奧硝唑β-環(huán)糊精包合物的制備

常相娜， 沈 文， 周璐璐， 張 莉

(1.陜西科技大學 生命科學與工程學院， 陜西 西安 710021； 2.中航工業(yè)哈爾濱二四二醫(yī)院， 黑龍江 哈爾濱 150066)

0 引言

奧硝唑(Ornidazole)是新一代硝基咪唑類衍生物，對絕大多數(shù)厭氧菌均有較強的抑制殺滅作用。但奧硝唑存在味苦、溶解性較低及穩(wěn)定性差的缺點，限制了奧硝唑的應(yīng)用[1-3].

包合技術(shù)是通過主體分子對客體分子的包合作用改善客體分子的物理化學性質(zhì)，從而達到增溶、穩(wěn)定、掩味、緩釋及改善生物利用度等目的[4，5]。β-環(huán)糊精(β-CD)的兩端和外部為親水性, 而筒的內(nèi)部為疏水性, 借范德華力將一些大小和形狀合適的藥物分子包合于環(huán)狀結(jié)構(gòu)中, 形成超微囊狀包合物，使被包合物質(zhì)溶解度增大，穩(wěn)定性提高[6-11].本實驗采用包合技術(shù)制備奧硝唑β-環(huán)糊精包合物，以期提高奧硝唑的溶解性與穩(wěn)定性，同時對包合物的制備工藝進行考察.

1 儀器與材料

752型雙光束紫外一可見分光光度儀(北京普析通用公司)；SK250LH超聲波清洗器(上?？茖?dǎo))；SHA-C恒溫振蕩器(國華企業(yè))；JB-3型定時恒溫磁力攪拌器(上海雷磁儀器廠)；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)；YS2-H型光學顯微鏡(日本Nikon)；VECTOR-22傅立葉變換紅外光譜儀(德國Bruker公司).

β-環(huán)糊精(上海浦東化工有限公司，批號為20110205，純度99%)；奧硝唑(西安博華制藥有限責任公司提供，批號為1005033，純度99．8%)；其它試劑均為分析純；實驗用水為蒸餾水。

2 方法與結(jié)果

2.1 包合物的制備

采用飽和水溶液法制備奧硝唑β-CD包合物。準確稱取β-CD，加蒸餾水適量，攪拌制成飽和溶液，恒溫下放置.另準確稱取奧硝唑，用適量乙醇溶解后并緩緩滴入β-CD飽和溶液中，用磁力攪拌器恒溫攪拌,放入冰箱中冷藏48 h，抽濾，包合物沉淀用適量無水乙醇洗滌(以除去未包合的奧硝唑)至濾液吸光度A為0，收集沉淀物，于60 ℃下干燥4 h，即得.為獲得最佳制備工藝，根據(jù)預(yù)試驗選擇奧硝唑與β-CD摩爾比、溫度、攪拌時間為考察因素，各取3個水平，按L9(34)正交試驗表設(shè)計試驗方案(表1).以包合物收率與包封率為指標篩選最佳工藝條件.

表1 因素水平表

飽和溶液法正交試驗結(jié)果如表2所示.

表2 L9(34)正交試驗結(jié)果

由極差分析結(jié)果可以看出：從包合物收率考慮最佳包合工藝為A3B3C2，即奧硝唑∶β-CD(摩爾比)為1∶3，溫度為60 ℃，攪拌時間為2 h.從包合率考慮最佳工藝為A1B3C3，即奧硝唑∶β-CD(摩爾比)為1∶1，溫度為60 ℃，攪拌時間為3 h.綜合分析:(1)當奧硝唑與β-CD摩爾比為1∶1時，相對于1∶3條件，奧硝唑量較多，被包合的概率較大.而1∶3的條件下，β-CD分子比例增大，分子間相互作用增強，大多β-CD可能都吸附在包合物上，不起包合作用，所以藥物利用率低.因此優(yōu)化工藝摩爾比條件選擇1∶1.(2) 攪拌2 h與3 h相比較，包合物收率相差不大，卻能明顯提高包合率，其原因可能為延長時間使得奧硝唑有足夠的時間進入β-CD的立體空間.故確定攪拌時間為3 h.因此包合物的最佳制備條件為奧硝唑∶β-環(huán)糊精為1∶1，包合時間為3 h，包合溫度為60 ℃，包合物收率為73.10%，包合率為24.53%.

2.2 包合物的鑒定

2.2.1 顯微鏡法

圖1 不同組分顯微鏡觀察圖

分別取奧硝唑、β-CD、奧硝唑與β-CD的物理混合物及奧硝唑-β-CD包合物，分別置于光學顯微鏡下觀察.結(jié)果如圖1，奧硝唑、β-CD結(jié)構(gòu)分別為不同的晶形，機械混合物中兩種晶形同時存在，而奧硝唑-β-CD包合物則為不規(guī)則粉末狀，且無奧硝唑晶體存在，可初步判定奧硝唑與β-CD形成了包合物.

2.2.2 紅外光譜法

取微量干燥樣品，加入適量固體KBr充分研磨均勻并壓片，進行紅外光譜掃描，掃描范圍為4 000 cm-1～400 cm-1.取β-CD、奧硝唑，奧硝唑-β-CD包合物及相應(yīng)配比的物理混合物分別檢測.所得紅外譜圖如圖2所示.

圖2 不同組分紅外光譜圖

奧硝唑-β-CD的物理混合物的紅外吸收圖譜為兩個單組分各峰的疊加.包合物與物理混合物相比較有明顯區(qū)別，包合物峰形不是單一主客體峰形的物理加合.β-環(huán)糊精分子在3 408.14 cm-1處有強而寬的吸收峰，它是由-OH的伸縮振動而產(chǎn)生的,當其與奧硝唑包合后，該處吸收峰位移至3 384.99 cm-1，說明氫鍵發(fā)生了締合作用.奧硝唑紅外譜圖中指紋區(qū)的多組峰在包合物圖譜中都降低或消失不見，如：奧硝唑中C=N共軛效應(yīng)在1 580 cm-1有吸收峰，而在包合物中明顯降低.由紅外譜圖可看出包合物是主客體形成作用的新的物相，即生成了包合物.

2.3 包合物的評價

2.3.1 測定波長的選擇

精密稱取適量奧硝唑，以蒸餾水為溶劑，以蒸餾水為空白，于200～800 nm波長范圍內(nèi)進行掃描，確定奧硝唑最大吸收波長，并于測定波長處測定奧硝唑的吸光度.

精密稱取適量β-CD，以蒸餾水為溶劑配制溶液，準確移取不同體積的該溶液于10 mL容量瓶中，加入有一定體積的奧硝唑標準溶液，用水稀釋至刻度，搖勻.以對應(yīng)相同濃度的環(huán)糊精溶液為空白，于200～800 nm波長范圍內(nèi)進行掃描.測定結(jié)果顯示奧硝唑在320 nm處有最大吸收，而β-環(huán)糊精在320 nm處無吸收，故選擇320 nm作為本品測定波長.

2.3.2 標準曲線的繪制

精密稱取干燥至恒重奧硝唑5 mg,置于200 mL容量瓶中，分別取1、2、4、6、8、10 mL至25 mL容量瓶中，并稀釋至刻度，以蒸餾水為空白，紫外分光光度計于320 nm波長處測定吸光度值(A)，以濃度(C)對A進行線性回歸(橫坐標是奧硝唑的濃度，縱坐標是吸光度).通過最小二乘法的得到回歸方程：A=0.046 5C-0.020 6(R2=0.999 9).奧硝唑質(zhì)量濃度在1～12μg/mL時吸光度與質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系.該方法平均回收率101.4%，RSD為1.36%，精密度符合要求.

2.3.3 包合物的評價指標測定

包合物的評價指標采用包合率與包合物收率.測制備的產(chǎn)物的溶液的吸光度值，根據(jù)已測得的標準曲線方程計算奧硝唑的含量，并計算收率與包合率.

包合率(%)=(包合物中藥物的量/藥物投料總量)×100%

包合物收率(%)=包合物量/(β-環(huán)糊精+奧硝唑)×100%

2.4 包合物溶解性與穩(wěn)定性考察

2.4.1 溶解性

分別將奧硝唑原料藥及其包合物放入50 mL容量瓶中加純化水配制成過飽和溶液置于25 ℃水浴振蕩器中振蕩平衡1 d，用0.45μm微孔濾膜過濾，取其濾液，加水稀釋適當倍數(shù)，于320 nm處測其吸光度，根據(jù)奧硝唑的標準曲線方程，計算奧硝唑在水中的溶解度,并將奧硝唑與包合物在水中的溶解度進行比較.

溶解性試驗結(jié)果顯示，奧硝唑的溶解度為12.13 mg/mL，其β-CD包合物的溶解度為18.47 mg/mL，由此可見包合后的奧硝唑的溶解度有一定的提高.

2.4.2 穩(wěn)定性

分別稱取奧硝唑及相當量包合物于50 mL容量瓶中配置成水溶液, 稀釋至刻度,室溫見光放置30 d后，分別于0、5、10、20、30 d末測定溶液的吸光度，代入標準曲線回歸方程計算樣品中奧硝唑的含量，考察其穩(wěn)定性.

奧硝唑含量測定結(jié)果見表3.由含量測定結(jié)果可以看出包合后奧硝唑的穩(wěn)定提高.

表3 奧硝唑含量測定結(jié)果表

3 結(jié)論

本文采用飽和溶液法制備了奧硝唑β-CD包合物.實驗結(jié)果表明，β-CD包合物與奧硝唑形成包合物，并且能夠提高奧硝唑的溶解性和穩(wěn)定性.采用L9(34)正交試驗優(yōu)化制備工藝，包合物的最佳制備條件：奧硝唑∶β-CD=1∶1，包合時間為3 h,包合溫度為60 ℃.

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