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【千汇分享】环糊精的发现与发展

自 1891 年Villiers发现环糊精至今已逾百年，它已经发展成为超分子化学最重要的主题，其间包含着许多科学家和科技工作者的智慧和劳动。 Villiers 最早从芽孢杆菌属（Bacillus）淀粉杆菌（Bacillus amylobacter）的 1kg 淀粉消化液中分离出 3g 可以从水中重结晶的物质，确定其组成为（C 6 H 10 O 5 ） 2*3H 2 O,称其为—木粉。 1903 年， Schardingei 用分离的菌株消化淀粉得到两种晶体化合物，确认他们与 Villiers 分离出的—木粉是同一物质，并用碘—碘化钾反应区别了 a-环糊精（a-cyclodextrin）和 b-环糊精(b-cyclodextrin)，这种用碘液反应判断a-,b-环糊精的方法至今沿用。 Schardinger 成功的分离出春芽孢杆菌，取名软化芽孢杆菌（Bacillus macerans），至今仍然是生产和研究中经常使用的菌种。为了纪念他对建立环糊精化学基础的贡献，环糊精也曾经叫沙丁格糊精。继 Schardinger 之后在环糊精化学研究中起领导作用的是 Pringsheim，他发现这种结晶性糊精和它的乙酰化产物能结合各种有机物生成复合体（complexes），由于使用不合适的冰点降低法确定分子量，以及许多推测缺乏事实依据，这一时期的研究工作进展很慢[1]。从发现到 20 世纪初 Schardinger 发表他的第一篇关于 α-CD 和 β-CD 后，由 NormanHaworth 领导的英国环糊精研究小组详细的解释了组成环糊精的个小物质的大小和形成过程。直到 1932 年，环糊精和各种有机物形成复合物的性质已经被发现[2]。从 20 世纪 30 年代中期到 60 年代末是环糊精化学发展的第二阶段。 Freudenberg 最先得到纯环糊精，并和他的合作者根据乙酰溴和多甲基化反应产物的水解结果汇同文献报道的数据，提出Schardinger 糊精是葡萄糖单元以麦芽糖方式结合的环状分子，分子内只含 a-1, 4 糖苷键。随后与 1936 年提出了这些结晶性糊精的结构。在 1948~1950 年间 Pitha 又发现了 Y-环糊精并确认其结构[3]。这一时期平行加盟此项研究的还有 French 和 Cramer 两个研究小组，他们分离、表征了环糊精的物理化学性质，指出还可能存在环更大的分子以及与其他有机分子生成的复合体。这一时期的研究结果使人们认识到环糊精极有可能应用于工业。虽已建立实验室规模制备工艺，但由于对毒性的判断上存在争议，妨碍了在应用领域中的开拓研究[1]。拥有的附属机构，到 1988—1991 年发展为财政独立的公司，最后于 1991 年成为CYCLOLAB 股份有限公司， Szejtli 任总经理兼研究导师，推出了大量在食品、医药等领域的应用技术，被国际冠以环糊精之父的美誉。从 20 世纪 70 年代初到现在，环糊精化学的研究进入了鼎盛时期。 70 年代末以来环糊精化学的快速发展并成为构筑分子的重要主体，得益于技术科学的进入。各种新分析技术的完善和新仪器的出台，吸引了各领域科学家的关注，推动了环糊精化学的发展，其中具有代表性并已积累一定经验的是 2DNMR、 X 射线晶体衍射和环糊精结合客体过程热力学函数的变化。提供的数据可以判断溶液中或固态由环糊精或修饰环糊精于相应客体形式复合体的拓扑形态、各原子或基团的空间排布，从中了解结合过程诱导的构象变化，和形成复合体产生的新功能。在收集、分析大量热力学数据的基础上，提供了从更总括的观点讨论和认识各种有机，无机客体被环糊精或修饰环糊精包含的性质以及控制超分子互相作用的因素。目前，环糊精已发展为超分子化学中最重要的一类主题之一相关资料来源：倍他环糊精的应用研究 https://wenku.baidu.com/view/b5b2c6adff4733687e21af45b307e87100f6f8de.html?fr=income1-wk_app_search_ctr-search

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