环糊精(准)聚轮烷的七种形态介绍(线型/星型/嵌段共聚物/pH敏感)-UDP糖丨MOF丨金属有机框架丨聚集诱导发光丨荧光标记推荐西安齐岳生物

环糊精聚轮烷是超分子化学的重要成员之一，由于它的尺寸可控性以及结构独特性等激起了研究人员的兴趣.轮烷[1-3]像一串“珍珠链”(图1)，是一类由环状主体分子(珍珠)与穿过其内腔的长链线性客体分子(轴线)所组成的超分子体系，在长链线性分子的两端连接有防止大环主体分子滑脱的封端剂封端(塞子).准轮烷是一类与轮烷具有相似结构的超分子体系，二者的不同点在于轮烷的长链线性分子两端都存在封端剂封端，而准轮烷长链线性分子两端不存在或只有一端存在封端剂封端.准轮烷超分子体系很不稳定，若线性分子与环状分子之间的作用遭到破坏，环状分子可以在线性分子上自由滑动或脱落下来.但是，改变外部环境、温度、pH值、分子间的作用力等条件，其又可以恢复原态.准轮烷的这种可逆特性为分子机器、分子开关、*物载体等设计提供了潜在的应用价值.根据准聚轮烷的不同结构可将其分为七种类型[4-8]：线型(准)聚轮烷、嵌段共聚物(准)聚轮烷、金属软连接(准)聚轮烷、(准)聚轮烷聚集体、pH敏感型(准)聚轮烷、侧链型准聚轮烷和星型准聚轮烷.环糊精轮烷与准轮烷在智能材料、组织工程支架等方面备受研究.

基于环糊精的(准)聚轮烷的各种形态介绍

1.线型(准)聚轮烷

在极性溶剂介质中(如：水等)，聚合物链进入环糊精空腔内，从而形成准聚轮烷，然后在聚合物链的两端用大体积“塞子”进行封端就得到了聚轮烷.多种直径适合且疏水的线型聚醚、聚酯、聚硅醚等都可作为轴线分子.

2.嵌段共聚物(准)聚轮烷

嵌段共聚物是一类由两种或两种以上的不同化学结构的高分子链段通过共价键的作用连接而成的聚合物.例如，将单体A聚合成高分子链，然后与单体B高分子链连接形成AB型的两嵌段共聚物，若含有多种单体高分子链则可形成多嵌段共聚物，从结构角度划分它们属于线性嵌段共聚物.基于环糊精的嵌段共聚物则是以环糊精大分子为“珠子”，嵌段共聚物为“轴线”组成的超分子体系.

3.金属软连接(准)聚轮烷

金属软连接(准)聚轮烷是在自发形成金属—配体键的络合作用的驱动下自组装成具有纳米结构的超分子配位络合物，被称做“可拆卸的分子链条”，这种准聚轮烷柔性大、可塑性强、在溶液中就可合成，为制备新型纳米级别的准聚轮烷开拓了新思路.

4 (准)聚轮烷聚集体

聚合法合成环糊精(准)聚轮烷，一步用环糊精去包合需要聚合的单体形成轴向的环糊精包合物；**步通过缩聚作用得到准聚轮烷的中间体；第三步中间体用大体积的封端剂进行封端得到环糊精聚轮烷.此法将**步和第三步通过“一锅法”合成，因此不需要分离不稳定的中间体.聚合法目前被应用于电致发光器件、绝缘分子导线等领域.加成缩聚是常见的聚合法之一，亦是合成(准)聚轮烷的方法.

5.pH敏感(准)聚轮烷

pH敏感性在刺激响应包合物体系中研究.对pH响应的环糊精包合物体系通常可分为两大类型：类是环糊精和客体分子的包合物不易受外界pH干扰，但主体或客体连接的聚合物本身具有pH敏感性，而使得环糊精包合物体系具有pH敏感性.**类是环糊精和客体分子包合常数随pH不同而改变，包合物体系在包合—解离间转变.这些准聚轮烷在电子、分子开关，分子机器，生物医药等领域存在潜在的应用价值.

6.侧链型(准)聚轮烷

侧链型准聚轮烷是在分子链上连接侧链作为轴分子，将环糊精分子通过包合作用穿入到侧链轴分子中，然后用封端剂进行封端.该种聚轮烷在新型功能化超分子机器方面有潜在的价值，激起了科学家们浓厚的研究兴趣.

7.星型(准)聚轮烷

星型聚合物是一类由一个支点或核引出几个或多个聚合物链的多支化聚合物.这种构型的聚合物分为两大类：**大类为星型聚合物；**大类为树状大分子.星型准聚轮烷是一类将环糊精穿在星型聚合物上得到的超分子聚合物.星型聚合物有特殊的物理化学性质(如端基数量多，流体力学体积小、玻璃化转变温度低、结晶度低、邻近聚合物链有良好的协同作用等)，因此，在智能材料、超分子组装与自组装应用.