环糊精

    环糊精 :

又称环链淀 粉。是D-葡萄糖6～8个分子利用α-1,4键进 行环状连结而成的化合物。由6分子葡萄糖而组 成者称为α-环糊精(α-CD),由7分子组成者 称为β-环糊精(β-CD),由8分子组成者称为 γ-环糊精(γ-CD)。也有9～10个葡萄糖分子所 组成者。环状糊精是一种晶体,具有圆筒状结 构,在圆筒状的上部(宽口一侧)连结-OH基, 在圆筒下部(狭口一侧)连结有—CH₂OH基,所 以,作为环糊精分子整体来看是亲水性的,可溶 于水;与此相对应,在环糊精内部(圆筒内侧)就 成为憎水性。由于成环状,所以不具有还原性末 端。对酸有一定的稳定性,普通的淀粉酶难以将 其水解。各种环糊精与碘的颜色反应不同。比旋 光度和溶解度也不相同。其中β-环糊精的溶解 度最小,最易结晶,也最易分离。环糊精的某些 其他性质见下表。
用途: 因环糊精具有憎水性空穴,可与许 多有机和无机化合物形成分子络合物,即包络 化合物,并能改变被包络化合物的物理和化学 性状。利用这一性质,就能鉴别异构体(如光学 异构体、几何异构体、位置异构体)。也可进行位 置选择性反应。关于利用包络化合物来鉴别异 构体及位置选择性反应,可举例如下: ①鉴别 异构体。因为环糊精是光活性体,在空穴周围可 形成不对称,可以优先从外消旋体选择光学异 构体。酯[1]的水解速度在α-环糊精的存在 下,(+)体要比(-)体大7倍。也可从甲基异丙苯 [2]的邻:间:对=1∶1∶1的混合物中将对位 体分离出来。

环糊精的性质

性 质	α-	β-	γ-
分子式 相对分子质量 空穴内径/nm 空穴深度/nm 结晶形状(水中) 溶解度,25℃/(g/100ml水) 比旋光度[α]D25(水)/° 与碘的颜色反应	(C6H10O5)6 972.84 0.6 0.67 针状 14.5 +150.5 绿蓝	(C6H10O5)7 1134.98 0.7～0.8 0.7 棱柱状 1.85 +162.5 黄	(C6H10O5)8 1297.12 0.9～1.0 0.7 棱柱状 23.2 +177.4 紫褐

②位置选择 反应。在α-环糊 精(α-CD)的作用 下,如果使甲氧基 苯卤化,就可选择性地在对位卤化。环糊精的浓 度为9.36×10^-3mol/l,当甲氧基苯浓度为72% 时,对位:邻位=21.6。
此外,环糊精也是一种表面活性剂,可用于 食品,用作稳定剂,可以消除和掩盖特殊臭味; 提高与改善食品组织结构;减轻与除去苦涩味 道;抗氧化;包络食用香精,使其不易挥发,使香 味持久;包络食用色素,使其稳定;增强蛋白的起 泡作用等;可用于水产品、畜产品、冰淇淋、调味 酱、乳制品。根据环糊精空穴的大小,能络合离 子半径相当的阳离子,这种性质可用作相转移 催化剂、分析试剂和医药。环糊精的包络作也用 于农药,减少农药的分解,提高药效。用作化妆 品的乳化剂、脱臭剂和防腐剂、洗衣粉的消泡 剂,对粉刺有一定医疗作用。
制法: 以土豆、玉米、小麦加工的淀粉为原 料,制成悬浮液,经碱性淀粉酶(CGT-ase)在 70～80℃作用下,可生成α-、β-、γ-环糊精的 混合物,加热失活后,过滤,滤液浓缩,其中约含 α-环糊精31.5%、β-环糊精13.4%、γ-环糊精 7.8%,因β-环糊精的溶解度最小,首先析出, 过滤,可得β-环糊精;进一步可得α-体,最后 析出为γ-环糊精。由于α-体及γ-体的溶解度 相差不多,需经多次分离,方能将二者分开。