【科学百汇】葫芦脲和葫芦有关系吗？

葫芦脲（CB[n]）又名瓜环，它具有特殊的结构，形状似葫芦，两端有开口空腔，具有较高的刚性。近年来，超分子化学发展迅速，CB[n]是继杯芳烃、冠醚、环糊精之后又一类全新的超分子大环主体化合物，因其与很多类型的客体都有很好的选择性强键合能力，从而得到了广泛研究。

目前，葫芦脲因其独特的性质被越来越多地应用在医药、分子开关、催化等其它方面：

一、医药

在药物传递研究中，常用生物相容性来评估载体，以确保药物的安全释放和细胞毒性最小化。传统化疗具有毒性强和抗药性强两大缺点。CB[n]化学稳定性优异、生物毒性低，通过非共价键作用，可以让药物靶向释放，从而有效地解决这一问题。此外，CB[n]的空腔与药物相互配合，不仅可以改善药物的释放性能，还能降低药物使用的副作用。

二、分子开关

分子开关是建立在分子水平上的一个可逆过程，随着外界条件(温度、pH、光照等)的改变，分子的结构也发生改变，进而表现出一些特殊的性质。目前大多超分子开关是以杯芳烃为主体。CB[n]也可以用在pH响应分子开关、热响应分子开关、电化学响应分子开关等。

三、催化及其它

研究人员发现葫芦脲在环加成反应中具有类似酶的性质，可以加速反应速率。葫芦脲和无机基体单元SiO2凝胶在溶液里反应所形成的复合材料还可以做吸附材料和催化剂的载体。

不仅如此，更令研究人员惊喜的是，葫芦脲及其衍生物在分子离子识别、分子机器、分子马达、超分子组装、污水处理、仿生酶、临床药学等领域有着巨大的应用潜力。而且在化学、生物学、催化科学、生物化学、生物物理、物理学等众多经典学科领域凸显出了巨大的作用。同时在应用领域如食品、化妆品、香料、众多日用化工产品、染料、农药等领域应用广泛。不仅如此，其在工业、农业、国防及医药学等领域均有着重要的应用价值。

小小的葫芦脲竟拥有如此多的应用领域，相信随着科技的发展，它能在更多的领域发挥作用。

本文由石家庄市藁城区第九中学高级教师韩素娟进行科学性把关。

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from BMC Materials
摘要：负责分子识别的特定相互作用在生物系统的基本功能中起着至关重要的作用。对这些相互作用的模拟仍然是生物化学基础研究和材料科学应用中最重要的挑战之一。然而，目前基于主客体超分子化学的分子识别系统依赖于常用的平台（如环糊精、冠醚、葫芦素、杯芳烃等）来定位功能。这些平台限制了功能多样化的机会，特别是考虑到现代材料科学的巨大需求。合理设计生物和化学识别的新型受体系统对开发多种功能材料具有重要意义。本文综述了近年来化学设计分子识别及其在材料科学中的应用研究进展。在简要介绍了代表性战略之后，我们描述了这些新兴领域的一些进展。重点介绍了近年来发展起来的具有分子组装、类酶和生物识别等动态特性的功能材料。我们还选择了与传统超分子主客体系统相比具有动态特性的材料。最后，我们讨论了这些系统目前的局限性和未来的发展趋势。