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Theoretical studies on formation of inclusion complexes of phenylpropionic acid derivatives with hydroxypropyl-β-cyclodextrin

羟丙基-β-环糊精对苯基丙烯酸类结构包合作用的理论研究



全 文 :羟丙基2β2环糊精对苯基丙烯酸类结构包合作用的理论研究
王  博1 ,2 ,任晓文2 ,徐为人2 3 ,王  玮1 ,汤立达3
(1. 河南大学药学院 ,河南 开封  475001 ; 2.天津药物研究院 天津市新药设计与发现重点实验室 ,天津  300193 ;
3. 天津药物研究院 天津药代动力学与药效动力学省部共建国家重点实验室 ,天津  300193)
摘  要 :目的  研究不同的羟丙基取代模式对环糊精包合苯基丙烯酸类结构的影响。方法  分别以β2环糊精和 6
位 4 取代的羟丙基2β2环糊精结构为受体 ,以各种不同羟基或甲氧基取代的苯基丙烯酸类结构为配体 ,在
OPLAS2005 分子力场下经过优化后 ,以对接方法研究包合作用。结果  β2环糊精结构中羟丙基分别在
R1 R2 R3 R4 、R1 R2 R3 R5 、R1 R2 R4 R5 位取代时 ,有利于包合物的形成 ;羟丙基在 R1 R2 R4 R6 位取代时 ,不利于包合物
的形成。苯基丙烯酸结构中苯环上取代基数目越多、取代基分子越大 ,越不利于包合物的形成。结论  羟丙基2β2
环糊精羟丙基的取代位置和苯基丙烯酸母核结构上羟基取代位置的不同可以明显影响包合的形成和包合的方式。
关键词 :羟丙基2β2环糊精 ;苯基丙烯酸类 ;包合作用 ;理论研究
中图分类号 :R286. 1    文献标识码 :A    文章编号 :025322670 (2009) 0420558205
Theoretical studies on formation of inclusion complexes of phenylpropionic acid derivatives
with hydroxypropyl2β2cyclodextrin
WAN G Bo1 ,2 , REN Xiao2wen2 , XU Wei2ren2 , WAN G Wei1 , TAN G Li2da3
(1. Pharmaceutical College , Henan University , Kaifeng 475001 , China ; 2. Tianjin Key Laboratory of Molecular
Design and Drug Discovery , Tianjin Institute of Pharmaceutical Research , Tianjin 300193 , China ;
3. Tianjin Key Laboratory of Pharmacokinetics and Phmarcodynamics , Tianjin Institute
of Pharmaceutical Research , Tianjin 300193 , China)
Abstract : Objective  To investigate t he rules of forming inclusion complexes between hydroxypropyl2
β2cyclodext rin ( HP2β2CD) and p henylp ropionic acid derivatives. Methods  The st ruct ures of 62HP2β2CD
( n = 4) were built f rom t he crystallineβ2CD. Hydroxyl or met hoxyl substit uted p henylp ropionic acid deriv2
atives were optimized under O PL AS2005 force field. The inclusion complexes were simulated by docking
met hod of Glide in Schrodinger software package. Results  Hydroxypropyl substit uted st ruct ures in
R1 R2 R3 R42 , R1 R2 R3 R52 , and R1 R2 R4 R52 positions ofβ2CD were helpf ul to t he inclusion formation , and
t hose in R1 R2 R4 R6 positions were unfavorable to t he inclusion formation. The more t he numbers and t he
larger the moliculars of substit uent s in benzene ring of p henylp ropionic acid derivatives were , t he less con2
ducive to t he inclusion formation was. Conclusion  The different substit ution positions of HP2β2CD and
p henylp ropionic acid derivateives could significantly affect the formation of inclusion complexes and t he
models of inclusion.
Key words : hydroxypropyl2β2cyclodext rin ( H P2β2CD) ; p henylp ropionic acid derivatetives ; inclusion
complexes ; t heoretical st udy
  苯基丙烯酸类结构即天然药物化学中常说的苯
丙素类成分 ,广泛存在于天然植物中 ,是许多中药的
主要活性成分 ,具有抗癌、抗自由基、抗凝血等广泛
的药理作用 ,代表性成分有桂皮酸、咖啡酸、丹参素
及其衍生物等。由于苯基丙烯酸类不太稳定 ,吸收
较差 ,利用环糊精包合作用增加溶解或吸收是实验
中经常采用的手段 ,特别是羟丙基2β2环糊精 ( H P2β2 CD)是目前增加药物水溶性和药物稳定性效果最好、应用及研究最为广泛的环糊精衍生物[ 1 ,2 ] 。HP2β2CD 是将β2CD 的 21 个羟基中的一些羟基进行羟丙基化的产物 ,通常的取代度为 4~7 ,因此 , H P2β2CD 是不同取代程度和位置的产物的混合物。实验上要考察不同取代和位置的成分对包合能力的影响是十分困难的 ,本实验利用理论方法 ,研究了 6 位 4
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3 收稿日期 :2008206227   
基金项目 :国家科技部支撑项目 (2007BAI41B00 , 2007BAI41B01) ;天津市支撑项目 (07ZCKFSH00300)
作者简介 :王 博 (1983 —) ,男 ,河南省南阳市人 ,硕士研究生 ,研究方向为药物新剂型与新技术。E2mail : wangbo0990 @163. com3 通讯作者 徐为人 Tel : (022) 23003529  E2mail : xwrtj @yahoo. com. cn
羟基取代的 HP2β2CD 对苯基丙烯酸类结构的包合
作用。
1  对象和方法[3~8 ]
111  受体 :β2环糊精 (β2CD)是由 1 ,4 相连的 7 个葡
萄糖组成的环状结构 ,见图 1。β2CD 具有 21 个暴
露的羟基 ,羟丙基可以对其中的羟基位进行取代 ,本
实验研究了葡萄糖 6 位羟基的不同四取代方式对包
合能力的影响 ,在 R1~R7 所标示的位置 ,具有 4 种
不同的羟丙基四取代模式。取剑桥晶体结构库中
“H EGXUM”晶体复合物中的β- 环糊精结构 ,根据
图 1 的取代模式添加羟丙基后得到 4 个目标结构 ,
优化后作为对接受体。
图 1  羟丙基2β2环糊精的结构
Fig. 1  Structures of HP2β2CD
112  配体 :苯基丙烯酸母体和取代物的结构见图
2。为了考察取代基变化对包合作用的影响 ,考察了
R’1 、R’2 、R’3 、R’4 、R’5 以羟基或甲氧基的取代情况 ,共
13 个分子 ,由 Schrodinger 软件构建三维结构 ,优化
后作为对接配体。为了便于比较 ,定义苯环上烯丙
酸对位 C 为点 A ,苯基丙烯酸结构羧基中的酮基 O
为点 B。
113  分子优化 :受体和配体采用 SchrÊdinger 软件
包中的 Impact 模块进行优化 ,选择 OPL AS2005 分
子力场 ,电荷采用力场自带数据 ,优化方法为默认方
法 :算法 Truncated Newton ,能量收敛标准 4118 ×
 
化合物号 R’1 R’2 R’3 R’4 R’5
1 - H - H - H - H - H
2 - O H - H - H - H - H
3 - H - O H - H - H - H
4 - H - H - O H - H - H
5 - OCH3 - H - H - H - H
6 - H - OCH3 - H - H - H
7 - H - H - OCH3 - H - H
8 - H - O H - H - O H - H
9 - H - OCH3 - H - O H - H
10 - H - OCH3 - H - OCH3 - H
11 - O H - H - H - H - O H
12 - OCH3 - H - H - H - O H
13 - OCH3 - H - H - H - OCH3
图 2  苯基丙烯酸类衍生物的结构
Fig. 2  Structures of phenylpropionic acid derivatives
10 - 7 kJ / mol ,梯度收敛标准 01001 nm。
114  对接 :采用 Schrodinger 软件包中的 Glide 模
块进行对接 ,以β2环糊精的质心为中心 ,生成 1 nm ×
1 nm ×1 nm 的受体格点文件 ,计分方法采用 ext ra
p recision 选项 ,其他采用默认方法 ,每个受体与配
体对接后记录最佳的结合模式 ,以 eMBrAcE 模块
进行优化 ,优化条件和设置同上 ,采用分子间的相互
作用能为指标评价结合能。
115  包合模式评价 :由图 1 可以看出 ,如果把 HP2
β2CD 分子侧过来 ,可以近似看作图 3 这样的框架 ,
有一个大口和一个小口的桶状结构 ,本研究采用的
6 位取代结构能够在小口端形成 4 个尾。在图 3 的
框架中 ,为了便于分析配体对接的位置 ,本实验还把
各葡萄糖残基 2 ,3 位的羟基 (即图 1 中标示为 1 的
位置)的氧原子构成的近似平面中心定义为 O1 ,近
似为大口的中心 ;图 1 中 3 标示的位置是 6 位羟基
中的氧原子 ,把各葡萄糖残基中的对应位置连起来
构成的平面 ,定义其中心为 O2 ,近似为小口的中心 ,
4 个羟丙基上的氧原子依序号大小分别定义好 S1、
S2、S3、S4。计算包合物中点 A、点B 和 O1、O2、S1、
S2、S3、S4 的距离可以反映配体分子与受体的对应
位置。图 4 中显示了配体与受体结合的 3 种模式 :
第一种是苯基丙烯酸结构中苯环端进入β2CD 的空
腔 (简称 D 模式) ,A 与β2CD 的 O2 点的距离较近 ,
·955·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 4 期 2009 年 4 月
B 点与 O2 点距离较远 ;第二种是苯基丙烯酸结构
中丙烯酸端进入空腔 (简称 S 模式) ,距离指标相反 ;
另外还有一种是配体中苯环或丙稀酸结构中的一部
分进入β2CD 的空腔 (简称 P 模式) 。
2  结果
表 1 列出了 13 个配体与 5 个受体形成的包合
物的结合能 ,表 2、3 分别是配体分子中 A 和 B 点到
O1 和 O2 的距离 ,以及到 4 个取代基最短的距离。
211  β2CD 的包合作用及苯环上不同取代基的影
响 :当受体为无取代的β2CD 时 ,配体的苯环上没有
取代基时 (1 号配体) 的结合能为 - 9411 kJ / mol。
配体苯环上存在单2O H 取代时的结合能 ,邻位 ( R’1 )
取代增加约 613 kJ / mol、间位 ( R’2 ) 减少 215
kJ / mol、对位 (R’3 ) 减少了 1314 kJ / mo ;当单取代羟
基换成甲氧基时 ,结合能的变化为 :邻位 ( R’1 ) 取代
减少 313 kJ / mol、间位 ( R’2 ) 几乎没有变化、对位
(R’3 ) 减少了 719 kJ / mol。配体苯环上存在双 O H
取代时的结合能 ,双邻位 ( R’1 、R’5 ) 取代时 (配体 11)
减少约 510 kJ / mol、双间位 ( R’2 、R’4 ) 取代时 (配体
8)增加 117 kJ / mol ;双取代物中 ,有一个羟基被替换
表 1  配体与受体包合过程的结合能及包合模式
Table 1  Interaction energies and inclusion models of l igand and receptor
受体
结合能/ (kJ ·mol - 1)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
D ∶S ∶P
HP2β2CD21 - 99. 5 - 99. 5 - 94. 9 - 99. 5 - 96. 1 - 92. 8 - 93. 6 - 88. 2 - 80. 3 - 90. 3 - 95. 3 - 89. 5 - 88. 2 10 ∶3 ∶0
HP2β2CD22 - 91. 1 - 102. 4 - 100. 3 - 96. 1 - 99. 9 - 101. 6 - 86. 5 - 92. 0 - 79. 4 - 94. 9 - 87. 8 - 102. 0 - 84. 0 8 ∶5 ∶0
HP2β2CD23 - 104. 5 - 103. 7 - 102. 0 - 100. 7 - 102. 4 - 89. 5 - 81. 9 - 93. 6 - 94. 1 - 98. 2 - 91. 5 - 94. 9 - 92. 8 12 ∶1 ∶0
HP2β2CD24 - 85. 7 - 74. 4 - 84. 9 - 81. 1 - 79. 8 - 88. 6 - 83. 2 - 82. 3 - 80. 7 - 76. 9 - 80. 7 - 81. 1 - 78. 2 6 ∶0 ∶7
β2CD - 94. 1 - 100. 3 - 91. 5 - 80. 7 - 90. 7 - 93. 2 - 86. 1 - 95. 7 - 87. 4 - 86. 1 - 89. 0 - 86. 5 - 91. 1 13 ∶0 ∶0
表 2  配体分子点 A、B到 O1 和 O2 的距离( ×10 - 1 nm)
Table 2  Distances from point A and B of ligand to O1 and O2 in receptor ( ×10 - 1 nm)
配体
编号
HP2β2CD21 HP2β2CD22 HP2β2CD23 HP2β2CD24 β2CD
A2O1 A2O2 B2O1 B2O2 A2O1 A2O2 B2O1 B2O2 A2O1 A2O2 B2O1 B2O2 A2O1 A2O2 B2O1 B2O2 A2O1 A2O2 B2O1 B2O2
1 5. 6 1. 5 3. 1 6. 4 2. 1 4. 5 8. 4 4. 9 5. 2 1. 1 3. 9 7. 9 2. 4 5. 1 5. 3 8. 1 5. 8 1. 4 3. 2 6. 1
2 6. 8 2. 2 2. 6 5. 5 6. 5 2. 0 2. 8 5. 6 5. 0 0. 6 4. 2 7. 0 3. 3 1. 7 5. 1 8. 0 5. 0 0. 6 4. 3 7. 0
3 1. 7 3. 3 6. 7 2. 5 4. 9 2. 0 3. 0 7. 0 5. 7 1. 5 3. 3 6. 2 1. 9 3. 3 7. 0 9. 8 4. 7 0. 2 5. 0 8. 3
4 6. 3 1. 7 3. 6 6. 6 0. 4 4. 5 7. 7 4. 8 6. 0 1. 4 3. 3 7. 0 3. 3 1. 8 5. 0 7. 9 5. 1 1. 1 3. 8 7. 7
5 6. 1 1. 7 3. 1 5. 9 6. 0 1. 4 2. 9 7. 1 5. 4 1. 0 3. 8 6. 7 3. 5 1. 8 6. 0 8. 9 4. 4 1. 2 3. 1 6. 7
6 5. 5 1. 4 3. 5 7. 2 4. 8 0. 1 4. 9 8. 4 6. 0 2. 1 1. 5 5. 2 1. 7 3. 7 6. 5 8. 5 6. 0 1. 8 3. 0 6. 8
7 5. 6 1. 0 3. 4 7. 6 2. 2 3. 1 6. 7 2. 8 5. 8 1. 6 3. 1 6. 8 2. 0 3. 6 7. 0 9. 5 5. 1 1. 1 4. 4 8. 1
8 5. 3 1. 3 2. 3 6. 0 6. 3 2. 0 3. 2 6. 0 5. 5 1. 2 3. 5 7. 3 1. 5 4. 0 7. 1 9. 5 5. 6 1. 3 2. 1 4. 0
9 6. 2 1. 5 3. 8 6. 9 6. 2 1. 6 3. 8 6. 8 5. 2 0. 8 4. 0 6. 8 3. 4 6. 5 4. 6 7. 6 4. 6 1. 2 2. 9 6. 5
10 6. 2 1. 7 2. 5 6. 7 5. 9 1. 8 3. 1 6. 0 1. 9 3. 0 6. 7 2. 7 3. 5 1. 7 2. 4 5. 4 5. 0 1. 0 2. 8 4. 6
11 1. 8 5. 9 5. 9 2. 9 5. 8 1. 6 2. 6 3. 6 5. 7 1. 7 1. 4 5. 3 4. 7 0. 5 2. 3 6. 2 5. 4 1. 2 3. 6 7. 3
12 2. 1 5. 6 5. 1 2. 3 2. 8 2. 0 8. 8 4. 4 6. 5 1. 9 2. 2 6. 4 3. 1 2. 1 2. 7 5. 6 4. 9 0. 4 4. 8 8. 2
13 6. 5 2. 2 2. 7 3. 1 1. 6 5. 5 5. 5 3. 2 6. 3 1. 8 1. 5 3. 5 1. 5 3. 0 5. 7 9. 0 5. 2 0. 8 4. 1 7. 3
·065· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 4 期 2009 年 4 月
表 3  配体分子点 A和 B到 4 个取代基最短的距离( ×10 - 1 nm)
Table 3  Shortest distances from point A and B of ligand to four substituents of receptor ( ×10 - 1 nm)
配体
编号
HP2β2CD21 HP2β2CD22 HP2β2CD23 HP2β2CD24
A2O B2O A2O B2O A2O B2O A2O B2O
1 5. 8 9. 7 8. 6 4. 8 4. 2 10. 4 7. 4 9. 2
2 5. 3 10. 3 5. 5 9. 4 3. 6 10. 1 4. 4 9. 4
3 8. 8 6. 6 4. 7 10. 7 3. 5 9. 5 5. 3 11. 1
4 4. 6 9. 8 9. 5 4. 7 3. 6 10. 1 4. 5 9. 3
5 4. 8 9. 7 4. 7 10. 9 3. 4 9. 9 4. 4 11. 3
6 5. 4 10. 6 5. 3 10. 9 3. 6 9. 1 5. 8 10. 4
7 5. 5 11. 2 8. 3 6. 6 3. 5 10. 6 5. 8 10. 4
8 5. 5 10. 5 4. 7 9. 7 4. 0 9. 9 6. 2 11. 0
9 5. 3 9. 9 4. 9 10. 0 3. 5 10. 1 9. 0 9. 1
10 4. 7 12. 0 5. 3 9. 4 7. 5 2. 6 4. 5 7. 1
11 10. 2 4. 9 5. 6 7. 8 4. 0 8. 9 3. 7 8. 5
12 9. 2 6. 7 7. 7 2. 6 5. 1 10. 8 4. 8 7. 3
13 4. 8 8. 3 10. 1 5. 7 4. 2 7. 4 5. 0 10. 3
成甲氧基时 ,结合能的变化为 :双邻位取代时 (配体
12)减少约 715 kJ / mol、双间位取代时 (配体 9) 减少
617 kJ / mol ;双取代物的两个羟基都被替换成甲氧
甲基时 ,结合能的变化为 :双邻位取代时 (配体 13)
减少约 219 kJ / mol、双间位取代时 (配体 10) 增加
719 kJ / mol。
表 2 中 ,显示了配体的 A 和 B 点与受体大口中
心 O1 和小口中心 O2 的距离。β2CD 作为受体形成
的包合物 ,A2O1 的距离在 0145~016 nm ,A2O2 的
距离在 012 nm 以下 ,B2O1 和 B2O2 的距离分别在
012~015 nm、014~018 nm。A2O2 距离清楚表明
苯环接近小口平面中心 ,B2O1 和 B2O2 的距离变化
范围较大 ,提示羧基端处在相对较大的活动范围。
总体上看 ,β2CD 与 13 个配体都能形成包合物 ,
平均结合能为 - 9013 kJ / mol ,全部以 D 模式存在。
当苯环上没有取代基时 ,配体与受体间只有范德华
力相互作用 ;当羟基或甲氧基取代时 ,一方面可能产
生氢键相互作用增加结合能 ,另一方面由于体积加
大 ,可能产生排斥作用 ,减少结合能。从取得效果分
析 ,只有苯环上邻位单羟基取代能够增加结合能 ,间
位单甲氧基或双羟基取代时 ,结合能基本不变 ,其他
取代的不同程度降低结合能。提示苯环部分在被β2
CD 的包合过程中起主导作用。
212  羟丙基取代对β2CD 包合作用的影响 :羟丙取
代得到 HP2β2CD21、HP2β2CD22、H P2β2CD23、H P2β2
CD24 受体 , 与 13 个配体的平均结合能分别为
- 9218、- 9316、- 9611、- 8115 kJ / mol。其中前 3
种取代模式的平均结合能绝对值都大于β2CD
( - 9013 kJ / mol) ,有利于形成包合物 ,第 4 种模式
则低于β2CD ,不利于包合物的形成。
H P2β2CD21、HP2β2CD22、HP2β2CD23、H P2β2
CD24 与 13 个配体的形成的结合模式 ,D、S、P 型的
比例分别为 10 ∶3 ∶0、8 ∶5 ∶0、12 ∶1 ∶0、6 ∶0 ∶7 ,
与β2CD 的 13 ∶0 ∶0 比较 ,前 3 种羟丙基取代模式
还不同程度地改变了包合模式 ,提高了 S 型包合的
比例 ,提示羧基部分的作用增加 ,氢键作用对于包合
的作用增加。第 4 种取代模式维持了β2CD 的包合
方式 ,但包合能力下降。结果表明 ,羟丙取代模式的
不同对其包合能力和包合方式能够产生较大的
影响。
以下进一步分析各羟丙取代β2CD 模式中 ,配
体苯环上不同羟基取代对包合作用影响。
21211  配体苯环上不同取代对 H P2β2CD21 包合配
体的影响 : 以苯环无取代配体β2CD 的结合能
( - 9410 kJ / mol)为基本参照 ( ES) ,该配体与 H P2β2
CD21 形成复合物时的结合能略有降低 ,提示羟丙基
取代后结合能力略有增加。单取代配体与 H P2β2
CD21 的结合能接近或低于 ES ,苯环上双取代时 ,除
双羟基取代外 ,结合能都略高于 ES ,在同一取代位
置 ,2OCH3 取代比2O H 取代的结合能要高 ,表明取
代越多越大越不利于包合物的形成 ,而双羟基取代
部分氢键作用抵消了基团增加的不利影响。
当配体与 HP2β2CD21 结合时 ,根据表 2、3 所示
的距离 ,配体 3、11 与 12 的 A2O1、B2O2 距离在 012
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nm 左右 ,为 S 结合模式 ,其他配体对于 H P2β2CD21
和β2CD 的距离参数比较类似 ,D 模式与 S 模式的
比例为 10 ∶3。
根据图 2 ,B 点为羧基上的酮基氧原子 ,是氢键
受体 , H P2β2CD21 中羟丙基上的羟基是氢键供体 ,在
B 与羟基氧原子的距离小于 014 nm 时 ,具有形成氢
键的基础。表 4 的结果表明 , H P2β2CD21 包合配体
时羟丙基没有参与氢键的形成。
21212  配体苯环上不同取代对 HP2β2CD22 包合配
体的影响 :苯环无取代配体与 H P2β2CD22 形成复合
物时的结合能略高于 ES ,提示该模式的羟丙基取代
后结合能力略有降低。除对位甲氧基取代外的单取
代配体与 HP2β2CD22 的结合能低于 ES ,除配体 12
外 ,苯环上双取代配体与 HP2β2CD22 ,结合能都略高
于 ES。
当配体与 H P2β2CD22 结合时 ,根据表 2、3 所示
的距离 ,配体 1、4、7、12 与 13 的 A2O1、B2O2 距离较
少 ,为 S 结合模式 ,其他配体对于 HP2β2CD22 和β2
CD 的距离参数比较类似 ,D 模式与 S 模式的比例
为 8 ∶5。表 3 的结果表明 , HP2β2CD22 包合配体时
羟丙基参与配体 12 的羧基氢键的形成。
21213  配体苯环上不同取代对 HP2β2CD23 包合配
体的影响 :当受体为 H P2β2CD23 时 ,1 号配体结合能
为 - 10415 kJ / mol ,低于 ES 1014 kJ / mol。2、3、4
号配体为 R’1 、R’2 、R’3 位单2O H 取代 ,结合能低于
ES。5、6、7 号配体为 R’1 、R’2 、R’3 位单2OCH3 取代 ,
只有 5 号配体结合能低于 ES ,6 和 7 号配体高于
ES。苯环上双取代配体与 HP2β2CD23 的结合能都
接近 ES。
根据表 2 ,只有配体 10 以 S 模式形成复合物 ,
其配体与 HP2β2CD23 结合时都为 D 模式 ,而且各距
离与β2CD 类似 ,根据图 2 的结果 , HP2β2CD23 的羟
丙基与配体 10 的羧基形成氢键。
21214  配体苯环上不同取代对 HP2β2CD24 包合配
体的影响 :当受体为 H P2β2CD24 时 ,1 号配体结合能
为 - 8517 kJ / mol ,高于 ES 814 kJ / mol ,不利于包合
物的形成。配体 2、10、13 与 HP2β2CD24 的结合能
较高 ,其他配体略低、但都高于 ES ,表明总体上 HP2
β2CD24 都不利于形成包合物 ,特别对于配体 2、10、
13 号更差。
当配体与 H P2β2CD24 结合时 ,根据表 2 所示的
距离 ,配体 1、2、3、4、5、12 的 A2O2、B2O1 距离参数
与β2CD 的比较类似 ,为 D 结合模式 ,其他配体的距
离参数与 D 模式或 S 模式的完全不一样 ,特别是 B2
O2 的距离均较大 ,综合分析为 P 模式。
3  讨论
利用理论对接计算 ,研究了 HP2β2CD 对苯基丙
烯酸类结构的包合作用 ,并对其包合作用的影响因
素进行了分析 ,可以得以下规律 :羟丙基的取代对于
β2CD 包合苯基丙烯酸类结构的能力具有一定的影
响 ,包合能力大小次序为 : HP2β2CD23 > HP2β2CD2
2 > HP2β2CD21 >β2CD > HP2β2CD24 ;配体的取代对
于包合物的形成也有较大影响 ,随着苯基丙烯酸苯
环上2O H 或2OCH3 数目的增加 ,不利于形成包合
物。β2CD 对苯基丙烯酸类结构的包合过程中 ,主要
以苯环进入环糊精空腔的模式存在 ,羟丙基的取代
能够一定程度地改变包合模式。在上述包合过程
中 ,苯环与β2CD 的范德华力相互作用是主导因素 ,
羧基与受体的氢键作用是在一定情况下能够起到辅
助的作用。
实验结果提示 , H P2β2CD 对苯基丙烯酸类结构
的包合作用可以受到配体和受体双方因素的影响 ,
实验上需要特别注意的羟丙基的取代度和取代位置
的稳定性 ,以保持结果的重现性。
参考文献 :
[ 1 ]  张 蓓 ,林东海 ,肖  楠 ,等. 人参皂苷 Rh22羟丙基2β2环糊精
包合物的鉴定和热力学参数考察 [J ] . 中草药 ,2007 ,38 (11) :
163521637.
[ 2 ]  张学农 ,唐丽华 ,阎雪莹 ,等. 羟丙基2β2环糊精对紫杉醇的增
溶作用及其分子包合机制研究 [J ] . 中草药 , 2007 , 38 ( 9) :
131721320.
[ 3 ]  Giuseppina R , Fabio G. Hydration and flexibility ofα2 ,β2 ,
γ2andδ2cyclodext rin : A molecular dynamics study [J ] . Chem
Phys ,2007 ,333 (223) :1282134.
[ 4 ]  Weiss2Greiler P. Molecular dyna2mics simulations and quan2
t um chemical calculations on β2cyclodext rin spironolactone
complex [J ] . J I nclusion Phenom M acrocyclic Chem , 2007 ,
57 (1/ 4) :29233.
[ 5 ]  于艳敏. 环糊精包结作用的分子模拟研究 [ D ] . 合肥 :中国科
学技术大学 ,2007.
[ 6 ]  Rudyak V , Yu A. St ructural features of cyclodext rin inclu2
sion complexes : Correlation of binding energies wit h t hermo2
chemical data [J ] . Russian J Phys Chem , 2005 , 79 ( Suppl
1) :S282S32.
[ 7 ]  Jiri H , Jana M. The effect of (22hydroxypropyl)2β2cyclodex2
t rin on rheology of hydrophobically end2capped poly (et hylene
glycol) aqueous solutions [J ] . J R heol , 2004 ,48 (1) : 23238.
[ 8 ]  Chikara I , Yasuji I. Molecular simulation on interaction of
polychlorodibenzodioxin and cyclodext rins [ J ] . Yamaguchi2
kenri tsu Dai gaku Sei katsu Kagakubu Kenky u Hokoku ,
2005 , 31 :41248.
·265· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 4 期 2009 年 4 月