Page 39 - 精细化工2019年第12期
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第 12 期                         聂晓娟，等:  环糊精聚合物的合成及应用研究                                   ·2367·


            x 为 608~950，n 为 750~1080）重复单元的亲水性聚                 2.1    在食品方面的应用
            合物。Li 等    [32] 以 2-溴异丁酰溴为引发剂，通过络合                     CDPs 有助于稳定食品的口味、成分和颜色等。
            作用将聚乳酸(PLA)和 γ-环糊精合成了包合物，再利                        因此，大量研究将其应用在食物添加剂中，以保持
            用表面引发的原子转移自由基聚合法，合成了聚合                             食品口感，并避免微生物污染，防止食物变质等。
            物聚乳酸 -γ- 环糊精 - 聚 甲基丙烯酸 缩水甘油酯                       包括：（1）可防止对氧、光和热诱导敏感的亲脂性
            （PLA-IC-PGMA），再通过熔融共混法将其作为添                        食品成分退化。如茶多酚具有较高的抗氧化性，
            加剂，制备了 PLA/PLA-IC-PGMA 复合材料。与纯                     而它自身容易被氧化而失效，与 β-CDPs 形成包结
            聚乳酸（PLA）相比，该材料的拉伸强度、断裂伸                            物增加了茶多酚的抗氧化保护时间，提高了其抗
            长率、冲击强度和结晶度分别提高了 2.3%、10.8%、                       氧化率   [36] ；（2）稳定食品的味道。CDPs 中环糊精
            52.5%、25%，柔韧性和热稳定性均得到了改善。                          的“空胶囊”可以包裹香味，是保护食物香味的有
            1.5   超支化环糊精聚合物的合成                                 效方法。为了防止食品在加工和储存过程中香味的
                 超支化环糊精聚合物的合成有以下 3 种方法：                        降解和损失，在食用前将挥发性成分包裹起来是非
            （1）将 CDs 键合到超支化聚合物的外层；（2）通                         常有利的    [37] ；（3）食物中的某些组分与 CDPs 形成
            过络合作用，CDs 与超支化聚合物形成包结物；                            包合物而去除食物的苦味和异味。如咖啡中的苦味，
            （3）构筑以 CDs 为核中心的超分子超支化聚合物                  [33] 。  以及多数海鲜类食品、肉类、奶制品、豆制品及果
            此类聚合物结合了超支化聚合物和环糊精的优点，                             汁类饮料等通常含有膻味、腥味等不良气味，与
            拥有独特的理化性质：溶解度大，反应活性高，应                             CDPs 形成包合物在某种程度上抑制了不良气味的
            用领域宽，如在涂料、纳米材料等方面均有应用。                             释放，增加了食品的口感            [38] ；（4）CDPs 独特的亲
                 周园园   [34] 以绿色试剂水为溶剂，将 N,N-亚甲基                水外表面和亲脂中心腔通过多种相互作用促进与某
            双丙烯酰胺与 1-(2-胺乙基)哌嗪通过一步法以物质                         些生物分子（如胆固醇）形成包合物，从而去除乳
            的量为比 1∶1 合成出超支化聚酰胺，再将含氨基的                          制品中的胆固醇，降低因胆固醇含量太高而引发的
            β-环糊精衍生物代替部分 1-(2-胺乙基)哌嗪与 N,N-                     冠心病概率。如 Jeong 等       [39] 制备了交联 β-环糊精聚
            亚甲基双丙烯酰胺进行共聚反应合成出一系列                               合物，并利用 β-CDP 和卵蛋白的相互作用可以去除
            β-CD 摩尔分数不同（0、2.5%、5%、10%）的超支                      鸡蛋中的胆固醇，在最佳条件（摩尔分数为 25%的
            化聚酰胺，产率分别为 58.2%、68.5%、79.1%、79.8%。                β-CD 参与交联，混合温度 40  ℃，混合时间 30 min，
            将其作为抗癌药物苯丁酸氮芥的载体，提高了药物                             混合速度 1200 r/min，离心速度 2810 r/min）下，胆固
            的溶解度，调整了载药量（分别达到 27.5%、33.0%、                      醇的去除率可达到 92.76%，且可循环利用 5 次              [40-41] ；
            41.5%、50.0%）和药物缓释速度（10 h 药物累计释                     （5）CDPs 用作食品包装材料，不仅能够抑制食品
            放量分别达总载药量的 71.2%、66.0%、59.4%、                      自身的味道扩散到外面，而且能够阻止空气等进入
            42.3%）。Zhang 等   [35] 合成了 β-CD 接枝的超支化聚             包装袋内氧化食品而使食品变质。
            甘油共聚物，在水中自组装成多分子球形胶束，其                             2.2    在催化剂方面的应用
            尺寸为 200~300 nm，具有良好的生物相容性，作为                           在化学中，CDs 是一种水溶性超分子催化剂，
            药物紫杉醇的载体载药量大，可控制药物的释放速                             因此 CDPs 用作催化剂，可以降低反应所需的能量，
            率。随着共聚物中 β-CD 摩尔分数从 18.07 μmol/g                   提高催化活性和选择性。其中，CDs 上的羟基可以
            增加到 30 μmol/g，药物紫杉醇累积释放量占总载药                       通过修饰增加 CDPs 官能团的种类和数量，拓展
            量的百分比由 62.03%增加到 71.02%，并解决了疏                      CDPs 在化学反应中的应用。例如：环氧乙烷开环，
            水性药物的运输问题。                                         醇的氧化，磷酸酯的水解和酸的酰胺化等反应，以
                                                               最常见的价格便宜又易回收的 β-CDPs 作为催化剂
            2    环糊精聚合物的应用
                                                               是最有潜力的。
                 环糊精聚合物中仍然保留了 CDs 的结构单元，                           Sadjadi 等 [42] 将由 CD 单体组成的三维聚合物网
            而 CDs 特殊的空腔结构内部可以包合多种客体分                           络结构的环糊精纳米海绵颗粒与辛基（3-氯丙基）
            子，聚合物的性能较 CDs 来说也相对稳定。因而，                          八倍半硅氧烷杂化，然后掺入 Pd 和磁性纳米颗粒，
            环糊精聚合物在食品、催化剂、化妆品、环境、医                             制备了新型磁性催化剂，该复合材料作为非均相催
            学、分离分析技术等方面都具有非常广泛的应用。                             化剂显示出更优异的催化活性。此外其发现，掺入
            尽管大量文献报道了其应用研究，然而中国对环糊                             磁性纳米颗粒可以改善催化性能，并且具有更高的
            精聚合物的应用范围及限量标准未明确规定，有待                             再循环性，循环使用 5~6 次后，催化活性仅降低了
            进一步研究。                                             20%。Kiasat 等 [43] 制备了 α-环糊精-聚氨酯接枝 Fe 3 O 4
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