DOI: 10.1016/j.carbpol.2021.118042

本文综述了环糊精及其衍生物在制备具有特定功能的电纺纳米纤维中的应用。环糊精由于具有与疏水性和挥发性分子形成包合物的独特能力，确实能够促进生物活性化合物在电纺纳米纤维中的包封，从而提供满足食品、生物医学和制药用途的速溶产品，用于废水和空气净化的过滤材料，以及各种其他技术应用。此外，环糊精还可以改善天然生物聚合物的可加工性，从而有助于制造具有很强工业相关性的“绿色”材料。因此，本文综述了各种环糊精基纳米纤维的最新研究进展，包括由纯环糊精、聚环糊精和环糊精功能化天然生物高聚物制备的纳米纤维。为此，研究了这些方法的优缺点及其可能的应用，以及在工业水平上利用静电纺丝技术的当前局限性。

图1.有关（a）静电纺丝，（b）电纺丝纳米纤维的功能化，（c）环糊精和（d）环糊精功能化电纺丝纳米纤维的出版物的年度趋势。插图代表出版物的累计数量。从Scopus数据库中检索数据。

图2.（a）取决于原材料的天然生物聚合物基电纺膜的示意图，（b）根据Scopus数据库绘制的代表其主要应用的饼图。

图3.（a）最常见CDs的化学结构。（b）CDs的三维构象。（c）CDs的主要物理特性，具体取决于葡萄糖单位数。（d）包合物的形成示意图，其中蓝色和绿色物体代表环糊精（即主体分子）和小分子（即客体分子）。例如，制备了βCDs与消旋卡多曲之间的摩尔比为1:1，βCDs与萘普生之间的摩尔比为1:2，βCDs与香芹酚之间的摩尔比为2:1，βCDs与沉香醇之间的摩尔比为2:2的包合物。

图4.（a）HPβCD浓度对水溶液电导率、结合水和粘度的影响。（b）50wt％，（c）60wt％，（d）65wt％，（e）和70wt％电纺HPβCD溶液的SEM显微照片。TEM显微照片显示了由65wt％溶液静电纺丝制备的纤维，放大倍率为（f）200000X和（g）400000X。

图5.环糊精纳米纤维不同交联策略的示意图。在静电纺丝之前将交联剂添加到CD溶液中，然后进行固化步骤以在最终膜中引发反应。CDs与（a）1,2,3,4-丁烷四羧酸（BTCA），（b）环氧氯丙烷（ECH）以及（c）柠檬酸（CTR）和苯并恶嗪（BA-a）单体反应。

图6.环糊精官能化纳米纤维的制备方法示意图。（a）静电纺丝聚合物/CD-ICs溶液，（b）静电纺丝聚合物/CDs/活性化合物溶液，（c）CD/CD-ICs接枝或CD/CD-ICs交联纳米纤维，（d）同轴静电纺丝CD/CD-ICs核功能化纳米纤维，和（e）准聚轮烷结构。

图7.HPβCD含量增加时壳聚糖基电纺垫的纤维形态：（a）0wt％，（b）30wt％，（c）40wt％，和（d）50wt％。（e）CH/HPβCD电纺纳米纤维组成的示意图。（f）卷曲前（g，i，k）和卷曲后（h，j，l）CH/polyHPβCD-ICs-辛伐他汀纳米纤维覆盖镍钛诺支架的宏观和微观图像。

图8.（a）初纺RSF纳米纤维，（b）乙醇喷雾处理后的RSF纳米纤维，（c）丙酮浸没处理后的RSF纳米纤维，（d）初纺RSF/HPβCD-ICs-TAM纳米纤维，（e）乙醇喷雾处理后的RSF/HPβCDs-ICs-TAM纳米纤维，（f）丙酮浸没处理后的RSF/HPβCDs-ICs-TAM纳米纤维的SEM显微照片。