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摘 要

近年来,以环糊精为基础研制的新材料的研究取得了重要进展。研究报道表明，以环糊精为基础的纳米粒子材料作为生物材料，具有稳定性好、表面积大的优点。环糊精为内部疏水性外部亲水性结构，氨基化之后，分子带正电荷，可以携带DNA、RNA、带负电荷的药物和细胞，而且由于其为半天然高分子物质，可以在人体内代谢形成葡萄糖，对人体毒副作用小，因此在细胞固定化、药物控制释放、基因载运和组织工程方面具有极大的应用前景。本文是关于环糊精的氨基化制备及表征的过程，并以此进一步探究在其应用方面的探究。采用的是含有7个葡萄糖单元的β-环糊精，通过三步反应，使用β-环糊精，碘，三苯基膦，DMF，甲醇，甲醇钠，一水合氨为原料，获得产物氨基化环糊精，通过核磁氢谱表征产物，并探究其在生物医学方面的应用。

关键词:β-环糊精，氨基化环糊精，细胞固定化，药物控制释放，基因载运，组织工程，生物材料

Abstract

In recent years, great progress has been made in research on new materials developed by cyclodextrin. Research reports, nanometer material with cyclodextrin based as a biological material, has good stability, large surface area advantage. Cyclodextrin as a hydrophobic interior exterior hydrophilic, amination, positively charged molecules, can carry the DNA, RNA, negatively charged drugs and cells, but also because of its semi natural macromolecule material, can form the glucose metabolism in human body, the body of toxic side effect is small, so it has great application prospect the drug delivery, gene delivery ,cell immobilization and tissue engineering. This article is about the preparation and characterization of cyclodextrin amination process, and to further explore its applications. The containing 7 glucose unit of β - cyclodextrin, through three steps of reaction, the use of β - cyclodextrin, , I₂, Ph₃P, DMF, MeOH, NaOMe, and ammonia as raw materials, the obtained product aminocyclodextrin, by 1H NMR characterization function product, and explore the applicationin biomedicine.

Keywords: β-cyclodextrin, Amino cyclodextrin, cell immobilization, drug delivery, gene delivery, tissue engineering, biomaterials

目录

摘要…………………………………………………………………………………I

ABSTRACT………………………………………………………………………II

第一章 文献综述 1

1.1前言 1

1.2环糊精 1

1.3氨基化环糊精 2

1.4基于环糊精的新材料的研究进展 3

1.4.1以环糊精为基础的纳米粒子材料 3

1.4.2以环糊精为基础的凝胶材料 5

1.4.3以环糊精为基础的纤维材料 5

1.4.4环糊精高分子材料 6

1.4.5其他改性环糊精材料 7

1.5研究意义和目的 7

第二章 实验材料与方法 8

2.1实验材料与仪器 8

2.2实验方法 9

2.2.1检测原理 9

2.2.2 实验条件 11

2.2.3实验步骤 11

第三章 结果与讨论 13

3.1产物的合成和表征 13

3.1.1 β-CD-I（HNMR） 13

3.1.2 β-CD-N₃（HNMR） 14

3.1.3 β-CD-NH₂（HNMR，MS） 14

3.2结果讨论 15

第四章 结论与展望 17

4.1酶的固定化 17

4.2基因载运 17

4.3药物控制释放 18

参考文献 19

致谢 22

第一章 文献综述

1.1前言

随着人们对生物材料需求的日益增长和生物医学的不断发展，纳米粒子材料的品种和质量飞速发展，生物材料的合成与应用也不断有新的突破，其中环糊精为基础研制的新材料的研究更是取得了重要进展^[1]。

环糊精的基础研究早在30年代开始，并证实了环糊精能形成包埋复合物，但直到二十世纪五十年代环糊精包埋复合物的研究才趋于成熟。1950年以来，对环糊精的物理化学性质和研究逐渐增多，提出了许多新见解。特别是F. Cramer 首先阐明了环糊精能稳定色素，继而又发现能形成包络物，从而在食品、医药、化妆品、香精等方面的应用不断扩大，其相关领域研究工作也随之活跃起来。

β-CD的分子洞适中，应用范围广，生产成本低，是目前工业上使用最多的环糊精产品^[2]。但β-CD的疏水区域及催化活性有限，使其在应用上受到一定限制。为了克服环糊精本身存在的缺点，研究人员尝试对环糊精母体用不同方法进行改性，以改变环糊精性质并扩大其应用范围^[3]。所谓改性就是指在保持环糊精大环基本骨架不变情况下引人修饰基团，得到具有不同性质或功能的产物，因此也被称为修饰，改性后的环糊精也叫环糊精衍生物。国内外改性环糊精研究已有长足进展，取得了很多成果^[4]。

环糊精衍生物具有比母体环糊精更优良的特性，从而增大了其应有范围和应用效果。

1.2环糊精

环糊精是由α-D-吡喃葡萄糖通过α-1,4 糖苷键连接成的环状低聚糖。图1-1为最常见的三种天然环糊精，分别为α-、β-和γ-环糊精（α-CD，β-CD 和γ-CD），分别含有 6、7、8 个葡萄糖单元。因为空间位阻影响，没有少于 6 个葡萄糖单元的天然环糊精^[5]。单元数多于 8的环糊精也有报道，但并不常用。

图1-1 常见的三种天然环糊精

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