环糊精侧基聚硅氧烷的合成及其应用研究

先在KOH作用下,以烯丙基缩水甘油醚和β-环糊精为原料合成带有α烯基的环糊精衍生物--4-(3-烯丙氧-2-羟基)丙氧基-β-环糊精(PCD);然后在铂催化剂的作用下,利用PCD与含氢硅油(PHMS)在二甲基亚砜(DMSO)溶剂中的硅氢化加成反应,合成了一种侧链带有β-环糊精基团的亲水性聚硅氧烷--PDMS-g-β-CD.通过核磁共振氢谱分别对产物的结构进行了表征,对PDMS-g-β-CD进行乳化及复配,并用其对纯棉针织双面布进行整理,测试了样品性能.整理后织物柔软度提高,且随着环糊精侧基含量从0.05%增大至0.14%.弯曲刚度经纬总和从727 mN增加至808 mN;工作浴液的固含量从0.3%增至1.2%,织物的弯曲刚度经纬总和从808 mN下降到748 mN:将ASO-1和环糊精侧基聚硅氧烷复配后柔软性提高.     

环氧基环糊精的合成及真丝接枝

以β-环糊精、对甲苯磺酰氯、乙二胺、环氧氯丙烷为原料合成了带环氧基的环糊精衍生物单-[2-(N′-2,3环-氧丙基乙二胺基)-2去-氧]-β-环糊精(β-CD-2-EPA),并将其应用到真丝织物改性中。通过红外光谱和核磁共振表征了产物结构。采用单因素试验得出β-CD-2-EPA接枝真丝的优化工艺条件:单体浓度15%(owf),浴比1∶50,pH值9,80℃×50 min。单体接枝前后真丝表面的扫描电镜照片和红外光谱图证实β-CD-2-EPA已成功接枝到真丝织物上。     

新型双功能基环糊精单体制备

环糊精聚合物在分子识别、分离分析技术、生物医学工程、环境等领域得到越来越广泛应用;将环糊精分子转变成含有高反应基团单体,是制备环糊精聚合物一种有效途径。利用合理分子设计路线,通过β–CD磺酰化和氨基化反应得单6–乙二胺β–环糊精(β–CD–6–en),再与顺丁烯二酸酐通过胺解反应,制备既含双键又含羧基双官能团环糊精单体,并采用DSC、1H–NMR和IR对中间体和产物进行表征。     

Mal-β-CD对黑胡椒精油的包合作用研究

研究Mal-β-CD对黑胡椒精油的包合作用。以包埋率为指标,以包合温度、包合时间和Mal-β-CD和β-石竹烯的摩尔比为变量,通过正交试验确定最佳包合反应工艺参数是包合温度70℃,包合时间90min,Mal-β-CD和β-石竹烯的摩尔比为1∶1;通过红外扫描和热重分析,确认Mal-β-CD-β-石竹烯包合物的形成,热重分析表明β-石竹烯经Mal-β-CD包埋后,耐热性显著提高;Mal-β-CD包合黑胡椒精油的包合产物稳定性较好,水溶性好,包合物的临界湿度为67%。     

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。     

异硫氰酸烯丙酯分子印迹聚合物制备及其缓释特征研究

采用非共价法,以β-环糊精(β-CD)为功能单体,异硫氰酸烯丙酯(AITC)为模板分子,2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为交联剂制备具有缓释AITC功能的分子印迹聚合物(AITC-MIPs)。利用红外光谱法与扫描电镜表征了聚合物的微观结构,确认AITC-MIPs形成。通过AITC-MIPs在不同环境相对湿度、温度下的释放实验,对其缓释功能进行评价。结果表明,在温度65℃,时间12 h,物质的量比β-CD∶AITC∶TDI=5∶1∶30,溶剂体积100 m L条件下,沉淀聚合方法合成AITC-MIPs的得率为55.7%,AITC含量为76.58μL/g。随着相对湿度的升高,AITC的释放呈现上升状态。释放过程用Avrami方程拟合,得出AITC-MIPs的释放遵循限制扩散动力学方程。AITC-MIPs随环境温度的变化不明显,具有良好的热稳定性。     

羧甲基-β-环糊精的制备及其对油酸的包合

通过干法工艺用氯乙酸（CA）和β-环糊精（β-CD）合成了羧甲基-β-环糊精（CM-β-CD）,测定CM-β-CD溶解度和取代度,计算反应效率,用研磨法制备油酸／CM-β-CD包合物。通过傅立叶红外吸收光谱仪（FTIR）和X射线衍射（XRD）对CM-β-CD及其包合物进行表征。结果表明,干法合成工艺能成功合成羧甲基-β-环糊精。其较佳合成工艺是：β-环糊精与氯乙酸的摩尔比为1：6,温度为60℃,碱化1h,反应4h,羧甲基-β-环糊精对油酸具有良好的包合性能。     

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。     

固载β-环糊精的阳离子淀粉的制备研究

采用2种合成路线制备了固载β-环糊精的阳离子淀粉(CSt-βCD):淀粉固载β-环糊精-阳离子化工艺和淀粉阳离子化-固载β-环糊精工艺。实验结果表明:第1种工艺的较佳反应条件为:n(β-CD)∶n[环氧氯丙烷(Epi)]=1∶2,m(β-CD)∶m(淀粉)=4∶1,ρ(NaOH)=300 g/L,反应温度50℃,该工艺阳离子化后的产物水溶性较差,但其取代度不受β-CD含量变化的影响;第2种工艺提高β-CD与阳离子淀粉的质量比,产物中的β-CD含量逐渐增加,而阳离子取代度显著下降,产物水溶性好,但取代度随β-CD含量变化而变化。     

木质素基β-环糊精醚的合成及对Cu2+的吸附性能

采用固载化的方法,以环氧氯丙烷做为连接剂,在碱性介质中将β-环糊精接枝到木质素上,制备了木质素基β-环糊精醚(简称L-β-CD)新型吸附剂。采用红外光谱对其结构进行定性分析,通过单因素实验,考察了β-环糊精用量、氢氧化钠用量、反应温度和反应时间对β-环糊精含量的影响,研究了L-β-CD对Cu2 的吸附性能。结果表明,L-β-CD的较佳合成条件为:β-环糊精与木质素的质量比为3∶1,氢氧化钠(质量分数16.7%)用量25 mL/g木质素,反应温度55℃,反应时间3 h,此时木质素基β-环糊精醚中β-环糊精的含量最大,为30.88μmol/g。20℃时,L-β-CD对Cu2 吸附容量为16.54 mg/g。     

β-环糊精多孔材料的制备及其模拟印染废水中亚甲基蓝的吸附性能

为了开发新型高效的吸附材料以实现对印染废水的高效处理，采用β-环糊精(β-CD)、甲基丙烯酸酐(MA)、对苯乙烯磺酸钠(SS)为原料，通过脱水缩合反应及碳碳双键加成反应制备含有磺酸基团(—SO₃H)多孔结构的β-环糊精基交联聚合物(S-M-β-CD)。测试分析S-M-β-CD的微观结构特性以及对模拟印染废水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能，结果表明：S-M-β-CD为表面粗糙的多孔纳米微球，表面富含羟基(—OH)和磺酸基团(—SO₃H),可以为MB提供大量的结合位点。S-M-β-CD对亚甲基蓝(MB)的吸附过程符合拟二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型，对MB表现出良好的循环吸-脱附性，经7次循环吸-脱附后，S-M-β-CD对MB的吸附效率可达98.15%。S-M-β-CD作为新型吸附材料，对实现印染废水的低成本、高效处理具有重要意义。     

α-和β-环糊精对异硫氰酸烯丙酯的包合及其热稳定性研究

利用相溶解度法研究了α-和β-环糊精（CD）对异硫氰酸烯丙酯（AITC）的包合作用,并制备AITC的两种环糊精固体包合物,通过热重分析法研究包合对提高AITC热稳定性的作用。结果表明,α-和β-CD均与AITC形成1:1的包合物,且α-CD包埋效果好于β-CD,两者的包结常数K分别为79·3L/mol和48·7L/mol;热重分析表明,AITC经环糊精包埋后,其挥发损失温度从常温提高至143～180℃,表现出较好的热稳定性。      

异甘草素羟丙基-β-环糊精包合物的透皮吸收研究

目的研究羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)包合异甘草素后对异甘草素透皮吸收的影响。方法采用Franz扩散装置,观察异甘草素HP-β-CD包合前后制成软膏中异甘草素的累积透过量和透皮稳态流量(Jss),以此为指标评价羟丙基-β-环糊精包合对异甘草素透皮吸收的影响。结果异甘草素HP-β-CD包合物的累积透过量和透皮稳态流量均高于异甘草素单体。结论 HP-β-CD能促进异甘草素经皮吸收。     

疏水单体用量对疏水化阳离子型絮凝剂性能的影响

为了制备用于处理印染废水的高效、环保的有机高分子絮凝剂,利用相溶解度法测定不同浓度的β-环糊精溶液中疏水单体丙烯酸正丁酯(BA)的溶解度,表明β-环糊精对BA具有较好的增溶作用。在水溶液中,用过硫酸钾(K_2S_2O_8)/亚硫酸氢钠(NaHSO_3)作引发剂,以马来酸酐改性后生成的β-环糊精衍生物(β-CD-MAH)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酸正丁酯(BA)为反应单体,不添加表面活性剂,制得疏水性不同的疏水化β-环糊精基阳离子型聚电解质P(β-CD-MAH-co-DMDAAC-co-BA)。通过分析疏水单体用量对P(β-CD-MAH-co-DMDAAC-co-BA)的产率、阳离子度、特性黏度、溶液表面张力、溶解时间等物化参数的影响,选取共聚单体质量比β-CD-MAH/DMDAAC/BA为62/35/3(即疏水单体质量分数为3%时)所制得的絮凝剂分别对活性红RBN染液、酸性蓝N-RL染液进行脱色,脱色率可达90%以上。     

异硫氰酸烯丙酯的分子包埋物在不同温度下的控制释放

本论文利用β-环糊精对异硫氰酸烯丙酯进行分子包埋,将液态油转变为固体的包合物粉末,同时对其释放特性进行研究。结果表明,异硫氰酸烯丙酯可以和β-环糊精形成包合物,包合物中异硫氰酸烯丙酯的释放速度与环境的相对湿度密切相关,释放过程可以用Avrami方程进行较好的拟和。环糊精的包埋释放反应是一个动态的可逆过程,在密闭体系中存在一个异硫氰酸烯丙酯的顶空平衡浓度。     

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。     

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。     

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。     

1-甲基环丙烯与β-环糊精的相互作用及热分解动力学

制备了β-环糊精和1-甲幕环丙烯的包结配合物，并利用X-射线粉末衍射（X-RPD）和红外吸收光谱（IR）等测试方法对此包结物进行了研究。通过比较β-环糊精及其与1-甲基环丙烯形成的包结物在光谱上的差异，证实了包结物的生成。非等温热重法研究了β-环糊精与1-甲基环丙烯包结物的热分解动力学实验结果表明，β-环糊精与1-甲基环丙烯包结物热分解过程反应级数小于1。用Ozawa（I）法和Reich法求得的活化能分别为101．06kJ／mol利100．71kJ／mol，两种方法所得结果基本一致。较低的表观活化能值说明β-环糊精与客体分子1-甲基环丙烯之间没有形成强烈的化学键，而主要是靠范德华力相结合的。     

β-环糊精及其衍生物对黄曲霉毒素B1荧光增强机理研究

利用光谱法、Benesi-Hildebrand法、热力学方法研究β-环糊精(β-CD)及其衍生物对黄曲霉毒素B1(AFB1)荧光增强机理,探讨溶剂中甲醇体积比、M-β-CD浓度、时间、干扰离子等因素对荧光增强作用的影响。根据Benesi-Hildebrand法确定7种β-环糊精及其衍生物在低浓度时与AFB1包络比为1:1,高浓度时包络比为2:1。采用热力学方法计算了包合常数最大的M-β-CD与AFB1包合过程的熵变(ΔS)、焓变(ΔH)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,焓变是形成超分子包络物的主要驱动力。紫外吸收光谱及KI淬灭实验表明AFB1进入M-β-CD空腔从而使荧光得到保护。得出结论:7种β-环糊精及其衍生物与AFB1通过形成超分子包络物可大幅增强AFB1荧光发射强度,提高AFB1荧光分析法的检测灵敏度。