去氫表雄酮包合物的制備工藝研究

張 雯， 趙亞蘭， 李彥軍

(陜西科技大學 生命科學與工程學院， 陜西 西安 710021)

0 引言

去氫表雄甾酮(dehydroepiandro sterone,DHEA)是在人體腎上腺皮質中合成的C19腎上腺甾體類化合物，是制造多種甾體激素的中間體.特別是其結構類似物7,15-雙羥基-DHEA可合成多種甾體類激素，在醫(yī)藥工業(yè)中常作為重要的醫(yī)藥中間體.目前利用生物轉化法對其進行合成，成為熱點，但由于其水溶性較差使其在發(fā)酵液中的溶解度較低.本課題擬對其進行包合物的制備，提高其水溶性，為對其采用生物轉化方法進行轉化奠定基礎.

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1材料

DHEA(分析純，武漢合中醫(yī)藥生化公司)，β-環(huán)糊精(分析純，上海山浦化工有限公司)

1.1.2儀器

OPTEC光學顯微鏡，752型紫外分光光度計，760CRT雙光束紫外可見分光光度計，傅立葉變換紅外光譜儀(ATR-FT-IR, VECTOR-22, 德國Bruker)

1.2 試驗方法

1.2.1DHEA包合物的制備

采用飽和水溶液法制備DHEA包合物[1]，分別考察時間、溫度及摩爾比對包合率的影響.并由單因素實驗結果設計正交實驗，如表1所示.

1.2.2DHEA包合物的鑒定

通過顯微鏡鑒定法、薄層色譜法、紅外光譜法驗證包合物的生成[2-4].

1.2.3DHEA包合物溶解度考察[4]

DHEA包合物的前處理：稱取適量的DHEA包合物加入無水乙醇之中，快速振搖，抽濾，干燥.

稱取適量的DHEA及前處理好的DHEA包合物加入水中，攪拌一定時間，靜置過濾，測濾液的吸光度.根據(jù)吸光度與濃度之間的標準曲線可求出DHEA濃度.通過濃度的比值即可求出溶解度提高的倍數(shù).

2 結果與分析

2.1 影響因素及水平的確定

以包合率為指標，分別對溫度、時間及摩爾比進行單因素考察，確定各因素考察水平，進一步進行正交試驗，從而確定最佳工藝條件.各因素水平實驗如表1所示.

表1 影響因素及水平

2.2 正交試驗確定最佳包合條件

按照上述所確定的影響因素及水平，進行L9(33)正交試驗，以包合率為指標，確定最佳包合工藝.每次試驗平行做3組，實驗結果取平均值.試驗結果如表2所示.

按照正交試驗所確定的最佳工藝條件(A2B2C2)進行補充試驗制備DHEA包合物，試驗結果可得：包合率為46.14%，高于正交試驗中各次試驗的包合率，試驗結果與正交試驗所得結論一致.

通過正交試驗及補充試驗結果可知，影響DHEA包合率的因素顯著性順序為：溫度>時間>摩爾比.DHEA包合物制備的最佳工藝條件為：包合溫度50 ℃，包合時間2 h，摩爾比1∶2，包合率可達46.14%.

由正交試驗結果可知，摩爾比小時，包合率小，因為摩爾比小時，β-環(huán)糊精的量少，其空腔數(shù)量少，因此包合的DHEA有限；增大環(huán)糊精的量，包合率上升，再提高摩爾比，包合率下降，因為環(huán)糊精的量偏多，表面吸附的DHEA的量也會增多.時間的延長有利于DHEA的包合，因此包合物包合率上升，時間再延長包合率基本保持不變；低溫時包合率低，因為低溫時飽和溶液中環(huán)糊精的溶解度低，影響包合.高溫時包合率下降，分子熱運動劇烈，包合物容易破包.

表2 L9(33)正交試驗結果

注：Z代表最優(yōu)條件

2.3 DHEA包合物的顯微鏡鑒定結果

DHEA包合物的顯微鏡鑒定結果如圖1～4所示.由圖可知，DHEA為針狀晶體，β-CD為大顆粒狀，二者混合物為針狀與顆粒狀，包合物中觀察到菱形晶體.經分析，這種菱形晶體為DHEA-β-環(huán)糊精包合物.

2.4 DHEA包合物的薄層色譜鑒定結果

DHEA包合物的薄層色譜鑒定結果表明，在紫外燈下僅有DHEA組能觀察到斑點，DHEA-β-環(huán)糊精包合物及β-環(huán)糊精組并沒有斑點出現(xiàn)，再一次證明DHEA已被β-環(huán)糊精包合，形成包合物.

圖3 DHEA-β-CD混合物 圖4 DHEA包合物顯微

2.5 DHEA包合物的紅外光譜鑒定結果

DHEA包合物的紅外光譜鑒定結果如圖5～7所示.實驗結果表明， DHEA包合物與DHEA的IR譜圖比較，包合物中DHEA的特征峰已完全消失或減弱，包合物與空白β-環(huán)糊精圖譜比較有類似之處，但同時存在很大不同.有一些新的特征峰出現(xiàn)，說明包合物中確實有不同于β-環(huán)糊精的物質出現(xiàn)，但同時里面含有β-環(huán)糊精，再一次證明DHEA已被β-環(huán)糊精包合，形成包合物.

圖5 β-環(huán)糊精的IR譜圖

圖6 DHEA的IR譜圖

圖7 DHEA包合物的IR譜圖

2.6 溶解度考察結果

溶解度實驗結果如表3所示，由表可知，形成DHEA-β-環(huán)糊精包合物后能夠明顯提DHEA的溶解度，是未加入β-環(huán)糊精的溶液中DHEA的濃度的2.01倍.

表3 溶解度分析

3 結束語

實驗結果表明，飽和水溶液法制備包合物的影響因素顯著性順序為溫度>時間>摩爾比，包合最優(yōu)工藝為溫度50 ℃，時間2 h，摩爾比為1∶2，包合率為46.14%.形成DHEA-β-環(huán)糊精包合物后能夠明顯提DHEA的溶解度，是未加入β-環(huán)糊精的溶液中DHEA的濃度的2.01倍.

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