环糊精，让水更洁净

只需使用极少量的玉米淀粉提取物——环糊精作为原材料，即可过滤出饮用水中纳米级的全氟及多氟烷基化合物和其它微污染物。该技术由美国Cyclopure公司借助瓦克的技术支持开发而成，现已进入商业化使用阶段。

这些柠檬黄的粉末看起来很好吃，它的主要成分是瓦克生产的环糊精，这种物质无色，无味。尽管这些黄色粉末看似美味，但它并不能“果腹”，而是“解渴”用的，并且是以间接的方式。总部位于美国伊利诺伊州的Cyclopure公司使用刚性交联单体让瓦克的β-环糊精分子相互连接，生产出了一种高效安全的净水吸附剂，可去除饮用水中的纳米级化合物、药物和农药等微污染物。

全氟及多氟烷基化合物（PFAS）是一种高毒性微污染物，现已在全球引发非常紧迫的健康问题。PFAS家族有几千种化合物，其中包括PFOA、PFOS和GenX，广泛存在于泡沫灭火剂、包装材料、纺织品和不粘锅等工业产品中，可通过多种途径流入地下水。不仅如此，科学家还在空气、土壤、植物、人体、野生动物和水生环境中检测到了PFAS。

PFAS的危害在于一旦被摄入，它们就会在体内聚集，半衰期可长达数年之久。这些“永久性化学品”已被证明与高血压、甲状腺疾病、肝损伤和肾癌等疾病息息相关，而且还会对发育中的胎儿造成危害。

“越来越多的数据表明，即便是非常少量的PFAS，也会对健康造成危害。”瓦克美国环糊精全球业务开发经理Mark Harrison先生表示，“目前，多国环境保护局已采取强硬措施，以预防人们长期接触PFAS。”

令人难以置信，只需使用微量的环糊精这种从玉米淀粉中提取的原材料，便可生产出能够有效过滤出饮用水中纳米级（低于5ppt）的PFAS和微污染物的新型吸附材料。Cyclopure公司的科研人员在生产这种吸附剂时使用了瓦克的β-环糊精产品。

Mark Harrison先生对环糊精的内外结构了如指掌，例如，环糊精环状分子中的葡萄糖单元如何通过旋转让分子腔内具有憎水性，而外壳却具有亲水性。

当Harrison先生在2016年《自然》杂志中看到美国康奈尔大学研究院Will Dichtel发表的题为《如何利用β-环糊精聚合物快速去除水中有机微污染物》的专题报告时，他很是振奋。

他说，“你很难在《自然》杂志的封面上看到环糊精的身影。”但这位瓦克经理很清楚，含7个葡萄糖单元的β-环糊精分子此前从未在水处理领域的商业化应用中出现过，他立刻敏锐地意识到这种产品在此处的应用潜力。

环糊精具有很高的性价比，而且能够从可再生植物原料——玉米淀粉中获取。Harrison先生介绍说，“β-环糊精是一种非常出色的吸附剂，不仅可大规模工业化生产，而且还具可持续性。可以这样简单地说：将β-环糊精放入水中后，环糊精分子憎水性空腔中的水分子就会跑出来， 而化合物等其它憎水性分子就会‘乘机’取代水分子进入到环糊精空腔中。”

近几年，瓦克已多次帮助Cyclopure公司在美国申请获得美国国家科学基金会（NSF）和美国国家环境健康科学研究所（NIEHS）提供的资助。在这些机构提供的资金帮助下，Cyclopure公司的科研人员对环糊精吸附剂进行了优化，使其能够捕捉特定类型的污染物。在2016年开发出针对药品和农药的DEXSORB环糊精聚合物之后，Cyclopure公司的化学家们又设计了另一款吸附剂：专门过滤PFAS的DEXSORB+。这种吸附剂专为追踪和捕捉PFAS开发成，其中添加了正电荷，并使用不同的交联剂来生成新的环糊精网状结构。在瓦克的支持下，Cyclopure公司的这两款水处理配方现均已进入商业化生产阶段。“在合作的每一个阶段，所有参加合作的人员都成了好朋友，”Cassou先生说，“瓦克向我们提供了专业技术知识和资源，帮助我们扩大业务，我们很快就与Mark（Harrison先生）和瓦克在慕尼黑的高管们建立了相互信任的密切合作关系。瓦克从一开始就对我们非常重视，尽管那时我们还是一家刚成立的初创公司。”Cyclopure这家年轻的公司已先后获得了多个知名商业协会的关注，并且成功入围2020年世界材料论坛创业挑战赛的决赛。

Cyclopure公司的发展可谓迅猛。Harrison先生说，“Cyclopure公司的技术进入商业应用的速度如此之快，着实让我们惊叹，他们的专注力和专业性是如此强大。”Cyclopure公司用于检测自来水中是否存在PFAS的水质测试套件已进入商业化阶段，并上市销售，同时，用于家庭过滤的产品也在生产之中，将于今年晚些时候推出。