無(wú)機(jī)藥物與環(huán)糊及其衍生物的非共價(jià)作用，譜學(xué)表現(xiàn)和應(yīng)用研究.pdf

1、環(huán)糊精(Cyclodextrin，簡(jiǎn)稱CD)是由若干D-吡喃葡萄糖單元通過(guò)α-1,4糖苷鍵首尾連接而成的大環(huán)化合物。常見(jiàn)的CD是α-、β-和γ-CD分別由6、7和8個(gè)葡萄糖單元組成。CD分子具有疏水的內(nèi)腔和親水的外表，這種特殊結(jié)構(gòu)使其可以和多種高分子、有機(jī)分子、無(wú)機(jī)離子以及稀有氣體等客體分子形成包合物。在本論文中我們對(duì)配位化學(xué)中的配位作用與環(huán)糊精化學(xué)中的包合作用進(jìn)行了比較，明確界定了包合物體系中何為包合作用與何為包裹(加合)作用并定義了

2、包合數(shù)的概念，揭示了包合現(xiàn)象的本質(zhì)，描述了配位化學(xué)中的配位數(shù)與環(huán)糊精化學(xué)中的包合數(shù)的異同.同時(shí)，討論了包合數(shù)的影響因素及其與化學(xué)計(jì)量比在表征包合物形成上的差異和CD水合物、CD包合物的水合物中水分子存在形態(tài)與數(shù)量的變化.本文選擇α-、β-、γ-和DMβ-CD為主體，選擇以碳酸鋰(Li2CO3)為代表的無(wú)機(jī)藥物為客體，通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)詳細(xì)地考察主客體之間的分子-離子作用及其對(duì)CD譜學(xué)行為，熱分解行為以及對(duì)手性氨基酸識(shí)別行為的影響。主要內(nèi)容如

3、下：
　　 ⑴利用重量計(jì)算法分析在β-CD存在下，Li2CO3的溶解度隨溫度變化的規(guī)律和298.2 K時(shí)，Li2CO3溶解度隨β-CD濃度增加的變化以及Li2CO3等無(wú)機(jī)藥物對(duì)CD的識(shí)別手性色氨酸(Trp)的影響.研究結(jié)果證實(shí)分子-離子作用的存在并使得微溶Li2CO3的溶解平衡發(fā)生移動(dòng)，即Li2CO3溶解度隨著β-CD濃度增加而增加，其曲線歸屬于AN型.此外，基于包合常數(shù)KL和KD以及它們的比值，我們發(fā)現(xiàn)在Li2CO3存在下對(duì)α

4、-，β-，γ-和DMβ-CD對(duì)D-和L-Trp識(shí)別行為產(chǎn)生了消弱作用，卻同時(shí)有效地提高了四個(gè)CD分子對(duì)D-和L-Trp的包合作用.在包合和識(shí)別過(guò)程中，CO32-起到了比Li+離子更為重要的作用，盡管后者的作用也是值得注意的.此外，pH和鹽效應(yīng)都對(duì)主客體的分子間作用產(chǎn)生了重要的影響.ESI-MS檢測(cè)結(jié)果顯示Li2CO3，β-CD和L-Trp之間形成三元絡(luò)合物(CO32-)·(L-Trp)·(β-CD)·H2O，這也為分子-離子作用存在提供

5、了最直接的證據(jù)。
　　 ⑵利用氣相色譜耦合時(shí)間飛行質(zhì)譜(GC-TOF-MS)考察磁力攪拌法制備所得β-CD和Li2CO3的加合物的熱分解行為以及Li2CO3存在對(duì)β-CD分解機(jī)制的影響.我們的研究發(fā)現(xiàn)Li2CO3的存在促使β-CD在GC-TOF-MS條件下分解顯著提前.更為有趣的是，Li2CO3使β-CD的吡喃(型)葡萄糖結(jié)構(gòu)單元轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)豐度(RA)較高的雜環(huán)芳香分子離子碎片C6H6O+并在低溫下產(chǎn)生一系列的卓鎓離子C3H3+

6、、C5H5+和C7H7+以及幾個(gè)線性分子離子碎片如C18H30O+和C4H10O3+。
　　 ⑶基于前面的研究，我們利用研磨法，磁力攪拌法和水熱法制備出一組β-CD和Li2CO3的加合物并利用粉末X-射線衍射(PXRD)，場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)，傅里葉變換紅外光譜(FTIR)，熱重分析(TG)和偏微分熱重(DTG)考察加合物不同形成條件和譜學(xué)之間的關(guān)系.此外，核磁共振氫譜(1H NMR)和旋光測(cè)試分別被用來(lái)檢測(cè)在溶液