半乳糖-β环糊精，Gal-β-CD，6-O-α-D-半乳糖基-β-环糊精，葡萄糖分子定制合成

一、材料基础信息

中英文名称：半乳糖-β环糊精（Galactosyl-β-Cyclodextrin，Gal-β-CD）是β-环糊精（β-Cyclodextrin，β-CD）的衍生物，化学名称为6-O-α-D-半乳糖基-β-环糊精。其核心结构由β-环糊精的7个葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接成环状中空筒形，并在6位碳原子上通过α-1,6-糖苷键连接一个半乳糖基团。

二、功能特性

1. 分子包合能力：β-环糊精的疏水内腔可包合药物、香料等小分子，半乳糖基的引入增强了其与含半乳糖残基的生物分子（如糖蛋白）的亲和力，提升靶向递送效率。

2. 稳定性提升：包合作用可保护药物免受光、热降解，例如在中药制剂中防止挥发性成分逸失。

3. 生物相容性：β-环糊精无毒、可生物降解，半乳糖基进一步降低免疫原性，适用于口服或注射制剂。

4. 乳化与增溶：半乳糖基的亲水性改善了环糊精的乳化能力，可稳定食品乳液或化妆品中的活性成分。

三、合成方法与实验路径

酶法合成是主流手段，以β-环糊精和蜜二糖为原料，通过α-半乳糖苷酶催化转糖苷反应：

1. 反应条件：β-环糊精与蜜二糖物质的量比1:2，酶用量75 nkat/g蜜二糖，pH 6.5（50 mmol/L醋酸缓冲液），40℃下反应24小时。

2. 机制：α-半乳糖苷酶切断蜜二糖的α-1,6-糖苷键，将半乳糖基转移至β-环糊精的6位羟基，形成稳定产物。

3. 纯化：反应后通过高效液相色谱（HPLC）分离，质谱（MS）、红外光谱（IR）和核磁共振（NMR）确认结构。

四、应用领域

· 医药：作为药物载体提升难溶性药物（如抗癌药）的溶解度，或靶向递送至肝细胞（通过半乳糖基与去唾液酸糖蛋白受体结合）。

· 食品：稳定维生素C等易氧化成分，掩盖鱼油等异味。

· 农业：包埋农药分子提高附着力，或作为植物生长调节剂。