β-环糊精（β-CD）对L-和D- N的对映选择性已经在水溶液和结晶状态下研究了乙酰色氨酸（NAcTrp）。溶液中的NMR研究表明，β-CD与L-和D-NAcTrp形成非常相似但不完全相同的复合物，并且表现出与L-NAcTrp的更强结合。在结晶状态下，只有β-CD-L-NAcTrp容易从水溶液中结晶为二聚体复合物（两个宿主包围两个客体分子）。相反，虽然尝试了许多条件，但从未获得复合物β-CD-D-NAcTrp的晶体。在水溶液中，两种配合物中客体的取向与晶体中β-CD-L-NAcTrp配合物的取向不同。总体而言，该研究表明，在结晶开始时，β-CD-L，D-NAcTrp配合物在水溶液中观察到的细微差异被放大，
关键词： β-环糊精; 对映体歧视; N-乙酰色氨酸; NMR; X射线结构
环糊精（CDs）是一种环状的水溶性碳水化合物，具有相当非极性的空腔，可以容纳各种有机分子（客体）并形成包合物[1]。客体分子可以完全或部分地封闭在腔内，这取决于它们的尺寸和CD大环的尺寸。在腔中建立的主 - 客体相互作用是范德瓦尔斯型，而客体的延伸出腔的部分和主体的羟基之间是H键相互作用和/或静电性质。CD已被研究并用于增强药物的溶解度，生物利用度和稳定性[2-5]。此外，作为α-D-吡喃葡萄糖的低聚物，CD具有内在的手性，因此它们与对映体对形成非对映体包合复合物，并且它们通常在水溶液中显示出对映选择性，或者它们可以仅与一种对映体共沉淀（对映体分离）。通过环糊精包合物分离对映体对于具有药学意义的客体尤为重要，因为对映体纯的药物对于制药工业至关重要[1,6,7]。
到目前为止，已经证明难以解释和预测特定CD对对映体的识别能力，特别是在溶液中。一个有趣的尝试是在水溶液中进行热力学研究，其中微量量热法测定了大量（43）和各种手性有机化合物[8]，室温下含有β-CD。已经表明，对于手性识别而言重要的性质和相互作用包括（i）弱的非键合相互作用而不是极性，（ii）非对称的非极性穿透客体和（iii）手性中心与带电/亲水基团的大距离。此外，对映选择性的趋势不遵循关联常数的趋势，即N-乙酰酪氨酸的两种对映体的β-CD复合物的缔合常数，N-乙酰基苯丙氨酸和N-乙酰色氨酸按降序排列，而它们的对映选择性（L-与D-对映体的结合常数K的比率）显示增加的顺序（分别为1.04,1.1和1.34）。另一方面，X射线晶体学可以提高我们对原子级CD的手性识别的理解，通过提供客体在腔中的相互作用和拟合的洞察，考虑到晶格力可能引入额外的和对映体歧视的参数更为严格[9,10]。然而，文献中具有手性客体分子的CD的非对映异构体复合物的晶体结构是稀缺的。对于含有非诺洛芬的β-CD [7]由于所得到的晶体含有以S / R比= 3：1 包封（R） - 或（S） - 对映体的离散β-CD二聚体，因此发生外消旋混合物的部分手性拆分。对映体在β-CD二聚体中采用不同的取向，并且（S）络合物的优选取决于羧基的更强的H-键，以及在腔内更有利的甲基 - 苯基相互作用。相反，β-CD对（R） - 和（S） - 氟比洛芬没有区别[11]因为从外消旋混合物中生长的晶体具有在β-CD二聚体中封闭（作为头对头二聚体）的两种对映体。在取代的CD的情况下，2,3,6-三-O-甲基-α-CD区分（R） - 和（S） - 扁桃酸[12]，因为它与外消旋混合物形成非常不同的晶体。相同的主体仅与外消旋混合物的水溶液（对映体分离）[13]中的（R） - （ - ） - 1,7-二氧杂螺[5.5]十一烷（Dacus Oleae信息素）结晶，在溶液中也显示出高对映选择性。同样，七 - （2,3,6-三-O-甲基）-β-CD在溶液中显示出高对映选择性（S） - （+） - 1,7-二氧杂螺[5.5]十一烷，在某些条件下，它仅与（S） - 对映体共结晶[14]。由全甲基化CD的大环灵活性引起的诱导主客体拟合在其手性鉴别能力中起着至关重要的作用。
还使用相溶解度图[15]，NMR光谱[16]和电化学方法[17]以及X射线晶体学[18]测试了CD对氨基酸及其衍生物的手性识别。分别生长的L-和D- N-乙酰基苯丙氨酸（NAcPhe）的β-CD的详细结构[18]已经表明，尽管这两个复合物是同晶的（相同的空间群，非常相似的晶胞尺寸和相同的β-CD二聚体堆积），但是客体分子的定位存在差异，D-对映体是有序的，而L-对映体广泛混乱。这种差异似乎取决于客体本身之间以及晶格中的主体和共结晶水分子之间的细微疏水差异和H键相互作用。具有不同L-苯丙氨酸衍生物的β-CD的其他结构[19,20]证实了上述一般结果。在本研究中，我们报道了N-乙酰色氨酸（NAcTrp）的L-和D-对映体在β-CD中的应用（方案1））努力有助于研究结晶态和溶液中CDs对氨基酸衍生物的手性识别。已选择客体NAcTrp，因为其具有适当尺寸的大芳族侧链以紧密地配合在β-CD腔中，因此预期具有受限的活动性和有限的病症。指示CD用于手性选择性/区分色氨酸的兴趣和可能的应用是在水溶液[21]，传感器开发的电化学[17,22,23]中的研究，作为色谱中固相的组分[24]，或在毛细管电泳[25]。