环糊精金属有机框架的制备与表征文献综述

 2022-12-04 04:12

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、研究背景与立题依据

环糊精(cyclodextrin,CD)是药剂学中一类经典的无毒无害、生物可降解的超分子辅料。环糊精是环状低聚糖的总称,是由6、7、8或更多个D-(+)-吡喃葡萄糖单元通过alpha;-1,4-糖苷键连接而成,分别称为alpha;-CD、beta;-CD、gamma;-CD等。CD分子中的D-吡喃葡萄糖糖基都处于椅式构象,各糖基不能围绕糖苷键自由旋转,因此,CD分子的外观呈“截顶圆锥”状,具有“内腔疏水,外壁亲水”的特殊结构和性质。这使得环糊精能用其疏水性的内腔将客体分子即药物分子包合成包合物。环糊精包合物在药剂学中应用广泛,包括增加难溶性药物的溶解度[1],提高药物稳定性[2],使液体药物固体化,作为药物的吸收促进剂[3],速、缓释制剂的载体[4],多肽、蛋白类药物的载体和靶向制剂的载体等。

然而,由于部分药物从环糊精包合物中解离的速率较高,使单个超分子包合物在体内转运和稀释过程中药物极易重新游离出来并结晶,无法达到预期的效果。

金属-有机框架物[5]( Metal-Organic Frameworks,MOFs) 是一类由有机配体和金属离子或离子簇之间,通过配位键自组装所形成的多维结构并具有一定孔道或空腔的晶态材料。具有以下优点: ( 1) 高度规则的孔道结构,孔道的尺寸可调控,孔大小分布均匀;( 2) 配体结构的不同使金属-有机配位聚合物的结构多种多样;( 3)可调控的表面修饰能力和广泛的应用价值[6]

近年来,以环糊精作为有机配体制备的MOF已有报道[7]。由于环糊精的羟基配位能力较弱,因此现有CD-MOF中仅以活泼碱金属原子(K、Rb和Cs等)作为配体中心。然而这些配位键较不稳定,使CD-MOF在水中极易重新解离。

为了弥补上述不足,本研究拟先合成环糊精的羧酸衍生物,然后以此为配体与过渡族金属形成新的基于羧酸配体的CD-MOFs,一方面提高其稳定性,另一方面利用其多孔性质进一步拓宽CD载药能力,丰富超分子包合理论。

三.研究内容

  1. 羧基环糊精衍生物的合成

[8]在烧瓶中加入一定比例的 gamma;-环糊精,蒸馏水,KO H,搅拌至gamma;-环糊精完全溶解,油浴加热至90℃,再加入2- 氯乙酸钠,于90℃反应1h。反应完毕,冷却至室温,用硫酸调p H= 5~6,将溶液装入透析袋中透析,透析后液体倒入表面皿中,-20℃预冻,冷冻干燥,最终得到白色固体即为羧甲基-gamma;-环糊精。

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