β-環糊精微球的制備及其在水處理中的應用進展

鄭進智，劉澤華

（中國輕工業造紙與生物質精煉重點實驗室，天津市制漿造紙重點實驗室，天津科技大學造紙學院，天津300457）

隨著工業化和城市化的快速發展，各種有機分子被排放到環境中，對人類身體健康和生態系統均產生負面影響，造成了許多嚴重的環境問題。隨著人們環保意識的加強，污水排放標準越來越嚴格，再加上水費的上漲，人們已逐漸將注意力轉向含重金屬離子、含染料和含有害物質的廢水的深度處理和回收再利用，并積極探索廢水處理的新材料、新技術和新方法。

1 β-環糊精及β-環糊精基吸附材料

1.1 β-環糊精

環糊精（Cyclodextrin，CD）是由1,4-葡聚糖-糖基轉移酶作用于淀粉，以α-1,4-糖苷鍵首尾相連得到的環狀低聚物。β-環糊精含有7 個葡萄糖單位，其形狀是截錐形或環面形的，而不是一個圓柱形。羥基官能團朝向錐體外部，其中錐體的窄邊緣處為伯羥基，寬邊緣處為仲羥基（環糊精的化學結構和環糊精分子的形狀結構分別見圖1 和圖2）。

分子的內腔由主鏈碳和葡萄糖殘基的醚氧基構成，因此β-環糊精呈現外部親水、內腔疏水特征，其可以通過非共價相互作用將各種疏水分子部分封裝在其腔內中，由此形成主客體型的包合復合物。因為環糊精在水溶液中溶解度較低，所以其經常被改性和修飾。環糊精環狀骨架上的羥基可以通過醚化、酯化、脫氧、官能團引入等化學方法進行改性和修飾，以優化環糊精分子的化學性質。

圖1 環糊精的化學結構

圖2 環糊精分子的形狀結構