據外媒報道，一項新的研究使得流行的化合物更便宜、對環境也更好。達特茅斯學院的一項研究顯示，使用光敏化學物質的工藝可以大大降低生產γ -環糊精的成本和能源消耗。γ -環糊精是一種廣泛用於製造業的化合物。
發表在《Chem》上的這項研究展示了一種腙模板如何取代能源密集型蒸餾來生產和分離γ -環糊精–一種吸引其他分子的水溶性化學物質並被用於改善食品、藥品和廣泛的消費品。
“這些化合物是可生物降解的、生物相容的、良性的、常用的，”達特茅斯大學化學教授Ivan Aprahamian說道，“我們正在提高生產效率以便更多地用於工業。”
環糊精是一種天然的化合物，它在使用前封裝並保存產品中的活性成分。這種水溶性化合物由葡萄糖構成，當酶被添加到澱粉中時就會產生。它們像甜甜圈一樣的形狀使其可以作為分子容器包圍其他化合物，直到它們被熱或其他物理過程釋放出來。
跟其他常見的環糊精如α -環糊精和β -環糊精相比，γ -環糊精體積最大、水溶性最強。
“這種分子的獨特結構有助於它容納像維生素和敏感染料這樣的大分子，”該研究的論文第一作者、達特茅斯阿普拉哈米亞研究小組的研究生Sirun Yang說道，“γ -環糊精在工業上已經很有用了，現在我們讓它更容易地用於製藥、食品和家用產品的生產商。”
在藥品中，這種化合物延長了藥物的保質期並使它們形成易於食用和消化的形式。空氣清新劑利用這種化合物捕捉難聞的分子、降低它們在空氣中的濃度。香水可用它來緩慢釋放氣味宜人的化合物。
據Aprahamian介紹稱，工業面臨的挑戰是γ -環糊精也是能源密集型和昂貴的製備和分離。截止到目前，還需要一種昂貴的蒸汽蒸餾過程來去除用於形成化合物的分子模板。
通過使用由光敏腙製成的模板，新工藝在酶生產過程中將γ -環糊精引導成獨特的容器狀甜甜圈形狀，然後可以使用成本效益高、環境友好的光輻照工藝將其去除。
“我們的方法依賴於使用腙，這是一種可以很容易地添加到γ -環糊精腔中的光開關，”Aprahamian說道，“一旦你引入光，它會改變形狀並離開腔體並促進化合物的分離。（這個過程）不再需要蒸汽蒸餾。”
跟更容易獲得的環糊精相比，新工藝使高功能化合物更具資源和價格競爭力。
由於生產成本更低，γ -環糊精可以被更廣泛地用於消費產品。對於製藥行業來說，增加這種化合物的使用將使製造商能配製出更低劑量的活性成分、使藥物更便宜並減少副作用。