气%2f液界面上β-环糊精与十六烷基三甲基溴化铵包结物形成的分子动力学模拟.pdf

上传者：李胜磊
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上传时间：2015-05-07
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气%2f液界面上β-环糊精与十六烷基三甲基溴化铵包结物形成的分子动力学模拟.pdf

Ｖ０１．３０２００９年４月高等学校化学学报ＣＨＥＭＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＥＳＥＵＮＩＶＥＲＳｌｌ＇ＩＥＳＮｏ．４７３５—７４０气／液界面上卢? 环糊精与十六烷基三甲基溴化铵包结物形成的分子动力学模拟庞瑾瑜，徐桂英，白燕，赵涛涛（山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室，济南２５０１００）摘要利用分子动力学模拟的方法从分子水平上研究了气／液界面上伊环糊精（／９－ＣＤ）与十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）包结物的形成．对口－ＣＤ与ＣＴＡＢ摩尔比分别为ｌ：ｌ和２：ｌ的两个体系进行了模拟研究，体系的能量、径向分布函数和均方根位移变化的结果表明，口－ＣＤ与ＣＴＡＢ分子可以在气／液界面上形成包结物，相对而言，更易形成１：１型包结物．关键词分子动力学模拟；口．环糊精；十六烷基三甲基溴化铵；包结物；气／液界面中图分类号０６４１；０６４７文献标识码Ａ文章编号０２５１－０７９０（２００９）０４－０７３５－０６环糊精（Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ，ＣＤ）是通过ａ－（１，４）一糖苷键连接的Ｄ．葡萄糖低聚环状物，其中含有６，７和８个Ｄ．吡喃葡萄糖单元者分别称为ｄ，／３和ｙ一环糊精¨’２Ｊ．其结构类似一截顶圆锥空腔，ｃＤ分子空腔外侧为亲水性基团；腔内为疏水性基团，并有微弱的极性．由于这一独特的结构，ＣＤ可作为宿主体分子与很多有机分子、金属配合物发生作用形成包结物”Ｊ．ＣＤ包结物的主客体相互作用和微观包合结构的研究早已引起了人们的关注．表面活性剂是一类两亲性分子，其疏水部分可以进入ＣＤ的疏水空腔，形成表面活性剂／ＣＤ包结物．紫外一可见光谱法【４Ｊ、荧光法”Ｊ、磷光法∽Ｊ、电化学法＂】、表面张力法【８ｔ９Ｊ、电导法¨０｜、核磁共振光谱法…’１２１等已用于表面活性剂／ＣＤ包结物的研究．近年来，分子动力学模拟（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＭＤ）技术也被用于研究ＣＤ主一客体包结物的相互作用．Ｚｕｂｉａｕｒ等¨到利用ＭＤ方法研究了叔丁酮和口一ＣＤ络合物的结构，通过ＭＤ模拟得到了与口．ｃＤ络合后官能团的优先顺序以及包结物最可能的几何构型．Ｚｈｕ等¨４ｏ利用ＭＤ模拟研究了异菌脲（ｉｐｒｏｄｉｏｎｅ）和／３一ＣＤ的包结物，改善真菌活动性，得出了两种可能的异菌脲佃一ＣＤ包结物能量最低的几何构型．Ｂｏｎｎｅｔ等¨纠采用ＭＤ模拟研究了ａ，ｐ，ｙ．ＣＤ不同方向二聚体的相关稳定性和分子的相互作用，得到了能量最小的二聚体，并且得出头对头的构象最稳定．Ｙｕ等¨钊利用ＭＤ模拟研究了自由能最低点附近的胆固醇与ＣＤ主一客复合物结构的稳定性，得到了胆固醇与ＣＤ的两种可能连结构型．Ｓｅｌｌｎｅｒ等Ⅲ１使用ＭＤ模拟研究了口一ＣＤ与金刚烷衍生物形成的主一客超分子复合物，得出客体的两种不同作用能的稳定构象．Ｐｏｚｕｅｌｏ等¨驯使用ＭＤ模拟研究了ａ—ＣＤ与聚乙二醇（ＰＥＧ）的包结物，结果表明，聚乙二醇链上的Ｏｔ—ＣＤ的排列相比头对尾的排列略微倾向于头对头和尾对尾的排列，并且包结物中的ａ—ＣＤ比单体ａ—ｃＤ的对称性更强且不易扭曲，包结物中的聚乙二醇链也更加伸展．Ｂｒｉｑｕｅｔ等¨引对ａ．ＣＤ和偶氮苯的ＭＤ模拟结果表明，无溶剂时，ＣＤ分子间距很近而且包结物的结构不很稳定；而在溶液中，ＣＤ分子间距很远，而且ａ—ＣＤ和偶氮苯组成轮烷的三种构象的能量基本一致．Ｃａｉ等Ⅲｏ的ＭＤ模拟结果表明，两个酰基链同时进入ａ—ＣＤ内腔会产生很强的能垒，因而磷脂分子不能通过ａ．ＣＤ内腔．采用电化学和核磁共振等技术对卢一ＣＤ与十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）的相互作用已有报道［７＇１１．２１｜．我们曾采用表面张力和界面扩张流变方法研究了卢－ｃＤ与ＣＴＡＢ的相互作用心２｜．结果表明，口一ＣＤ与ＣＴＡＢ可以形成ｌ：１和２：１两种类型的包结物．本文利用ＭＤ模拟的方法，根据能量、径向分布收稿日期：２００８－０９－２６．基金项目：山东自然科学基金（批准号：Ｙ２００７８３２）资助．联系人简介：徐桂英，女，教授，博士生导师，主要从事胶体与界面化学研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｇｕｉｙｉｎｇ＠ｓｄｕ．ｅｄｕ，ｃｎ
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