聚氨基环糊精对海藻酸钠的结合能力

通过研究它们与海藻酸钠（Alg）的相互作用，进一步评估AmCD的可能的腔外相互作用。这是一种容易获得且稳定的嵌段共聚物，由β-D-甘露糖醛酸和由1→4糖苷桥连接的β-L-古洛糖醛酸单元构成。因此，它似乎是模型聚阴离子的理想候选者，以研究可能与AmCD复合的化学计量和热力学特征。特别是，就我们的目的而言，研究的要点是：i）形成的可能复合物的化学计量和ii）相互作用的密切机制。

通过将可变量的聚阴离子（25mN）的浓缩溶液与固定等分试样的每种AmCD的溶液（1.5mM）混合，在给定的pH值下制备一系列工作样品（参见实验）。从定性的角度来看，我们根据具体情况观察了三种不同的行为。在高pH值下，即在几乎不带电的AmCD存在下，无论加入的聚阴离子的量如何，制备的样品都是清澈的。在降低pH时，仅在最低Alg浓度下形成澄清溶液，而在增加Alg量超过极限值时产生强烈浑浊。在进一步将pH降低至4.6时，即当AmCD接近其最高质子化状态时，任何量的Alg的添加总是导致沉淀物的形成。后一观察结果表明，在这种情况下，添加的Alg几乎完全由聚阳离子AmCD从溶液中沉淀出来。这意味着同时从溶液中减去越来越多的AmCD。值得注意的是，因为pķ 一个报告的藻酸值是远低于4.0 [54] ，我们可以排除ALG是我们的实验条件下中和到一个显著程度。我们证实，在所用的pH条件下，单独的Alg不会形成沉淀物。离心后对工作样品进行极化分析，典型趋势如图6所示。

值得注意的是，通常n r值永远不会与AmCD上的平均电荷（< n H + >）一致。因此，沉淀物必须从溶液中嵌入离子。值得注意的是，CD1在缓冲液存在下显示较低的n r值，表明沉淀物保留的无机阴离子的量随着溶液中盐含量的增加而增加。在增加其质子化状态时，AmCD在相对尺度上作为沉淀剂效果较差，因为n r值显着大于< n H +>在高pH值下，而相反的情况发生在低pH值。三种不同AmCD之间的比较表明CD2是最有效的配体，在任何pH下显示出最大的n r值。

为了完整起见，我们还尝试通过DLS测量评估可能的AmCD-Alg聚集体的大小。不幸的是，获得了非常差的结果。在pH6.5下，静置24小时后制备的样品的澄清上清液显示不存在大于2nm的物体（其或多或少地对应于单个AmCD单元的流体动力学直径）。在pH8.4下进行的相同尝试表明存在非常少量的平均直径为450±150nm的物体。然而，它们的浓度很低，相关的扩散信号质量很差。因此，必须考虑所发现的结果仅仅是指示性的。然而，这种明显的失败是有益的，因为它表明AmCD-Alg聚集体具有非常低的ζ-电位，

为了使这些结果合理化，值得初步回顾一下，AmCD和Alg之间的结合不涉及宿主腔，但暗示了不同的机制，即外部静电和氢键相互作用。因此，它与与对硝基苯胺的相互作用无法比较。此外，必须考虑到三个AmCD 在每个CD单元上的平均侧基数（< n P >）和N原子上都不同。可以合理地假设，与CD3或CD1相比，CD2的多胺灌木应具有更大的灵活性和构象自由度（参见支持信息文件1）进一步讨论这一点）。因此，CD2结果证明它是Alg的最佳配体，因为它能够在聚阴离子链上达到最佳配合。我们还提到AmCD的质子化首先发生在相对于CD支架的最远的N原子上。因此，在相对高的pH值下，每个AmCD单元上的带电基团受益于更大的构象自由度，使得配体可以以最有效的方式与聚阴离子相互作用。相反，在较低的pH值下，AmCD上的其他正电荷必须分配在主要环糊精边缘周围的相对狭窄的空间中。因此，电荷的增加不能有效地改善配体的结合能力，以每个聚阳离子单元的阴离子单体数表示。