导图社区 软物质β环糊精
- 13
- 0
- 0
- 举报
软物质β环糊精
我个人挖掘的该论文的结构，本研究报道了基于烷烃与β-环糊精（β-CD）主客体包合物的非两亲性超分子构建单元随链长变化的行为特征。
编辑于2025-12-01 22:12:59- 论文
- 参考文献
- 实验方法
- 相似推荐
- 大纲
软物质β环糊精 Chain Length Dependent Alkanesβ-Cyclodextrin Chengcheng Zhou,1, 2 Jianbin Huang,1* Yun Yan1* jbhuang@pku.edu.cn; yunyan@pku.edu.cn Royal Society of Chemistry收刊
摘要
研究背景
本研究报道了基于烷烃与β-环糊精（β-CD）主客体包合物的非两亲性超分子构建单元随链长变化的行为特征。
研究目的
囊泡形成所需的构建单元从 通道2型烷烃@2β-CD 逐渐转变为的 非通道型2烷烃@2β-CD
方法概述
利用1HNMR,ESI-MS和SAXS测量， 后通过FT-IR和TGA实验
主要结果
氢键作用是驱动囊泡形成的主导因素，且发现水分子以结构水的形式参与囊泡的形成过程，每个结构单元平均结合的水分子数量约为16-21
结构水是以化学键形式结合的水分子又叫结晶水，化合水
结论
分子的自组装性质，为构建囊泡提供思路
介绍
研究目的
囊泡在药物递送，基因传递和纳米反应器等领域有广阔前景，是目前最重要的结构类型之一，
研究对象
囊泡及其他自组装结构的非两亲性构建
本研究方向
北大实验室开发出基于环糊精CDs与表面活性剂客体-客体包合物的非两亲性构建单元
研究结果
不同的烷烃可能与β-环糊精形成不同的非两亲性结构单元
总结结果
烷烃链长的变化对非两亲性结构快的基本结构有显著影响
实验方法
材料与设备
材料
正戊烷 正己烷 来自北京化工厂 正十四烷 正十六烷 正十八烷 来自Alfa Aesar公司 全程使用超纯水
实验仪器
ALV/DLS/SLS5022F型光散射仪 JEM-100CXII透射电子显微镜 D3100型原子力显微镜 红外显微光谱仪的NicoletMagna IR750型 AVANCE III 500 MHz核磁共振仪 APEX IV型傅里叶变换质谱仪完成 Kratky块式准直系统的高通量小角X射线散射仪 热重分析（TGA）和差示扫描量热（DSC）测试同步Q600SDT仪器
实验设计与步骤
样品制备
制备冻干烷烃/β-环糊精沉淀物
实验
动态光散射
TEM观察
原子力显微镜
傅里叶变换红外
1HNMR测量
ESI-MS测量
SAXS测量
TGA和DSC测量
结果与讨论
实验结果显示
将链长5-18的过量烷烃加入16mMβ-CD的透明溶液，立即出现白色沉淀，根据计算得出对应主客体比
根据多仪器测定得出其结构
延长至16或18个碳原子，β-CD与烷烃的络合比例再次恢复为1：1，所有1：1体系中的超分子结构均为 2烷烃@2β-环糊精。
数据分析与解释
十八烷/β-环糊精体系中的囊泡平均半径约为 100纳米，且粒径分布范围明显更窄
与已有的研究
目前，两亲性分子如聚金属氧酸盐大离子19-22 也被发现能有效构建囊泡，但成本较大。
结果的意义有无影响
在与β-环糊精羟基形成的氢鍵作用下，这些非两亲性基本结构单元能在稀溶液中自组装形成单层和双层囊泡（方案1）。 预计这种链长依赖性的行为特征将为调控非两亲性良组装结构提供新的思路。
结论
主要研究发现
通过改变烷烃链长，可以获得不同的构建单元。 在H2O与-环糊精羟基形成的氢键作用下，这些非两亲性基本结构单元能在稀溶液中自组装形成单层和双层囊泡。
研究的局限性
受结合水影响非常大。 43ºC温度下，2-己烷@2 -环糊精体系的冻干囊泡重量损失达10.8%；而在47ºC温度下，2-十八烷@2 -环糊精体系的重量损失则达到11.1%。这种显著的水分含量可归因于囊泡膜中-环糊精羟基结构键合的水分子。
未来研究方向
药物胶囊，香水留香技术，清洁。
参考文献
1. G. M. Whitesides and B. Grzybowski, Science, 2002, 295, 2418-2421. 2.A. C. Coleman, J. M. Beierle, M. C. Stuart, B. Maciá, G. Caroli, J. T. Mika, D. J. van Dijken,J. Chen, W. R. Browne and B. L. Feringa, Nat. nanotechnol., 2011, 6, 547-552. 3.C. Wang, Z. Wang and X. Zhang, Small, 2011, 7, 1379-1383. 4.H. Yang, Q. An, W. Zhu, W. Li, Y. Jiang, J. Cui, X. Zhang and G. Li, Chem. Commun., 2012, 48, 10633-10635. 5.J. Bae, J.-H. Choi, Y.-S. Yoo, N.-K. Oh, B.-S. Kim and M. Lee, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127,9668-9669. 6.T. Shimizu, M. Masuda and H. Minamikawa, Chem. Rev., 2005, 105, 1401-1444. 7.T. M. Allen and P. R. Cullis, Science, 2004, 303, 1818-1822. 8.O. Onaca, R. Enea, D. W. Hughes and W. Meier, Macromol. Biosci., 2009, 9, 129-139. 9.P. Tanner, P. Baumann, R. Enea, O. Onaca, C. Palivan and W. Meier, Acc. Chem. Res., 2011, 44, 1039-1049. 10.J. Du and R. K. O'Reilly, Soft Matter, 2009, 5, 3544-3561. 11.J. Voskuhl and B. J. Ravoo, Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 495-505. 12.F. Versluis, I. Tomatsu, S. Kehr, C. Fregonese, A. W. Tepper, M. C. Stuart, B. J. Ravoo, R. I. Koning and A. Kros, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 13186-13187. 13.T. Sun, Q. Guo, C. Zhang, J. Hao, P. Xing, J. Su, S. Li, A. Hao and G. Liu, Langmuir, 2012, 28, 8625-8636. 14.C. Wu, Y. Hou, M. Deng, X. Huang, D. Yu, J. Xiang, Y. Liu, Z. Li and Y. Wang, Langmuir,2010, 26, 7922-7927. 15.S.-L. Huang and R. C. MacDonald, Biochim. Biophys. Acta, Biomembr., 2004, 1665, 134-141. 16.F. Ahmed and D. E. Discher, J. Controlled Release, 2004, 96, 37-53. 17.Y.-X. Xu, G.-T. Wang, X. Zhao, X.-K. Jiang and Z.-T. Li, Langmuir, 2009, 25, 2684-2688. 18.F. J. Hoeben, I. O. Shklyarevskiy, M. J. Pouderoijen, H. Engelkamp, A. P. Schenning, P. Christianen, J. C. Maan and E. Meijer, Angew. Chem., 2006, 118, 1254-1258. 19.T. Liu, E. Diemann, H. Li, A. W. Dress and A. Müller, Nature, 2003, 426, 59-62. 20.G. Liu, T. Liu, S. S. Mal and U. Kortz, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 10103-10110. 21.T. Liu, B. Imber, E. Diemann, G. Liu, K. Cokleski, H. Li, Z. Chen and A. Müller, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 15914-15920. 22.M. L. Kistler, A. Bhatt, G. Liu, D. Casa and T. Liu, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 6453-6460. 23.L. Jiang, Y. Peng, Y. Yan and J. Huang, Soft Matter, 2011, 7, 1726-1731. 24.D. Li, J. Zhang, K. Landskron and T. Liu, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 4226-4227. 25.L. Wu, J. Lal, K. A. Simon, E. A. Burton and Y.-Y. Luk, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 7430-7443. 26.L. Jiang, Y. Yan and J. Huang, Adv. Colloid Interface Sci., 2011, 169, 13-25. 27.Y. Yan, L. Jiang and J. Huang, Phys. Chem. Chem.Phys., 2011, 13, 9074-9082. 28.L. Jiang, Y. Yan and J. Huang, Soft Matter, 2011, 7, 10417-10423. 29.L. Jiang, Y. Peng, Y. Yan, M. Deng, Y. Wang and J. Huang, Soft Matter, 2010, 6, 1731-1736. 30.C. Zhou, X. Cheng, Q. Zhao, Y. Yan, J. Wang and J. Huang, Langmuir, 2013, 29,13175-13182. 31.C. Zhou, X. Cheng, Y. Yan, J. Wang and J. Huang, Langmuir, 2014, 30, 3381-3386. 32.J. Szejtli, Chem. Rev., 1998, 98, 1743-1754. 33.E. Junquera, G. Tardajos and E. Aicart, Langmuir, 1993, 9, 1213-1219. 34.C. Zhou, X. Cheng, Q. Zhao, Y. Yan, J. Wang and J. Huang, Sci. Rep. 2014, 4, 7533. 35.S. Li, L. Zhang, B. Wang, M. Ma, P. Xing, X. Chu, Y. Zhang and A. Hao, Soft Matter, 2015,11, 1767-1777. 36.I. Sanemasa, Y. Wu, Y. Koide, M. Shigenaga, K. Ishibashi and T. Deguchi, Bull. Chem. Soc. Jpn., 1993, 66, 1424-1429. 37.Z. P. Dou, H. Xing and J. X. Xiao, Chem-Eur J, 2011, 17, 5373-5380. 38.H.-J. Schneider, F. Hacket, V. Rüdiger and H. Ikeda, Chem. Rev., 1998, 98, 1755-1786. 39.W. Tao, Y. Liu, B. Jiang, S. Yu, W. Huang, Y. Zhou and D. Yan, J. Am. Chem. Soc., 2011, 134, 762-764. 40.J. H. Jung, G. John, K. Yoshida and T. Shimizu, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 10674-10675. 41.J. H. Jung, Y. Do, Y. A. Lee and T. Shimizu, Chem-Eur J, 2005, 11, 5538-5544. 42.X. Zhang and C. Wang, Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 94-101. 43.T. Bojinova, Y. Coppel, N. Lauth-de Viguerie, A. Milius, I. Rico-Lattes and A. Lattes,Langmuir, 2003, 19, 5233-5239. 44.C. Machut, F. Mouri-Belabdelli, J.-P. Cavrot, A. Sayede and E. Monflier, Green Chem., 2010, 12, 772-775. 45.H. Zhang, W. An, Z. Liu, A. Hao, J. Hao, J. Shen, X. Zhao, H. Sun and L. Sun, Carbohydr. Res., 2010, 345, 87-96. 46.A. Harada, M. Okada, J. Li and M. Kamachi, Macromolecules, 1995, 28, 8406-8411. 47.W. Saenger, J. Jacob, K. Gessler, T. Steiner, D. Hoffmann, H. Sanbe, K. Koizumi, S. M. Smith and T. Takaha, Chem. Rev., 1998, 98, 1787-1802. 48.D. Ke, C. Zhan, A. D. Li and J. Yao, Angew. Chem., 2011, 123, 3799-3803. 49.L. E. Cheruzel, M. S. Pometun, M. R. Cecil, M. S. Mashuta, R. J. Wittebort and R. M. Buchanan, Angew. Chem., 2003, 115, 5610-5613.