白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的制備與表征

曾倩，紀(jì)暉，唐慧慧，謝學(xué)淵(.海軍總醫(yī)院藥劑科，北京 00048;.海軍保健委員會(huì)辦公室，北京 0048)

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白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的制備與表征

曾倩1，紀(jì)暉2，唐慧慧1，謝學(xué)淵1(1.海軍總醫(yī)院藥劑科，北京 100048;2.海軍保健委員會(huì)辦公室，北京 100481)

目的為提高白楊素的水溶性和生物利用度，用羥丙基-β-環(huán)糊精對(duì)其進(jìn)行包合，拓寬白楊素的藥用途徑。方法利用研磨法制備白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物，通過(guò)粉末X射線衍射分析、差示掃描量熱分析和紅外光譜分析等方法對(duì)制備的白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物進(jìn)行鑒定和表征;應(yīng)用紫外分光光度法對(duì)包合物的溶解度進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果白楊素與羥丙基-β-環(huán)糊精形成包合物，包合前后溶解度考察表明，形成包合物后白楊素的溶解度增加了120.7倍。結(jié)論羥丙基-β-環(huán)糊精對(duì)白楊素具有良好的增溶作用，白楊素環(huán)糊精包合物的制備方法簡(jiǎn)捷實(shí)用，達(dá)到了增加藥物溶解度的目的，有助于白楊素的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用。

白楊素;羥丙基-β-環(huán)糊精;包合物;表征

黃酮類化合物是自然界中常見(jiàn)的生物活性成分，研究發(fā)現(xiàn)它們具有許多潛在的藥用價(jià)值。白楊素又名白楊黃素，主要來(lái)源于紫葳科植物木蝴蝶的干燥種子。它是一類植物界中廣泛存在的黃酮類化合物，現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)白楊素具有抗氧化［1］、抗炎［2-4］、改善腦損傷［5］、抗糖尿病等作用，特別是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)白楊素能夠抑制腫瘤細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤新生血管形成、逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥，具有抗基因突變等方面的藥理作用［6-8］，有一定開(kāi)發(fā)價(jià)值。但是由于白楊素不溶于水，極大地影響了該藥物在制劑上的應(yīng)用和人體內(nèi)的吸收利用，限制了其臨床應(yīng)用。

羥丙基-β-環(huán)糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrins， HP-β-CD)是一類親水性物質(zhì)，是β-環(huán)糊精的羥烷基化衍生物，對(duì)堿、熱和光穩(wěn)定，安全性高。與β-環(huán)糊精相比，具有腎毒性低、幾乎不參與生物體內(nèi)代謝、不蓄積、溶血性與刺激性低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是極有潛力的增溶劑、穩(wěn)定劑和促滲劑等藥用輔料［9，10］。

本實(shí)驗(yàn)采用包合技術(shù)，制備羥丙基-β-環(huán)糊精與白楊素的包合物，以提高白楊素的水溶性，并對(duì)包合物進(jìn)行了鑒定分析和溶解度考察，為白楊素新藥開(kāi)發(fā)和臨床應(yīng)用研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器Bruker D8 ADVANCE X-Ray粉末衍射儀(德國(guó))，NETZSCH DSC 204 F1差示掃描量熱儀(德國(guó))，Nicolet 5700型傅里葉變換紅外光譜儀(美國(guó)熱電公司Thermo)，TU1901雙光束紫外分光光度儀(北京普析通用儀器有限公司)，Pulverisette 6型球磨機(jī)(德國(guó)FRITSCH公司)。

1.2 試藥白楊素(C15H10O4，陜西慧科植物開(kāi)發(fā)有限公司，SI20120718，純度＞98.5%)(圖1)，羥丙基-β-環(huán)糊精(北京西美杰科技有限公司)，白楊素對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院，批號(hào):111701-200501)，其他試劑均為分析純。

圖1 白楊素結(jié)構(gòu)圖

2 方法與結(jié)果

2.1 包合物的制備采用研磨法［11，12］制備白楊素包合物。白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的制備:按照摩爾比1∶1精密稱取羥丙基-β-環(huán)糊精1 541.54mg，白楊素254.25 mg，放入球磨機(jī)中進(jìn)行研磨。研磨條件:轉(zhuǎn)速4 000 r/min，時(shí)間15min，暫停2min。4 h后即得白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物。

白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精物理混合物的制備:以摩爾比1∶1精密稱取羥丙基-β-環(huán)糊精1 541.58 mg，白楊素254.31mg，放入研缽中輕輕研磨30 s，即得白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精物理混合物。

2.2 包合物的鑒定與表征分析

2.2.1 粉末X射線衍射(PXRD)實(shí)驗(yàn)X射線衍射圖譜的攝取采用D8 ADVANCE vertical goniometer，Ni-filter單色器，Theta/Theta連續(xù)掃描，電壓40 kV，電流40mA，掃描速度8°/min，LynxEye檢測(cè)器，掃描范圍3°～80°。結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 粉末X射線衍射圖譜

由圖譜可見(jiàn)白楊素為晶態(tài)化合物，表現(xiàn)為尖銳的特征衍射峰，羥丙基-β-環(huán)糊精為非晶態(tài)化合物，表現(xiàn)為彌散衍射峰;白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精物理混合物的主要衍射峰為兩種成分的疊加，白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物為非晶態(tài)化合物，表現(xiàn)為彌散衍射峰。從包合物的圖譜中未見(jiàn)白楊素的衍射峰，這說(shuō)明通過(guò)包合制備過(guò)程，白楊素與羥丙基-β-環(huán)糊精均形成新的物相。

2.2.2 差示掃描量熱分析(DSC)測(cè)定樣品的DSC采用NETZSCH DSC 204 F1型差熱分析儀測(cè)定，N2氣流保護(hù)，空鋁坩堝作為參比物，掃描范圍30～330℃，升溫速率10℃/min。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 DSC測(cè)定圖譜

DSC測(cè)定結(jié)果表明，羥丙基-β-環(huán)糊精在98.17℃有一寬化的吸熱峰，表明羥丙基-β-環(huán)糊精為非晶態(tài)，白楊素在289.75℃有尖銳的吸熱峰，表明白楊素為晶態(tài)化合物，白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精物理混合物在280.28℃仍可見(jiàn)白楊素的吸熱峰，而白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物在測(cè)定范圍中未見(jiàn)明顯白楊素的熔點(diǎn)吸熱峰，表明有新的物質(zhì)生成，通過(guò)包合作用提高了白楊素的熱穩(wěn)定性。

2.2.3 紅外光譜分析(IR)樣品的紅外光譜測(cè)定采用傅里葉變換紅外光譜儀Nicolet5700型，美國(guó)熱電公司(Thermo)，光譜范圍4 000～650 cm-1，分辨率4.000 cm-1，掃描次數(shù)16次。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖4。

紅外光譜分析表明，通過(guò)研磨獲得白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物，包合物中主要體現(xiàn)環(huán)糊精的CO伸縮振動(dòng)，白楊素的骨架C=C、C=O的伸縮振動(dòng)特征峰發(fā)生變化，表明白楊素與羥丙基-β-環(huán)糊精產(chǎn)生了包合作用。

2.3 包合物的溶解度測(cè)定

2.3.1 測(cè)定波長(zhǎng)的選擇分別將羥丙基-β-環(huán)糊精、白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的水溶液和白楊素的甲醇溶液在190～400 nm波長(zhǎng)范圍進(jìn)行紫外掃描，白楊素溶液在268 nm與212 nm波長(zhǎng)處有強(qiáng)烈而穩(wěn)定的吸收峰(圖5)，白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物水溶液與白楊素的最大吸收波長(zhǎng)一致，而羥丙基-β-環(huán)糊精的最大吸收波長(zhǎng)為205 nm。故最終選擇268 nm為檢測(cè)波長(zhǎng)。

圖5 UV測(cè)定圖譜

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備精密稱取白楊素對(duì)照品12.50 mg，移至250 ml容量瓶中，用甲醇定容，配制成濃度為51.8μg/ml的儲(chǔ)備液。分別精密吸取0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 ml置50 ml容量瓶中，用甲醇稀釋至刻度，獲得6種梯度濃度樣品。取不同濃度的溶液3 ml在268 nm處記錄吸光度，以吸光度對(duì)質(zhì)量濃度進(jìn)行線性回歸，得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程Y=0.127 9X+0.084 5(r=0.999 9，n=6)，在0.104～5.184 μg/ml濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.3.3 回收率實(shí)驗(yàn)精密稱取一定含量的白楊素6份，置于50 ml量瓶中，加入適量的HP-β-CD(與白楊素的物質(zhì)的量之比為1∶1)，用甲醇稀釋至刻度，搖勻，在268 nm處測(cè)其吸收度，計(jì)算白楊素在HP-β-CD中的平均回收率及RSD，分別為98.9%和0. 87%(n=6)。

2.3.4 精密度實(shí)驗(yàn)精密稱取白楊素10.0 mg，加甲醇溶解，并定容至250ml容量瓶中，精密吸取1 ml，置10 ml容量瓶中，配制成濃度為4μg/ml的溶液，搖勻，在268 nm處重復(fù)進(jìn)樣6次測(cè)其吸光度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:重復(fù)進(jìn)樣6次，樣品平均吸光度的RSD值為0.21%，表明利用紫外分光光度法測(cè)定白楊素含量的檢測(cè)分析方法精密度良好。

2.3.5 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)精密稱取6份白楊素各10.0 mg，甲醇溶解并轉(zhuǎn)移至250 ml容量瓶中，甲醇定容，精密吸取1 ml，置10 ml容量瓶中，配制成濃度為4 μg/ml的溶液，搖勻，在268 nm處測(cè)其吸光度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:計(jì)算獲得6份樣品平均吸光度RSD值為1.05%，表明利用紫外分光光度法測(cè)定白楊素含量的檢測(cè)分析方法具有良好的重復(fù)性。

2.3.6 溶解度測(cè)定利用建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線，采用紫外分光光度法，分別測(cè)定白楊素、白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物在水中的溶解度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，白楊素在水中的溶解度為0.30μg/ml，白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的溶解度為36.22μg/ml，包合物在水中的溶解度增加了119.7倍。表明通過(guò)包合作用，白楊素的水溶性得到明顯提高。

3 結(jié)論

白楊素的藥用價(jià)值十分廣泛，臨床上已被用于心血管疾病、痛癥及免疫系統(tǒng)疾病的治療。近年來(lái)隨著對(duì)其抗腫瘤活性的深入研究，又發(fā)現(xiàn)了很多新的極有價(jià)值的藥用線索，但是其應(yīng)用卻受到水溶性低的局限。本實(shí)驗(yàn)利用羥丙基-β-環(huán)糊精具有環(huán)形中空筒狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以作為主體與其他化合物分子形成超分子結(jié)構(gòu)，從而改變客體的理化性質(zhì)，在一定程度上增加了白楊素在水中的溶解度。

常用的包合物制備方法有:飽和水溶液法、研磨法、超聲法、冷凍干燥法、噴霧干燥法，液-液法和氣-液法，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研磨法制備獲得白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物。該方法操作簡(jiǎn)單，條件易控，免去了溶解、攪拌、洗滌、干燥等復(fù)雜過(guò)程，樣品在研磨機(jī)中充分包合，避免了原料的損失，包合率與包合的產(chǎn)率均較高。

從PXRD、DSC、IR對(duì)包合物的鑒定與表征分析可知，通過(guò)研磨法改變了白楊素藥物的存在狀態(tài)，獲得的白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物為無(wú)定型態(tài)。無(wú)定型態(tài)物質(zhì)具有較大的分散度，由于無(wú)晶格束縛，自由能大，因此溶解度和溶解速度均較大。

本實(shí)驗(yàn)采用紫外分光光度法考察了白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的增溶效果，發(fā)現(xiàn)制備的白楊素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的溶解度是白楊素溶解度的120.7倍，這表明通過(guò)包合作用可提高白楊素在水中的溶解度，提高了白楊素藥物的生物利用度和適用范圍，為白楊素的開(kāi)發(fā)利用拓寬了思路。

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Preparation and characterization of chrysin-hydroxypropyl-β-cyclodextrins inclusion com pound

ZENG Qian1，JIHui2，TANG Huihui1，XIE Xueyuan1(1.Department of Pharmacy，Navy General Hospital，Beijing 100048，China;2. The Chinese Navy Healthcare Committee Office，Beijing 100841，China)

Objective Toprepare the water soluble chrysin-hydroxypropyl-β-cyclodextrins inclusion compound and widen the administration path of chrysin.MethodsThe cogrindingmethod had been used to prepare chrysin-hydroxypropyl-β-cyclodextrins inclusion compound.The PXRD，DSC and IR techniques had been used to characterize the inclusion compound.ResultsChrysin and hydroxypropyl-β-cyclodextrins had formed the inclusion compound，and the formation of the inclusion compound could increase solubility by 120.7 times.ConclusionThe inclusion compound preparationmethod was simple and available，which was suitable to improve the bioavailability.

chrysin;hydroxypropyl-β-cyclodextrins;preparation;characterization

R932 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］1006-0111(2014)06-0456-04

10.3969/j.issn.1006-0111.2014.06.014

2014-04-08

2014-09-09［本文編輯］顧文華

曾倩，本科，主管藥師.Tel:(010)66958415，E-mail: zeqhrl@sina.com.

唐慧慧，副主任藥師.Tel:(010)66957617，E-mail:tanghui106@aliyun.com.