溶解度随着CDS浓度的增加而成线性增加,相溶解图呈AL-型;PD与2种CDS在包合过程的吉布斯自由能变化(ΔG)、焓变(ΔH)和熵变(ΔS)均为负值。PD与2种CDS在水溶液中可自发形成摩尔比1︰1的可溶性包合物,从而增加其溶解度。同时,所有包合过程均为焓驱动过程,为放热反应(ΔH<0),焓减过程(ΔS<0),且适当降低温度将有利于包合过程的进行。     

欧芹籽精油与β-环糊精及其衍生物的包埋作用

采用紫外光谱法从分子水平考察β-环糊精(β-CD)及其衍生物羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)、二甲基-β-环糊精(DM-β-CD)与欧芹籽精油(PEO)的包埋条件、包埋比,测定25～55℃范围内的包埋常数和热力学参数G、H、S;以饱和水溶液法制备固体包埋物,采用紫外分光光度计及积分球进行包埋物鉴定,并评估其稳定性。结果表明:β-CD与PEO的包埋比为1:1,包埋能力的大小为:HP-β-CD>DM-β-CD>β-CD;包埋反应是以焓作为主要驱动力、自发进行的放热过程;固体包埋物有很好的抗光解和抗热解稳定性。     

山苍子油与β-环糊精的超分子作用及其理化性质

山苍子油是一种重要的调味品和香料,在食品和化妆品领域具有良好的应用前景。本研究采用紫外分光光度法研究了柠檬醛与β-CD的超分子作用,优化了山苍子油-β-CD包合物的制备工艺,同时采用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对山苍子油-β-CD包合物的理化性质进行了研究。结果表明,柠檬醛-β-CD包合物的包合比为1:1,包合过程的形成常数随温度的升高而减少。热力学参数(ΔH°0,ΔS°0,ΔG°0)表明,柠檬醛与β-CD的包合过程为自发放热过程,主要驱动力为焓变(ΔH°)。UV、IR、XRD和SEM表明,山苍子油与β-D形成包合物后,其理化性质发生了明显变化,两者以范德华力或氢键等作用力结合形成新的物相。山苍子油-β-CD包合物的热稳定性和光稳定性较好,能更好地保留山苍子油的原始化学成分。     

黄曲霉毒素G1与β-环糊精及其衍生物超分子体系的荧光光谱研究

研究β-环糊精及其衍生物对AFG1的超分子包合作用及反应体系荧光响应值的影响。经研究:AFG1-HE-β-CD二元包合物反应体系荧光响应值大幅提高,在溶剂为2%的甲醇溶液,HE-β-CD浓度0.05mol/L、反应时间3min时体系可以达到最大的荧光值。根据Benesi-Hildebrand法确定HE-β-CD与AFG1形成1:1包络物。紫外吸收光谱、荧光光谱、KI淬灭实验以及热力学参数表明,AFG1进入HE-β-CD空腔从而荧光得到保护。AFG1在2～40μg/kg范围内与体系荧光呈良好线性关系,相关系数为0.9998,检出限为0.079μg/kg。将HE-β-CD应用于花生样品AFG1分析,准确度和精密度良好。     

衍生基团对环糊精空腔疏水性的影响

环糊精空腔疏水性是促进主客体复合物形成的重要驱动力之一,然而相关的研究报道非常少。作者以芘作为荧光探针,对β-环糊精及其3种不同衍生物(羟丙基-β-环糊精、甲基-β-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精)的空腔疏水性进行比较研究。结果表明,4种环糊精的空腔疏水性强弱顺序为M-β-CDHP-β-CD≈S-β-CDβ-CD,经测定包合常数大小顺序M-β-CDHP-β-CDS-β-CDβ-CD,这与极性测定实验结果相符,进一步验证了衍生基团引入降低了环糊精空腔的疏水性。     

β-环糊精对连翘酯苷包合作用的研究

研究β-环糊精在溶液中对连翘酯苷的包合作用。采用等摩尔系列法考察了主客分子的包合摩尔比,通过荧光光谱研究连翘酯苷/β-CD在不同条件下的包合作用。在不同pH值、不同温度、不同离子强度等条件下计算包合表观稳定常数,包合过程的热力学参数为:ΔH=-22.92kJ/mol,ΔS=-22.70J/mol,且不同温度条件下的ΔG均小于零。结论:β-CD与连翘酯苷形成摩尔比为1∶1的包合物,包合过程为放热过程,而且是自发进行。     

肉豆蔻精油与环糊精及其衍生物的包合作用的研究

采用荧光光谱法研究了β-环糊精(β-CD)及其衍生物与肉豆蔻精油(NEO)的包结条件。测定了不同温度下的包结常数和热力学参数ΔG、ΔH和ΔS,发现包结反应为放热过程,肉豆蔻精油与β-CD及其衍生物的包结比均为1∶1。实验表明,最佳的包结时间为40 min;离子强度对此包结过程无显著影响;中性条件下更有利于包结反应。包结能力顺序为β-CDDM-β-CDG-β-CDHP-β-CD。     

环糊精包合三丁酸甘油酯的分子机制研究

以环糊精(cyclodextrin, CD)为主体,三丁酸甘油酯(tributyrin, TB)为客体,采用共沉淀法制备CD/TB包合物,通过核磁共振、相溶解度、等温滴定微量热及分子模拟对其包合机制进行研究。结果表明,单一环糊精(α-CD、β-CD、γ-CD)均可与三丁酸甘油酯形成包合比为1∶1的包合物,其中β-CD最适于包合三丁酸甘油酯;环糊精包合三丁酸甘油酯是自发进行的微放热过程,焓熵协同驱动促进环糊精包合三丁酸甘油酯,其中熵驱动在包合过程中占主导地位,疏水作用力为主要作用;复配环糊精(α-CD∶β-CD∶γ-CD=2∶7∶1,物质的量之比)包合三丁酸甘油酯过程中的熵变(24.3 cal/mol K)比单一环糊精(β-CD为17.8 cal/mol K)提高了36.52%,同时包合稳定常数提高了79.21%,说明复配环糊精可提供更多与三丁酸甘油酯分子尺寸相匹配的疏水空腔,包合能力更强,从而达到更稳定的包合效果;最终,通过解析单一环糊精包合三丁酸甘油酯的分子对接模型,推测出复配环糊精协同包合三丁酸甘油酯的包合构象。该研究为环糊精包合体系的机制研究提供了参考依据。     

荧光光谱法考察β-环糊精-洛伐他汀包合性能

采用荧光光谱法进行β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)、洛伐他汀(Lovastatin,也称莫那克林K:Monacolin K,MK)包合物的荧光光谱特征,对包合体系的影响因素缓冲液体积温度、时间、β-CD浓度作相应考察;通过共沉淀法制备了β-CD-MK包合物,并通过高效液相法和荧光光谱增强法作了表征分析。结果表明,荧光检测时最佳发射波长EX=225 nm,激发波长EM=333 nm。β-CD-MK的包合过程是以物质的量比1∶1的形式形成,由Benesi-Hildebrand的双倒数法求得包合常数K=538.50 L/mol(25℃),进而求得包合过程中的其他热力学常数。该反应为放热自发过程。鉴于在包合体系过程中环糊精的加入能显著提高MK的荧光值,一个简单、快速以及高灵敏度测定MK含量的方法被开发,对比传统的高效液相法,两者的方法学考察RSD均≤5%。     

一种检测食品中Cu2+含量的新方法

合成了一种菁染料-β-环糊精化合物(Dye-β-CD),采用紫外-可见光谱法探讨了以这种菁染料-β-环糊精作为带有荧光探针的主体化合物在食品检测中的应用。结果表明:该菁染料-β-环糊精能够在p H=7.2的缓冲溶液介质对Cu2+进行定量识别,根据Benesi-Hildebrand方程确定该菁染料-β-环糊精与硝酸铬包结比为1,其包合常数为2.51×105 L/mol,合成的菁染料-β-环糊精化合物能够有效的对食品中铜含量进行测定。     

三元超分子荧光增敏快速检测黄曲霉毒素M1

根据黄曲霉毒素M1（aflatoxin M1,AFM1）的荧光特性,研究β-环糊精（β-cyclodextrin,β-CD）及其衍生物（β-CDs）、金属盐（Hg2＋）与AFM1形成的三元超分子体系及对AFM1荧光增强作用,并探索超分子包合物形成的机理。甲基-β-CD-Hg2＋-AFM1三元体系中,当溶剂组成为体积分数20%甲醇溶液,Hg2＋、M-β-CD与AFM1物质的量比分别为6.6×104∶1、5.80×105∶1时,荧光增强倍数可达到4.5 倍。光谱法、热力学方法表明AFM1能进入M-β-CD空腔,从而减少荧光淬灭,增强荧光检测的灵敏度。利用Benesi-Hildebrand双倒数法和Van’t Hoff热力学方程研究超分子体系的包合常数与热力学常数,初步探讨超分子反应机理。该荧光增敏技术检测AFM1,在0.01～2.00 μg/L范围内分析线性良好,相关系数R2为0.999 2,检出限为0.002 6 μg/L。这种衍生方法具有灵敏、简单、高效、经济等优点,乳品中除铁元素以外的大多数强化微量元素对测定无干扰作用,可应用于奶制品中AFM1的快速检测。     

甜菊双糖苷/γ-环糊精包合物的制备

甜菊双糖苷(sbio)是一种典型的甜菊糖苷,用于蔗糖替代品,同时还具有多种药理活性。为了克服sbio的水相溶解性差的缺点,以γ-环糊精(γ-CD)为主体分子,sbio为客体分子,包合形成高溶解度包合物。通过Auto Dock4.2软件模拟确定sbio和γ-CD二者能够形成稳定的包合物;根据相溶解度曲线,确定sbio包合类型属于A_L型,即包合比为1:1,并根据表观稳定常数Ks,包合过程热力学函数ΔG、ΔH和ΔS确定包合过程为吸热、熵增、自发过程;通过FTIR、SEM、XRD和~1HNMR表征证实制备得到包合物。     

羟丙基-β-环糊精与4-羟基查尔酮的包合作用研究

本研究为了系统研究羟丙基-β-环糊精与查尔酮的包合作用,采用相溶解度法测定了β-环糊精(β-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)包合4-羟基查尔酮过程中的热力学参数,并运用红外(IR)、X-射线衍射(XRD)、热重及差示扫描量热联用(TG/DSC)等分析手段对该包合物的理化性质进行了系统研究。相溶解度实验表明HP-β-CD对4-羟基查尔酮的包合效果优于β-CD,而热力学分析发现4-羟基查尔酮和HP-β-CD的包合是一个自由能降低过程,反应具有自发性,其结合过程受疏水作用力驱动。红外和X-射线衍射分析表明4-羟基查尔酮与HP-β-CD包合后,其物相发生了重大改变,4-羟基查尔酮以无定形的状态完全分散在HP-β-CD中。热重及差示扫描量热联用分析发现通过与羟丙基-β-环糊精的包合,4-羟基查尔酮的热稳定性得到了显著提高。     

槲皮素与6-O-α-D-麦芽糖-β-环糊精包合物的理化表征

采用相溶解度法研究6-O-α-D-麦芽糖-β-环糊精(6-O-α-D-maltosyl-β-cyclodextrin,Mal-β-CD)和β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)对槲皮素的包合效果,利用溶剂法制备Mal-β-CD与槲皮素的包合物,借助紫外光谱分析、红外光谱分析、扫描电子显微镜、X射线衍射、热重及差示扫描量热联用等分析手段研究该包合物的理化性质,并采用分子对接法建立了该包合物的超分子结构。结果表明:Mal-β-CD包合槲皮素的能力高于母体β-CD。分子对接结果表明,槲皮素是沿Mal-β-CD的大口端方向进入其疏水空腔形成包合物,二者间是通过氢键相连接的。较之母体β-CD,Mal-β-CD与槲皮素的包合效果更好,且包合后槲皮素的物相发生重大变化,热稳定性提高。     

羟丙基-β-环糊精的合成与包络性能

以β-环糊精和环氧丙烷为原料,异丙醇为分散剂,80℃下合成了溶解性良好的羟丙基-β-环糊精穴HP-β-CD雪,确定了适宜的合成条件.产品取代度大于8,产率85%.试验了HP-β-CD包络反应的条件.测定了HP-β-CD的溶解度、包络性能及包络物的释放速率:25℃时在水中的溶解度≥65%穴质量分数雪;与香料DDHI能形成量比为3∶1的包络物,该包络物能溶于亲水纤维的熔融体中形成稳定、均一、透明的共熔体;HP-β-CD对客体分子有良好的缓释作用.     

根皮苷与麦芽糖基-β-环糊精复合物的理化性质研究

根皮苷具有降血糖、抗肿瘤等多种生物活性功能,但其水溶性低、热稳定性差的缺点限制了它在食品工业中的广泛应用。6-O-α-D-麦芽糖-β-环糊精(G2-β-CD)是一种具有高安全性和水溶性的新型β-环糊精衍生物,关于其复合物的研究国内外鲜见报道。本研究利用相溶解度法考察了G2-β-CD包合根皮苷的效果,采用冻干法制备了根皮苷与G2-β-CD的复合物,借助紫外(UV)、红外(IR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、热重及差示扫描量热联用(TG/DSC)等波谱分析手段对该复合物的理化性质进行了研究,并采用分子对接法建立了该复合物的三维超分子结构。结果表明由于G2-β-CD上麦芽糖基的空间位阻效应,其包合根皮苷的效果低于β-CD。根皮苷与G2-β-CD复合后,其物相发生了重大改变,且水溶性和热稳定性显著提高。分子对接分析表明根皮苷沿G2-β-CD的大口端方向进入其空腔形成复合物,该超分子结构可能通过氢键维持。     

富马酸与三种环糊精在水溶液中包合作用的研究

本实验分别探讨了α-环糊精、β-环糊精、羟丙基-β-环糊精在水溶液中对富马酸的包合作用.实验采用紫外吸收光谱法和相溶解度法研究三种环糊精在水溶液中对富马酸的包合和增溶作用,以及包合过程中热力学参数的变化情况.结果表明,富马酸与三种环糊精在水溶液中均可自发形成了1:1(物质的量比)可溶性包合物,从而增加了其溶解度.同时,富马酸与三种环糊精在包合过程中的吉布斯自由能变化(△G)、焓变(△H)和熵变(△S)均为负值,所有过程均为焓驱动过程,且为放热过程(△H＜0)和熵减过程(△S＜0).