β-环糊精及其八种衍生物在四种不同溶剂中构象的分子动力学研究
软凝聚态物质
2017-10-11 v1 生物物理
化学物理
摘要
开发用于制药和其他应用的β-环糊精 (CD) 衍生物需要了解原子层面的相互作用及其产生的结构特征。本研究利用分子动力学 (MD) 模拟和溶剂化自由能计算，探讨了四种不同溶剂对天然 CD 及其亲水性衍生物（甲基化 CD；MECD 和羟丙基 CD；HPCD）和疏水性衍生物（乙基化 CD；ETCD）结构的影响。在非极性溶剂（环己烷；CHX 和辛烷；OCT）中，天然 CD、2-MECD、6-MECD、2,6-DMCD、2,3,6-TMCD、6-HPCD、2,6-HPCD 和 2,6-ETCD 通过其分子内氢键稳定地形成对称的环状空腔结构。相比之下，极性溶剂（甲醇；MeOH 和水；WAT）中的 CD 表现出巨大的结构变化和波动，导致其空腔发生显著变形。研究发现，与极性溶剂的氢键是造成这种行为的主要因素之一：溶剂 -CD 氢键与分子内氢键强烈竞争，导致 CD 的结构稳定性发生显著变化。唯一的例外是疏水性的 2,6-ETCD，它在所有溶剂中都保持了其球形空腔。基于此，提出 2,6-ETCD 可作为缓释药物载体。
引用
@article{arxiv.1708.00714,
title = {Molecular Dynamics Study of Conformations of Beta-Cyclodextrin and its Eight Derivatives in Four Different Solvents},
author = {Wasinee Khuntawee and Mikko Karttunen and Jirasak Wong-ekkabut},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.00714},
year = {2017}
}