內(nèi)容：
一、前言

環(huán)糊精是直鏈淀粉經(jīng)微生物降解的產(chǎn)物。于1891年由德國(guó)villiers氏首先分離出來(lái)，1904年scharidinger表征它為環(huán)狀低聚物(oligoscharides)，因此環(huán)糊精又名為：scharidinger dextrins或cyrcloglucans或cycloamyloses等.1938年，由freudenberg等人指出：是由吡喃葡萄糖單元通過(guò)l，4—糖苷鍵連接構(gòu)成的大環(huán)化合物(1)，從此，引起了人們對(duì)此類(lèi)化合物的興趣，1950年freudenberg和cramer兩人提出了不同環(huán)糊精分子量的修訂意見(jiàn)，1954年cramer稱(chēng)：環(huán)糊精的特性是“被包合在環(huán)糊精空腔中的化學(xué)物質(zhì)沒(méi)有形成任何化學(xué)鍵”。這種獨(dú)特性能在當(dāng)時(shí)相當(dāng)奇異，進(jìn)一步吸引科學(xué)家們的關(guān)注和開(kāi)展了廣泛的研究(2)?，F(xiàn)在這種分子包合現(xiàn)象的研究，由于許多科學(xué)家的努力已形成一門(mén)新的學(xué)科一主客化學(xué)或稱(chēng)超分子化學(xué)。1987年瑞典皇家科學(xué)院宣稱(chēng)：當(dāng)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)化學(xué)家克拉姆·佩德森和法國(guó)化學(xué)家萊恩，以表彰他們?cè)诨瘜W(xué)研究中Zui治躍的和不斷擴(kuò)展的領(lǐng)域之——即主客化學(xué)的研究和應(yīng)用方面所作出的貢獻(xiàn)，其Zui重要的基礎(chǔ)物質(zhì)之一便是環(huán)糊精( cyclodextrin簡(jiǎn)稱(chēng)cd)。

人們對(duì)環(huán)糊精的研發(fā)過(guò)程可劃分為兩個(gè)發(fā)展階段。1970年以前，主要是對(duì)環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性能的研究；1970年以后，開(kāi)始才進(jìn)入應(yīng)用開(kāi)發(fā)階段。近40多年來(lái)，各種環(huán)糊精及其衍生物在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和科研部門(mén)，如醫(yī)藥、農(nóng)藥、日用化妝品、食品以及化學(xué)分析、分子識(shí)別和催化等方面；甚至進(jìn)入Zui前沿的分子信息科學(xué)，成為重要的超分子化學(xué)學(xué)科。Zui重要的原因是其獨(dú)特環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)（主體），人們利用其空腔的疏水性，可與各種有機(jī)化合物（客體）進(jìn)行包合。形成主客體非鍵合類(lèi)復(fù)合物( complex)。由此，改變和保護(hù)了客體分子的物理化學(xué)和生物學(xué)性能，形成一種新的化學(xué)品。這類(lèi)新的化學(xué)品在我國(guó)染整加工中應(yīng)用探索約始于上世紀(jì)末，已有若干應(yīng)用報(bào)導(dǎo)(3～8)，但對(duì)環(huán)糊精本身性能的介紹不多，作為推動(dòng)此項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用，作者將平時(shí)摘錄整理成文，作為拾遺補(bǔ)缺資料就教于諸同好。

二、環(huán)糊精的由來(lái)及其衍生物

（一）環(huán)糊精的由來(lái)

由玉米、馬鈴薯或其它淀粉為原料，由bacillus屬桿菌，所產(chǎn)生的環(huán)糊精糖苷轉(zhuǎn)移酶(cyclodextrin—glucosyl—transferase，簡(jiǎn)稱(chēng)cgtase)從呈現(xiàn)螺旋狀的淀粉分子鏈兩端剪斷分子鏈后，把它們連接成一個(gè)一個(gè)環(huán)狀，由于剪斷的淀粉鏈長(zhǎng)度不同，這樣就產(chǎn)生了分子量不同的環(huán)糊精和寡聚麥芽糖的混合物。經(jīng)不同的沉淀劑（如：癸醇、甲苯和十六環(huán)—8烯—1酮等）處理，可分離出常見(jiàn)的 、和三種環(huán)糊精收率約為50%。有文獻(xiàn)稱(chēng)：1975年日本化學(xué)家崛越毅用alkalophilic bacillus no.38—2其菌體外產(chǎn)生的一種新cgtase，性能穩(wěn)定，又能耐70℃30分種，使收率可提高至75～80%，才使環(huán)糊精可能進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。后又稱(chēng)：改變細(xì)菌產(chǎn)生的cgtase，可更有選擇性和更準(zhǔn)確地生產(chǎn)單一的環(huán)糊精品種。

由生物制得環(huán)糊精是旋光性的，而直鏈淀粉只能降解出右旋的環(huán)糊精，它可由生物降解生成c02和h20，所以是一種環(huán)保型手性化合物。

（二）環(huán)糊精的化學(xué)結(jié)構(gòu)

是六個(gè)以上葡萄糖分子以—1，4糖苷連接的環(huán)狀低聚物，其中葡萄糖殘基呈4c1椅式結(jié)構(gòu)如圖(9)1(a)所示。Zui常見(jiàn)的是—環(huán)糊精(—cd)，—環(huán)糊精(—cd)和—環(huán)精精(—cd);分別由六個(gè)、七個(gè)和八個(gè)葡萄糖分子構(gòu)成。經(jīng)x—射線(xiàn)衍射和核磁共振研究證明：環(huán)糊精的立體結(jié)構(gòu)是中空兩端開(kāi)口的錐形園環(huán)形（或稱(chēng)喇叭形環(huán)）如圖1 (b)所示。呈近似cn軸對(duì)稱(chēng)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易受酸、矸、酶和熱作用而分解。

由于是這些親水團(tuán)都在環(huán)狀大分子的錐園環(huán)外側(cè)，空腔內(nèi)側(cè)排列著配糖氧原子，它的非鍵合電子對(duì)指向中心，使空腔內(nèi)產(chǎn)生很高的電子密度，且表現(xiàn)出某些路易斯堿的性質(zhì)。而吡喃葡萄糖環(huán)上的氫原子(c3—h及c5—h)位于空腔內(nèi)并覆蓋了配糖氧原子，有人稱(chēng)這種氧原子與氫原子組成類(lèi)似醚基異構(gòu)體，使空腔內(nèi)部成為疏水性(11)。在水溶液中，此疏水性的空腔約含有3(—cd)、7(—cd)、或9(c—cd)個(gè)并不寬敞的貨艙（其熵很低）以及極容易被水分子取代，水在腔中的質(zhì)量很小，好象腔內(nèi)有足夠空間可容納幾個(gè)分子。因而，親水性環(huán)糊精可以與非極性、大小適合的脂肪和芳香族化合物結(jié)合，結(jié)合力是由疏水性一液體表面的還原作用和水分子從腔中釋出所產(chǎn)生的焓和熵驅(qū)動(dòng)的。由此構(gòu)筑成一種全新的超分子物質(zhì)。

（三）環(huán)糊精的性能(2)（12～14)

環(huán)糊精為白色結(jié)晶粉末，非還原性，由于環(huán)糊精表面存在多個(gè)羥基，可溶于水，在三種環(huán)糊精中，以 —環(huán)糊精的水溶性Zui小，也可溶于極性大，如二甲基亞砜和二甲基甲酰胺，而難溶于一般有機(jī)溶劑。環(huán)糊精在一般情況下，以水合物的形式存在，如—環(huán)糊精有兩個(gè)水分子包合在空腔中，有4個(gè)水分子與葡萄糖的羥基成氫鍵結(jié)合，對(duì)中空?qǐng)@錐體的結(jié)構(gòu)起了穩(wěn)定作用。

商品環(huán)糊精的純度可達(dá)99%，含水分為9%±1%，灰分0.02%以下。—、—和—環(huán)糊精三個(gè)品種的主要性能如表l，所示。

（四）環(huán)糊精的安全性(2)（15—16)

由表1可知：環(huán)糊精幾乎無(wú)毒。1988年d.duchene在第四屆環(huán)糊精國(guó)際年會(huì)上報(bào)導(dǎo)稱(chēng)：每天給老鼠和狗喂—環(huán)糊精100—600mg，長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月之久，它們都沒(méi)有任何中毒現(xiàn)象。同年j.szejti的研究報(bào)告指出：環(huán)糊精不會(huì)對(duì)人和動(dòng)物造成變異和致畸。

從另一個(gè)側(cè)面來(lái)看，環(huán)糊精早就廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品和食品等行業(yè)，這些行業(yè)對(duì)環(huán)糊精的安全性有更為嚴(yán)格的要求，例如，近年來(lái)環(huán)糊精在國(guó)外作為食品的新型添加劑，我國(guó)食品行業(yè)也已在使用中，各種食品添加劑能否使用，適用范圍和Zui大使用量，各國(guó)都有嚴(yán)格的要求，并受到法律和法規(guī)的制約，以確保安全。這些規(guī)定都是建立在一整套嚴(yán)密而科學(xué)的毒性評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上的，目前，國(guó)際上公認(rèn)的食品添加劑安全性指標(biāo)有：adi，ld50和gras。

每天允許攝入量(adi是acceptable daily intakes縮寫(xiě))是每日人體每千克體重允許攝入的毫克數(shù)。系根據(jù)對(duì)小動(dòng)物（大川、鼠等）的長(zhǎng)期毒性試驗(yàn)中所求得的Zui大無(wú)作用量(mnl)，取其1/100～1/500作為adi值。食品添加劑在食品中Zui大使用量，一般是根據(jù)聯(lián)合國(guó)fao/who（聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織／世界衛(wèi)生組織）所屬的食品添加劑專(zhuān)家聯(lián)合委員會(huì)( jecfa)推薦的“丹麥預(yù)算法(dbm)”來(lái)推算的，這是目前公認(rèn)和采用的方法，即食品添加劑的Zui大使用量為40×adi。

半致死量(ld50)也是任何食品添加劑必須進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià)的第一階段急性毒性試驗(yàn)指標(biāo)。它一般說(shuō)明了食品添加劑急性毒性的大小。我國(guó)衛(wèi)生部1994年在“食品安全毒理學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”中將食品中化學(xué)物質(zhì)依據(jù)其ld50分成占六類(lèi)，如表2所示

公認(rèn)安全物質(zhì)（gras，是substance generally recognizedv as safe的縮寫(xiě)）是美國(guó)fda（食品和藥物管理局）評(píng)價(jià)食品添加劑的安全指標(biāo)。對(duì)環(huán)糊精各個(gè)國(guó)家法規(guī)不同，例如：美國(guó)和日本都認(rèn)為—環(huán)糊精是gras，而歐洲正中申請(qǐng)批準(zhǔn)中。

因?yàn)楦鲊?guó)的法規(guī)不同，以致環(huán)糊精作為食品添加劑，仍應(yīng)注意，例如：—環(huán)糊精在日本使用是不受限制，而在美國(guó)和歐洲以世界食品添加劑專(zhuān)家聯(lián)合委員會(huì)的安全評(píng)估，每日允許攝入量(adi)被限制為5mg/kg/天，而—、—環(huán)糊精沒(méi)有adi限制，被認(rèn)為是安全的物質(zhì)。

（五）、環(huán)糊精的衍生物（或化學(xué)修飾）

環(huán)糊精以其特殊的魅力吸引著眾多的科研人員對(duì)它不斷探索，在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，其性能和包合能力有一定的限制。例如，—環(huán)糊精的包合對(duì)象很廣，由于其水溶性差，與難溶性容體分子（如藥物）包合后，其溶解度更會(huì)下降，就影響其應(yīng)用范圍。因此，進(jìn)行環(huán)糊精的化學(xué)修飾（或稱(chēng)環(huán)糊精衍生物）研究，成為環(huán)糊精開(kāi)拓應(yīng)用領(lǐng)域的一道坎。

從理論上講，環(huán)糊精可進(jìn)行各種各樣的反應(yīng)，其o—h、c—h、c—o和c—c鍵均可斷裂，但人們感興趣的是保持其大環(huán)結(jié)構(gòu)不變的反應(yīng)。在未修飾的環(huán)糊精化學(xué)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)葡萄糖單元有一個(gè)伯羥基位于空腔的較窄開(kāi)口部，和二個(gè)仲羥基位于空腔較寬的開(kāi)口部，可以通過(guò)各種功能性基團(tuán)對(duì)各部位的羥基進(jìn)行化學(xué)修飾。反應(yīng)類(lèi)型主要為：醚化、酯化、氧化、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)(17)。而這些基團(tuán)的引入，使環(huán)糊精的分子外側(cè)有新的功能，并不會(huì)影響空腔對(duì)容體分子的容納性能，同時(shí)能改善環(huán)糊精某些性能（如水溶性）和包合能力。反應(yīng)程度用取代度表示，即每個(gè)葡萄糖單元中羥中被取代數(shù)量表示。

文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)稱(chēng)：研究過(guò)的化學(xué)修飾的環(huán)糊精已有300多種?，F(xiàn)在，應(yīng)用較多的化學(xué)修飾環(huán)糊精主要可分成親水性、疏水性和離子型三類(lèi)。親水性可以甲基—環(huán)糊精為代表，它在水中有較大水溶性外，易溶于有機(jī)溶劑，具有吸濕性低和界面活性能力強(qiáng)的特性。疏水性可以二乙基 —環(huán)糊精為代表，它們一般不溶于水，溶于有機(jī)溶劑，有表面張力。離子型可以羧甲基 —環(huán)糊精為代表，其溶解度隨ph的變化而變化。近年，由wacker公司開(kāi)發(fā)并已工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng)型一氯三嗪—環(huán)糊精(18) (mct—b —cd)，是紡織品化學(xué)整理中構(gòu)筑超分子結(jié)構(gòu)的新單元。為開(kāi)發(fā)功能整理紡織品創(chuàng)建了筑“巢”引“鳳”的新局面。

環(huán)糊精經(jīng)化學(xué)修飾后，不僅能改變其物性，還使環(huán)糊精的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。x射線(xiàn)晶體解析表明：三甲基化環(huán)糊精與未修飾的環(huán)糊精不同，c2、c3（原伸羥基）一側(cè)的開(kāi)口較寬，而c6（原伯羥基）一側(cè)的開(kāi)口較窄，由于，c2與c3位甲基間的斥力，使三甲基化環(huán)糊精的大環(huán)結(jié)構(gòu)歪扭和立體障礙增加，由此其包合機(jī)能與天然的環(huán)糊精不同。例如：對(duì)硝基酚和苯甲醛在—環(huán)糊精的包合物中，酚羥基和醛羰基都位于腔口外；而在c2、c3、c6—三甲基環(huán)糊精的包合物中，酚羥基和醛羰基卻蝸居在空腔中，這是其包合機(jī)能不同所致。

就染整加工來(lái)說(shuō)，—環(huán)糊精及與由三聚氯氰改性的反應(yīng)性衍生物mct——cd是較重要品種。

一氯三嗪—環(huán)糊精的制備：

合成反應(yīng)如下：

一氯三嗪——環(huán)糊精(mct——cd)已工業(yè)化生產(chǎn)，其商品名為cavasolrw7mct，由wacker泰龍公司生產(chǎn)，商品對(duì)每個(gè)葡萄糖的取代度為0.4，可保證在紡織品上有良好固著性能（耐久的錨點(diǎn)）(1)，其構(gòu)造式如圖2所示

mct——cd商品呈粉末狀，可穩(wěn)定儲(chǔ)存一年以上，在水中溶解度大于30%。其溶解度大小決定于取代度，取代度值低溶解量增加；在水中會(huì)水解，這取決于溫度和ph值。室溫和ph值為8～9時(shí)，可穩(wěn)定2個(gè)月，提高溫度或降低ph值，水解速度會(huì)加快。

化學(xué)修飾的環(huán)糊精大環(huán)上有2～3個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)作交聯(lián)劑，由它們與紡織品形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵后，不會(huì)影響它與疏水性分子形成主、客體包合物的活性。

cavasolrw7mct商品的安全性根據(jù)oecd（經(jīng)濟(jì)協(xié)作與開(kāi)發(fā)組織）系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果如表3所示

三、包合的機(jī)理和方法

環(huán)糊精（主體）Zui重要性能之一，是可與客體分子形成包合物，這種超分子結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生是由于若干個(gè)不同物的分子通過(guò)非共價(jià)鍵相互形成新的聚集體。對(duì)環(huán)糊精來(lái)說(shuō)具有廣泛的客體，如有機(jī)分子、無(wú)機(jī)離子、絡(luò)合物，甚至稀有氣體。在溶液中形成這類(lèi)超分子時(shí)，主體分子會(huì)與溶劑分子競(jìng)爭(zhēng)客體分子，這就要求主、客體分子之間有選擇性地相互作用，如范德華力、氫鍵、親水／疏水性以及某些基團(tuán)或局部的電荷和空間等共同決定的選擇性分子間的力，或稱(chēng)謂分子識(shí)別性能。環(huán)糊精的結(jié)合位在空間呈同一方向排列的，而客體分子的結(jié)合位是非同向性的。所以形成包合物，主客體分子的結(jié)合必須空間上是互補(bǔ)。而主體的空腔尺寸和形狀保持不變是包合物一個(gè)突出的特征。

（一）包合物的類(lèi)型

如果客體分子的整體或部分處于環(huán)糊精的空腔中，則屬于包合物(inclusion compounds)，如果客體分子躺在環(huán)糊精空腔某一端則屬締合物(association compounds)，如圖2(19)所示．圖2中(a)表示主、客體分子1：1完全包合，如苯分子被—環(huán)糊精包合；(b)表示部分包合，如偶氮染料分子的偶氮基（—n砷j．）被—或—環(huán)糊精包合；(c)表示端基部分包合，如萘紅分子用—環(huán)糊精包合只能形成這種包合；(d)是2個(gè)—環(huán)糊精分子包合單一的c60富勒烯分子的是2：1包合物實(shí)例之一；(e)(f)分別表示1：2包合物及橋連型2：2主客體包合物；而(g)表示一種締合物，如多極性基的大環(huán)化合物，諸如冠醚、氯雜冠醚與環(huán)糊精容易形成締合物。

（二）包合物的穩(wěn)定性

在溶液中環(huán)糊精(cd)和客體分子(g)以及其形成的包合物(cdm·gn)之間，存在如下平衡反應(yīng)(2)(20).

m，n是形成包合物的環(huán)糊精和客體的分子數(shù)；

x是cdmgn包合物濃度。

平衡常數(shù)km:n（或稱(chēng)穩(wěn)定常數(shù)）是描述溶液中環(huán)糊精包合物的穩(wěn)定性指標(biāo)，通?？捎米贤夤庾V、x射線(xiàn)衍射法和核磁共振等方法測(cè)定。其中核磁共振能可直接觀(guān)測(cè)主客體分子中各個(gè)原子的變化，因而對(duì)包合物的結(jié)構(gòu)分析，主客體結(jié)合部位的推定，以及包合機(jī)理等方面的研究發(fā)揮巨大的作用。核磁共振氫譜對(duì)客體分子在環(huán)糊精的空腔中包合位置能提供Zui直接的證據(jù)。而客體分子在環(huán)糊精空腔中方位取向，可以用測(cè)定客體分子的核磁共振氫譜和碳譜，由包合前后的化學(xué)位移變化來(lái)推定。例如：—環(huán)糊精與對(duì)硝基酚的包合結(jié)晶構(gòu)，其主、客體分子的位置如圖3所示?？腕w分子的疏水性硝基進(jìn)入了主體分子的中空內(nèi)腔，而親水性的羥基則露出于腔口外。主體分子內(nèi)腔側(cè)的氫原子和客體分子的苯環(huán)上的氫原

子之間距離，比氫原子的通常的范德華力半徑之和要小些，這顯示主、客體之間存在較強(qiáng)的相互作用。

在環(huán)糊精水溶液中一旦與客體分子混合，立即會(huì)形成包合物。其過(guò)程相當(dāng)快，甚至毫秒內(nèi)即可完成，需用快速反應(yīng)技術(shù)來(lái)測(cè)其動(dòng)力學(xué)參數(shù)，目前這方面報(bào)導(dǎo)尚不多。

這種形成包合物的誘導(dǎo)因子究竟是什么？歷來(lái)已有許多化學(xué)家提出了一些說(shuō)法，仍處于探討中。環(huán)糊精分子中空腔是疏水性的。而疏水性化合物或帶有非極性基團(tuán)的分子容易被包合的事實(shí)，容易被認(rèn)為是“疏水相互作用”或“非極性相互作用”是包合的主要?jiǎng)恿?。但從熱力學(xué)參數(shù)的測(cè)定結(jié)果表明：形成包合時(shí)，總是伴隨著放熱反應(yīng)，熵的變化或正或負(fù)，正值時(shí)值較小，對(duì)包合形成的貢獻(xiàn)應(yīng)不大。就經(jīng)典的“非極性結(jié)合”而論是以熵變化為其特征的，由此，包合物的形成時(shí)的相互作用力不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為“非極性相互作用”。包合物形成時(shí)的熱力學(xué)特征是焓的變化，為了闡明焓的變化，研究人員提出如下幾種設(shè)想：

1)主客體分子的范德華力相互作用；

2)環(huán)糊精的羥基與客體分子之間的氫鍵締合；

3)包合形成時(shí)，環(huán)糊精空腔中高能量水分子的釋出；

4)環(huán)糊精分子的園環(huán)的扭曲能量消除，客體分子置換空腔中水分子后，使園環(huán)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性得到改善。

大量的實(shí)驗(yàn)表明，這些論點(diǎn)都有不完善或有自相矛盾的地方，現(xiàn)時(shí)要明確對(duì)形成包合物的主要原因是困難的。由于客體分子的多樣性，主、客體分子的相互作用是復(fù)雜而微妙的，主、客體包合體系不同，包合的誘導(dǎo)因子也會(huì)有差異。有些情況可能是有一種誘導(dǎo)因子起強(qiáng)烈作用，有些情況是幾個(gè)弱的誘導(dǎo)因子共同起作用，這與客體分子的性質(zhì)有關(guān)。

（四）包合方法：

環(huán)糊精包合物制備方法，常用的有兩種：

飽和水溶液法：環(huán)糊精先制成飽和水溶液，加入客體分子（即被包合物），充分混合30分鐘以上，大多數(shù)的包合物幾乎是定量地會(huì)沉淀分離。對(duì)于那些溶解度很小又難分散的固狀客體分子，可用少量而適當(dāng)?shù)娜軇ㄈ绫┤芙夂?，再混合，就能到均勻的包合物析出。?jīng)過(guò)濾，用水洗滌后（按客體分子的性質(zhì)，也可用適當(dāng)溶劑洗滌）干燥即得穩(wěn)定的包合物。

研磨法，用環(huán)糊精用2～5倍量水混勻后。加入客體分子（必要時(shí)將客體分子溶于有機(jī)溶劑中），在研磨機(jī)中充分混合攪成糊狀，干燥后，用適當(dāng)溶劑洗凈，即得穩(wěn)定的包含物。

其他，尚有特殊情況使用的如冷凍干燥法。如要粉末狀包合物又能溶解于水，或在加熱干燥時(shí)易分解和變色，可通過(guò)冷凍干燥法去除溶劑，使之粉末化。某些注射劑用的環(huán)糊精包合物就用些法制備。

（五）包合物的優(yōu)點(diǎn)

每個(gè)環(huán)糊精分子就像一個(gè)空膠囊，能與合適的疏水性客體分子形成包合物，可能是整個(gè)客體分子或部分基團(tuán)的包合，是一種主、客體分子結(jié)合的超分子結(jié)構(gòu)(21)。使客體分子的物理和化學(xué)性能產(chǎn)生明顯的變化，是一種全新的化學(xué)品，具有如下特征：(1)客體分子的全部或部分包合在環(huán)糊精的空腔中，與外界環(huán)境隔離，可避免氧化或降解或自然分解的損耗，延長(zhǎng)其使用壽命；(2)由于包合反應(yīng)是可逆的，包合物是結(jié)晶結(jié)構(gòu)，以致對(duì)壓力影響是不敏感的；(3)被包合的客體分子，具有緩釋性能提高了活性物質(zhì)的利用率；(4)包合物對(duì)客體分子有隔離作用，使在日常條件下不能使用的某些客體分子也可以使用了，如屏蔽刺激性、毒性和副作用等。

被包合的客體分子的穩(wěn)定性，揮發(fā)性，溶解性等都產(chǎn)生了明顯的變化，從而極大地拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。如環(huán)糊精在醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、日用化工等行業(yè)已廣泛而成功地著陸，并發(fā)揮了微妙而巨大功效，令世人對(duì)它刮且相視，詳情參閱有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)(22)。對(duì)紡織化學(xué)工作者來(lái)說(shuō)有莫大的啟示作用。

（六）包合的確定

由上文(1)式，通過(guò)試驗(yàn)很容易得到優(yōu)化的包合工藝和包合物，如何用簡(jiǎn)便的方法來(lái)確認(rèn)所得的是包合物呢？上文所述的核磁共振和x衍射等高端手段無(wú)疑可查明主、客體分子結(jié)合位置以及客體分子進(jìn)入空腔的取向，當(dāng)然是表征包合物方法。但對(duì)應(yīng)用包合物的染整加工來(lái)說(shuō)，僅需證實(shí)是否已包合而已。通常對(duì)包合小分子的客體分子，紅外光譜或結(jié)合熱分析技術(shù)已夠了，對(duì)分子較大而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的染料等客體分子，則可利用紫外一可見(jiàn)光譜等相關(guān)手段也可分別予以確認(rèn)。顯然，用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)如能證實(shí)已具有包合物效果的方法也未尚不可取。

文獻(xiàn)介紹(23) 一環(huán)糊精與香蘭素（學(xué)名3—甲氧基—4—羥基苯甲醛）摩爾比為1：1，50℃時(shí)包合2小時(shí)，經(jīng)冷藏后過(guò)濾，用少量乙醇和蒸鎦水沖洗，去除未包合的香蘭素，然后，50℃真空干燥，即得環(huán)糊精與香蘭素包合物。

將一環(huán)糊精、香蘭素、一環(huán)糊精與香蘭素混合物（質(zhì)量4:1）和 —環(huán)糊精與香蘭素包合物，分別進(jìn)行紅外光譜測(cè)定。（紅外光譜圖從略，見(jiàn)文獻(xiàn)22）。

由于一環(huán)糊精的紅外光譜特征吸收頻繁率覆蓋了400—3800/cm-l區(qū)域，以使一般有機(jī)小分子在包合物中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)25%，其吸收特征峰會(huì)被b一環(huán)糊精的吸收峰掩蓋，難以辨認(rèn)。如果客體分子中有—cooh，—coor和 c=o等基團(tuán)，則在1700/cm.l附近有拉伸振動(dòng)吸收。由峰形、峰位和吸收強(qiáng)度的變化，還是能顯示關(guān)于客體分子是否進(jìn)入空腔以及相互作用力性質(zhì)的跡象，根據(jù)b—環(huán)糊精、香蘭素、一環(huán)糊精與香蘭素混合物（質(zhì)量4:1）和b一環(huán)糊精與香蘭素包合物紅外光譜測(cè)定。香蘭素分子含—cho等基團(tuán)，在1666.28/cm-1處有強(qiáng)拉伸吸收，一環(huán)糊精無(wú)此吸收峰，—環(huán)糊精與香蘭素的混合物在1668.21/cm-l處有明確吸收，而且峰形變化不大；—環(huán)糊精與香蘭素的包合物在1699.06/cm-l處有吸收峰，且與混合物的峰位變化說(shuō)明有客體分子包合進(jìn)去了。另外，上述四種包合物示差熱分析，如圖3所示