Вестник МГТУ, 2025, Т. 28, № 2.

Грибкова В. А. и др. Разработка пищевых продуктов на основе циклодекстринов Комплексообразование ЦД по схеме "хозяин - гость " Способность ЦД образовывать и формировать на молекулярном уровне комплексные включения с разнообразными веществами разного назначения считается основой, определяющей их значимость и практическое применение (Mashaqbeh et al., 2021; Minns et al., 2002). Так, например, благодаря их способности к комплексообразованию ЦД могут на молекулярном уровне образовывать особые включения по типу "хозяин - гость". При этом последние могут быть разного химического состава и структуры: твердыми, жидкими и газообразными химическими соединениями. В этих соединениях полость молекулы "хозяина" ЦД служит местом хранения молекулы "гостя". Прочность и стабильность образуемого комплексного соединения зависят от соответствия размеров молекул "хозяина" и "гостя", а также от специфических локальных взаимодействий между их атомами, молекулами, а также соответствующими химическими и поверхностными связями. Стериохимическое строение комплексов "хозяин - гость" может быть описано двумя возможными вариантами (Natural..., 2016): 1) комбинация 1 : 1 молекула-хозяин (ЦД)/молекула-гость (МХ/МГ (К1:1)), следующее уравнение дает стехиометрию комплекса включения: МХ + МГ ^ МХ/МГ (К1:1), при МХ = ЦД уравнение примет вид ЦД + МГ ^ ЦД/МГ (К1:1); 2) комбинация 2 : 1 молекула-хозяин (ЦД)/молекула-гость (МХ2/МГ (К2:1)), следующее уравнение дает стехиометрию комплекса включения: 2МХ + МГ ^ МХ2/МГ (К2:1), при МХ = ЦД уравнение примет вид 2ЦД + МГ ^ ЦД2/МГ (К2:1). Равновесное связывание гостевой молекулы и ЦД с образованием комплекса в комбинации 1 : 1 и с комбинацией 2 : 1 показаны на рис. 3 и 4. Молекула ЦД Молекула Комплекс "хозяин" "гость" 1 : 1 "хозяин - гость" Рис. 3. Схема образование комплекса включения "хозяин - гость" при равновесном связывании гостевой молекулы и ЦД с образованием комплекса 1 : 1 Fig. 3. Scheme of formation of the host - guest inclusion complex upon equilibrium binding of the guest molecule and CD with formation of a 1 : 1 complex Молекула ЦД Молекула Комплекс "хозяин" "гость" 2 : 1 "хозяин - гость" Рис. 4. Схема образование комплекса включения "хозяин - гость" с равновесным связыванием гостевой молекулы и ЦД с образованием комплекса 2 : 1 Fig. 4. Scheme of formation of the host - guest inclusion complex with equilibrium binding of the guest molecule and CD to form a 2 : 1 complex Комбинация ЦД/МГ (1 : 1) является наиболее распространенным типом комплекса ЦД (Leclercq, 2016). Она возникает, когда размер вводимого "гостя" соответствует размеру полости ЦД и одна молекула "гостя" оптимально заполняет полость. Предположительно, комплексы включения типа 2 : 1 образуются путем взаимодействия второй молекулы ЦД с ранее сформированным комплексом 1 : 1 (Li et al., 2022). Размеры полости ЦД и гостевой молекулы считаются определяющими и оказывают существенное влияние на комплексообразование (Mohammed-Saeid et al., 2019; Maniam et al., 2022). Однако механизм протекания этого процесса еще до конца не уточнен и исследования в этом направлении продолжаются. Так, например, до настоящего времени остается открытым вопрос о природе сил, удерживающих вводимые в ЦД молекулы, как и характер образующихся при этом связей. Известно также, что важную роль в образовании соответствующих связей могут играть Ван-дер-Ваальсовы силы и межмолекулярные связи, 154