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·1590·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 35 卷

                 β-环糊精（CD）是由环糊精葡萄糖基转移酶                         司）；TENSOR27 红外光谱仪（德国 Bruker 公司）；
            （CGT）作用于淀粉所产生的一组排列而成的环状                            SDTQ600 同步热分析仪（美国 TA 公司）；JSM-6360CC
            低聚糖。CD 及其衍生物具有内腔疏水，外腔亲水的                           扫描电子显微镜（日本电子株式会社）。
            空心截锥状结构。这种特殊结构使得 CD 的内腔能                           1.2   方法
            够与多种无机、有机物分子结合形成主-客体包合                             1.2.1   甲基-β-环糊精与芘包合物的制备
            物，可改变客体分子的理化性质。由于 CD 外侧亲                               采取饱和溶液法        [13] 制备甲基-β-环糊精与芘包
            水，使得包合物的水溶性大于有机物本身的水溶性，                            合物：精密称取 MCD 2.13 g 溶于 100 mL 蒸馏水中，
            从而增加了有机物在水中的溶解度                 [1-2] ，CD 具有保      分别在 25、35、45  ℃恒温水浴中搅拌溶解，缓慢
            护、稳定、增溶客体分子和选择性定向分子的特征，                            滴加 50 mL 含有 0.33 g 芘的丙酮溶液，磁力搅拌 2 h，
            因而其在环境、医药、农药、化妆品领域有广泛应                             充分进行包合反应，丙酮完全挥发冷却至室温后放
              [3]
            用 。甲基-β-环糊精（MCD）作为 β-环糊精的衍生                        入 4  ℃冰箱静置 24 h，使包合物充分析出。抽滤，
            物，由于具有亲水性质，使其有较好的增溶和包合                             保留滤液，用乙醚洗涤滤饼并置于低温真空干燥器
                [4]
            作用 。在去除土壤中多环芳烃时，MCD 对多环芳                           中使溶质析出，得到粉末状淡黄色产物，即为包合
            烃的增溶作用明显优于 β-环糊精               [5-6] 。同时，由于        物 INC。
            MCD 制备成本低、毒性小，因此其是良好的工业用                           1.3   表征与测试
                [7]
            辅料 。                                               1.3.1   甲基-β-环糊精与芘包合物（INC）包合率测定
                 多环芳烃（PAHs）通常指两个及以上苯环以稠                            利用下式    [14] 计算包合率（W）：
                                          [8]
            环形式相连的化合物及其衍生物 。这类化合物具                                     W/% = m 包合物/(m 芘   + m MCD ) × 100
                                                     [9]
            有致癌、致畸、致突变和生物难降解等性质 ，广                             式中：m 包合物指包合物 INC 的质量，g; m 芘为丙酮中
            泛存在于土壤、水体和空气中，为石油类污染物的                             溶解芘的质量，g；m MCD 为水中溶解 MCD 的质量；
            主要成分。特别是土壤中的多环芳烃，由于其在水                             W 为包合率，%。
            中溶解度低，容易在土壤中积累，并向植物中转移，                            1.3.2   紫外（UV）表征
            造成农作物中多环芳烃含量增高，直接威胁人类健                                 取不同温度下得到包合物 INC 的水溶液（即
                                                               1.2.1 节中所得滤液），在 200~400 nm 内进行紫外光
            康。芘（Pyr）是 4 环 PAHs 的典型代表，研究表明，
                                                               谱扫描。
            CD 与药物分子形成包合物可以提高药物的溶解度                                                 [15]
            和稳定性     [10] 。Sun 等研究表明，在受污染的土壤中                  1.3.3   红外（IR）表征
                                                                   将芘、甲基-β-环糊精、甲基-β-环糊精与芘的物
            添加 MCD 可以显著提高 PAHs 的生物可利用度，并
            提高生物的降解能力          [11] ，Spasojevic [12] 等进一步揭示    理混合物、不同温度下制备的 INC 通过 KBr 压片法
                                                                                             1
                                                               进行红外光谱扫描。分辨率：4 cm ，400~4000 cm              1
            了 MCD 对低环-多环芳烃（菲）的降解有更好的降
                                                               全谱扫描。通过比较芘、甲基-β-环糊精、包合物 INC
            解效果，但对四环的芘降解率较低。因此，本文制
                                                               谱图中特征峰的位置和形状的改变来证明包合物的
            备 MCD 和芘的包合物（INC）,使 MCD 增溶 Pyr，
                                                               形成并分析其生成机理。
            以提高芘的溶解度，增加 Pyr 的生物可利用度，为
                                                               1.3.4   热重（TG）及差热(DSC)表征
            多环芳烃降解率的提高提供有利条件。
                                                                   分别对芘、甲基-β-环糊精、甲基-β-环糊精与芘
                 本文利用 MCD 与芘形成包合物 INC，通过紫
                                                               的物理混合物以及 INC 进行热重、差热分析。测试
            外光谱（UV）、红外光谱（IR）、热重-差热分析
                                                               条件：铝坩埚；参比物：Al 2 O 3 ；载气：N 2 ；升温速
            （TG-DSC）、X 射线粉末衍射（XRD）等对包合物
                                                               率 10  ℃/min；检测温度 0~400  ℃。
            INC 进行了结构表征及包合机理研究，为 PAHs 的
                                                               1.3.5  XRD 表征  [16]
            生物修复提供了理论依据。
                                                                   对芘、甲基-β-环糊精、芘和甲基-β-环糊精物理
            1    实验部分                                          混合物、INC 晶体进行 XRD 分析。分析条件：室温，
                                                               Cu 靶 Kα 射线，波长 0.154187 nm，扫描电压 40 kV，
            1.1    试剂与仪器                                       管电流 40 mA，扫描速率 2()/min，采样间隔为
                 甲基-β-环糊精（MCD，质量分数≥97%）、芘(质                    0.01，扫描范围 5~60。
            量分数≥97%)，国药集团化学试剂有限公司。其他                           1.3.6   不同温度下甲基-β-环糊精对芘的静态增溶
            试剂均为市售 AR。                                               实验
                 TU1901 双束紫外分光光度计、XD-2/XD-3 全                      配制 10 mL 甲基-β-环糊精水溶液（MCD 质量
            自动多晶 X 射线衍射仪（北京普析通用仪器有限公                           浓度为 15 g/L），向溶液中加入过量的芘，置于恒温
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