环糊精-吡啶钌配合物结构图
β-环糊精(β-CD)是一种由D型吡喃葡萄糖通过α-1,4糖苷键首尾相连而成的环状糖, 具有直径为0.60~0.65nm的疏水空腔和亲水表面, 可作为主体与无机、有机和生物等客体分子相结合, 形成超分子配合物.
维生素是维持人体健康所必需的一类低分子有机化合物, 大多数不能在人体内合成, 必须由食物摄入. 维生素可分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类: 脂溶性维生素有维生素 A(VA)、维生素D(VD)、维生素E(VE)和维生素P(VP)等, 它们几乎不溶于水; 水溶性维生素有维生素C(VC)、维生素B12(VB12)、维生素B1(VB1)、维生素B3(VB3)及维生素K3(VK3)等. 维生素类药物普遍对光、热和氧不稳定, 因此人们希望通过环糊精及其衍生物与维生素形成包络物以提高维生素类药物的稳定性、溶解性和生物利用度. 测定客体维生素与主体环糊精或其衍生物的包络物稳定常数具有重要意义.
目前, 研究主客体相互作用的方法主要有溶解度法、分光光度法、荧光光谱法、电化学法和动力学法等, 其中电化学方法虽然较灵敏, 但是选择性差, 很容易受到外界环境的干扰.
华东师范大学化学系何品刚等人合成了一种新型的β-环糊精联吡啶钌衍生物[β-CD-Ru(bpy)3], 采用分子荧光光谱法研究了该衍生物对一系列维生素的包络作用. β-CD-Ru(bpy)3的结构中含有发光活性基团联吡啶钌中心, 因此具有良好的荧光特性. 当加入与β-环糊精有主客体识别作用的维生素时, β-CD-Ru(bpy)3与维生素之间发生能量转移从而导致主体分子发生荧光猝灭. 采用Benesi-Hildebrand方程, 根据其猝灭值计算了该衍生物与各种维生素的包络常数. 实验结果表明, 维生素与β-CD-Ru(bpy)3包络作用大小顺序为维生素B12>维生素K3>维生素C>维生素A.