β-环糊精修饰的聚天冬氨酸：结构、性质与应用

β-环糊精修饰的聚天冬氨酸：结构、性质与应用

引用

网易

1.

https://3g.163.com/news/article/JHGT64C105567VT6.html

β-环糊精修饰的聚天冬氨酸（β-CD-modified Polyaspartic Acid）是一种将β-环糊精（β-cyclodextrin, β-CD）修饰到聚天冬氨酸（Polyaspartic Acid, PASA）分子上的复合材料。这种材料结合了聚天冬氨酸的生物可降解性与β-环糊精的分子识别能力，能够赋予聚天冬氨酸新的功能，从而在药物递送、环境治理、分子识别、催化等领域具有广泛的应用潜力。

β-环糊精（β-CD）的特点

β-环糊精是一种由七个葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键连接而成的环状寡糖，具有典型的空心结构。这种结构使β-CD能够形成包合物，即能够与某些小分子、药物、金属离子等物质通过非共价相互作用（如范德华力、氢键作用）结合，进而控制其释放或稳定性。

• 分子识别能力：β-CD的空腔结构使其可以特异性地与某些分子结合，这使其在药物递送和分子探测方面具有重要应用。
• 生物相容性：作为一种天然来源的化合物，β-CD具有较好的生物相容性，因此广泛用于药物递送、食品添加剂等领域。
• 可调节性：β-CD分子可以通过化学修饰（如酯化、醚化等）改变其性质，增强其在不同应用中的功能。

聚天冬氨酸（Polyaspartic Acid, PASA）的特点

聚天冬氨酸是一种由天冬氨酸单体通过酰胺键连接而成的生物降解性聚合物，具有以下特点：

• 良好的生物相容性：聚天冬氨酸可以被生物体降解，因此具有良好的生物相容性，适用于生物医药领域。
• 可调节的溶解性：由于其侧链含有氨基酸基团，聚天冬氨酸的溶解性和其他物理化学性质可以通过合成条件的控制进行调节。
• 可用于药物载体：聚天冬氨酸因其生物降解性和无毒性，常作为药物递送的载体材料，用于靶向药物输送和缓释系统。

β-环糊精修饰聚天冬氨酸的合成方法

将β-环糊精修饰到聚天冬氨酸上，通常采用化学修饰的方法，主要步骤包括：

1. 共价连接

• 通过化学反应（如酯化反应、醚化反应、交联反应）将β-环糊精与聚天冬氨酸的氨基或羧基功能团连接。常见的修饰方式是通过聚天冬氨酸的氨基与β-CD的羧基反应形成酰胺键，或者通过其羧基与β-CD的氨基形成酯键。
• 这种化学修饰能将β-CD的分子识别能力引入到聚天冬氨酸分子中，从而使得聚天冬氨酸具备了结合和包裹其他分子的能力。

2. 环化与功能化

• 有时也可以通过环化反应使β-CD分子和聚天冬氨酸通过分子间的自组装过程形成稳定的复合物，从而增强聚天冬氨酸的功能性。

3. 偶联剂的使用

• 为了提高修饰效率，可以引入偶联剂（如N-羟基琥珀酰亚胺（NHS））来激活β-CD和聚天冬氨酸的反应位点，从而促进两者之间的高效结合。

β-环糊精修饰聚天冬氨酸的应用

1. 药物递送系统

• 由于β-CD具有优异的分子识别能力，能够与小分子药物（如抗癌药物、抗生素、抗病毒药物等）形成包合物，因此，β-CD修饰的聚天冬氨酸可以作为药物递送载体，提供更高的药物载荷、改善药物的溶解度和生物利用度，甚至实现靶向递送和缓释释放。
• 例如，β-CD可以与药物分子结合，聚天冬氨酸则作为载体通过生物降解性释放药物，从而提高药物的治疗效果并减少副作用。

2. 环境治理与水处理

• β-CD修饰的聚天冬氨酸具有较强的吸附性能，可用于吸附和去除水中的污染物或重金属离子。例如，通过调节聚天冬氨酸的结构和β-CD的修饰方式，可以提高其对有害物质的吸附能力，广泛应用于水质净化和环境保护中。

3. 分子识别与传感器

• 聚天冬氨酸通过与β-CD的结合，能够在分子识别方面展现出独特的优势。β-CD修饰的聚天冬氨酸可以作为传感器，用于检测特定分子或离子。通过选择性地与目标分子结合，进而触发光学、电化学等响应，从而实现检测功能。

4. 催化剂载体

• β-CD修饰的聚天冬氨酸可以作为催化剂的载体，尤其在绿色化学和环境催化中有潜在应用。β-CD的环状结构能够固定催化剂分子，而聚天冬氨酸则提供了一个可调的载体平台，有助于提高催化反应的效率和选择性。

5. 生物医学材料

• 由于聚天冬氨酸的生物降解性和β-CD的分子识别特性，β-CD修饰的聚天冬氨酸材料在生物医学领域具有广泛的应用前景。例如，它可以作为组织工程支架、生物传感器，提供细胞生长支持或用于检测疾病标志物。

常用名称：β-环糊精修饰的聚天冬氨酸 ， CD/PASP
包装：瓶装
用途：科研！
保存时间：一年
状态：固体/粉末/溶液

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