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概述
环糊精是一种由7个葡萄糖分子组成的环状分子，具有良好的包合作用和生物相容性，在药物输送、催化反应和分离纯化等领域有着广泛的应用。为了增强环糊精的功能性，提高其在特定领域的适应性，研究人员将其通过化学修饰引入了不同的生物功能性基团，形成了一系列环糊精衍生物。本文主要介绍环糊精衍生物的合成及其在生物功能方面的应用，旨在为相关领域的研究者提供参考。
一、环糊精衍生物的合成
1. 环糊精衍生物的化学修饰方法
环糊精的化学修饰方法包括部分取代、全取代、烷基化、酯化、酰化等。常用的修饰试剂有丙烯酸、苯甲酸、叔丁基氯硅烷、溴丙酸、丁二酸二酐、间苯二甲酸等。
2. 环糊精衍生物的合成方法
（1）部分取代法。首先将环糊精中的一个或多个羟基去除，然后在去除的羟基上引入不同的基团。部分取代物的合成可分为两步：首先是部分取代，其次是重新保护羟基。对于单羟基环糊精进行选择性取代的方法主要有：用磷酸二丁酯将环糊精的C-2、C-3和C-6羟基部分酰化得到受保护的二丁酸酯环糊精，接着在该化合物上进行部分取代反应。
（2）全取代法。也称做环糊精改性的“三阶段”方法。首先，环糊精在醇溶液中发生取代反应，得到取代物。随后，进行二次取代或三次取代，可以制备出全取代环糊精。
（3）其他方法。烷基化、酯化、酰化等方法。
二、具有生物功能性基团的环糊精衍生物
1. 含氮杂环基团的环糊精衍生物
（1）包合性能增强。比如将环糊精化合物（CD）与去保护环己烯中的亚硝基的n-亚硝基环己烷衍生物分子的加合物（NN、CN、CN2）接触，会发现NN、CN、CN2分别与CD的包结能力比它们的前身n-亚硝基环己烷（NH）、2-硝基环己酮（NK）、3-硝基环己酮（PK）高，表明将含氮杂环基团引入环糊精分子中可增强其包结能力。
（2）药物输送。例如，在环糊精分子内部引入含氮杂环基团，可增强其对水溶性药物包结的能力，如替格瑞洛（TGR）和柿胆降压素（SDX）等。
2. 鲁佛司特（Rofecoxib）钠盐基团的环糊精衍生物
鲁佛司特是一种非甾体抗炎药，通过嵌入环糊精骨架形成Rofecoxib-β-环糊精衍生物（Rof-β-CD）。结果表明，Rof-β-CD与鲁佛司特可以形成包合物，通过提高鲁佛司特的溶解度，增强了其口服生物利用度和药效。
3. 吡啶酰亚胺基团的环糊精衍生物
吡啶酰亚胺基团广泛存在于天然产物、杂环化合物和药物中，其引入可以增强环糊精的化学稳定性、选择性和抗氧化性。例如，采用吡啶酰亚胺基团修饰环糊精可增强其对乙醇、羟自由基和过氧化氢等氧化性物质的吸附能力。
4. 莲子甲素基团的环糊精衍生物
莲子甲素是一种重要的中药成分，对多种毒素具有明显的解毒作用。研究发现，莲子甲素基团的环糊精衍生物具有良好的解毒效果，不仅能从环境污染中去除有害物质，还能治疗动物体内的急性中毒。
5. 其他环糊精衍生物
包括例如：硫脲基团的环糊精衍生物、多巴胺基团的环糊精衍生物、微球蛋白基团的环糊精衍生物等。
三、结论
环糊精衍生物具有广泛的应用前景，尤其是在生物功能方面的应用。各类生物功能性基团的引入，不仅能增强其对目标分子的包结能力，还能扩大其特定领域的适用性。但是，在实际应用过程中，还需要进一步探索和实践，充分发挥环糊精衍生物的潜力。