由于α-CD分子空洞孔隙較小,通常只能包接較小分子的客體物質(zhì),應(yīng)用范圍較??;γ-CD的分子洞大,但其生產(chǎn)成本高,工業(yè)上不能大量生產(chǎn),其應(yīng)用受到限制;β-CD的分子洞適中,應(yīng)用范圍廣,生產(chǎn)成本低,是目前工業(yè)上使用最多的環(huán)糊精產(chǎn)品。但β-CD的疏水區(qū)域及催化活性有限,使其在應(yīng)用上受到一定限制。為了克服環(huán)糊精本身存在的缺點(diǎn),研究人員嘗試對(duì)環(huán)糊精母體用不同方法進(jìn)行改性,以改變環(huán)糊精性質(zhì)并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。目前國(guó)內(nèi)外改性環(huán)糊精研究已有長(zhǎng)足進(jìn)展,取得了很多成果。
所謂改性就是指在保持環(huán)糊精大環(huán)基本骨架不變情況下引人修飾基團(tuán),得到具有不同性質(zhì)或功能的產(chǎn)物,因此也被稱(chēng)為修飾,改性后的環(huán)糊精也叫環(huán)糊精衍生物。
環(huán)糊精進(jìn)行改性的方法有化學(xué)法和酶工程法兩種,其中化學(xué)法是主要的?;瘜W(xué)改性是利用環(huán)糊精分子洞外表面的醇羥基進(jìn)行醚化、酯化、氧化、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng),能使環(huán)糊精的分子洞外表面有新的功能團(tuán)。反應(yīng)程度用取代度即平均每個(gè)葡萄糖單位中羥基被取代的數(shù)量表示。酶工程法是利用環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶(CGTase)或普魯藍(lán)酶等將單糖或低聚糖結(jié)合到環(huán)糊精上,制成支鏈環(huán)糊精(歧化環(huán)糊精) 的方法。
在環(huán)糊精發(fā)現(xiàn)不久,人們就對(duì)環(huán)糊精衍生物進(jìn)行了研究,合成了許多含有各種功能基的衍生物,包括環(huán)糊精醚衍生物,環(huán)糊精酯衍生物,橋聯(lián)環(huán)糊精,環(huán)糊精交聯(lián)聚合物,與高分子相連環(huán)糊精,嵌入功能基團(tuán)改性環(huán)糊精等。