教育新闻网根据达特茅斯学院的一项研究，使用光敏化学品的工艺可以大大降低生产 γ-环糊精的成本和能源消耗，这是一种广泛用于制造业的化合物。
这项发表在 Chem杂志上的研究展示了腙模板如何替代能量密集型蒸馏来生产和分离 γ-环糊精——一种吸引其他分子并用于增强食品、药品和其他消费品的水溶性化学物质。
“这些化合物是可生物降解的、生物相容的、良性的并且是常用的，” 化学教授Ivan Aprahamian说。“我们正在提高生产效率，以便更容易为工业界所用。”
环糊精是天然存在的化合物，可将活性成分封装并保存在产品中，直到使用为止。这些化合物由葡萄糖制成，并在将酶添加到淀粉中时产生。它们类似甜甜圈的形状使它们能够充当围绕其他化合物的分子容器，直到它们被热量或其他物理过程释放。
与其他常见的环糊精(如 α-环糊精和 β-环糊精)相比，γ-环糊精是最大且最易溶于水的。
“这种分子的独特结构有助于它容纳大分子，如维生素和敏感染料，” 该论文的第一作者、Aprahamian 研究小组成员、Guarini '22 的Sirun Yang说。“γ-环糊精已经对工业有用，现在我们正在让药品、食品和家用产品的生产商更容易获得它。”
在药物中，该化合物可以延长药物的保质期，并使其形成易于食用和消化的形式。空气清新剂使用这种化合物来捕捉臭味分子，降低它们在空气中的浓度。香水使用它来缓慢释放令人愉悦的化合物。
根据 Aprahamian 的说法，工业面临的挑战是 γ-环糊精也是能源密集型的，制备和分离成本高昂。到目前为止，需要一个昂贵的蒸汽蒸馏过程来去除用于形成化合物的分子模板。
通过使用由光敏腙制成的模板，新工艺在酶促生产过程中将 γ-环糊精引导至其独特的容器状甜甜圈形状，但随后可以使用具有成本效益且环保的光辐照工艺去除。
“我们的方法依赖于使用腙，这是一种光开关，可以很容易地添加到 γ-环糊精腔中，”Aprahamian 说。“一旦你引入光，它就会改变形状并离开空腔，从而促进化合物的隔离。不再需要蒸汽蒸馏。”
与更容易获得的环糊精相比，新工艺使高功能化合物更具资源和价格竞争力。
据研究小组称，由于生产成本较低，γ-环糊精可以更广泛地用于各种消费品。对于药物，增加使用该化合物将使制造商能够配制较低剂量的活性成分，从而降低药物成本并减少副作用。
研究教授 Maria Pellegrini 和化学教授 Dale Mierke 也参与了这项研究。
