陽離子型環(huán)糊精對甘草素的超分子包合行為及增溶作用

摘要 甘草素（LG）是一種具有多種藥理活性的黃酮類化合物，但水溶性極低，限制了其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。LG 在水溶液中可發(fā)生部分解離形成酚氧負(fù)離子，因此，利用陽離子型環(huán)糊精（CCDs）對其進(jìn)行包合可望達(dá)到更好的主客體包合和增溶效果。本研究合成了4 種在第一面（小口端）上用不同長度氨基鏈進(jìn)行單修飾的CCDs，并用飽和溶液法制備了其與LG 的固體包合物。利用掃描電鏡和X-射線粉末衍射對固體包合物進(jìn)行了表征，證實(shí)了包合物的形成。進(jìn)一步利用多種技術(shù)手段對包合物在溶液狀態(tài)下的超分子包合行為進(jìn)行了研究，測定了Job 曲線并確定包合比均為1∶1，隨后通過紫外滴定實(shí)驗(yàn)測得包合穩(wěn)定常數(shù)Ks 分別為2862.77、3494.70、6521.85 和9599.48 L/mol，相比于β-環(huán)糊精本身（Ks=236.79 L/mol）有明顯提升，表明CCDs 通過氨基鏈提供的陰陽離子相互作用，對LG 的包合能力顯著增強(qiáng)。利用核磁共振氫譜和二維ROESY譜等并結(jié)合分子對接技術(shù)對包合模式分別進(jìn)行了解析。包合物水溶性的測試結(jié)果表明， LG 的溶解度最高可提升至4.9 mg/mL，提高了約70 倍。本研究可為陽離子型大環(huán)化合物的設(shè)計(jì)及其對酚類物質(zhì)如黃酮的超分子包合行為和增溶作用研究提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞 甘草素；陽離子型環(huán)糊精；包合行為；氨基鏈；增溶作用

甘草素（Liquiritigenin， LG）又名（2S）-4′，7-二羥基二氫黃酮（圖1），因其主要從中草藥甘草中提取出來而得名。LG 是一種低熱量的天然非糖甜味劑，可作為罐頭、蜜餞、糖果和餅干等食品的調(diào)味劑，同時(shí)具有護(hù)肝[1-5]、抗炎[6-12]、抗腫瘤[13-15]和神經(jīng)保護(hù)[16-19]等作用，例如，通過抑制肝星形細(xì)胞的活化或阻斷TGF-β1/Smad 和Hippo/YAP 信號通路，能夠抑制肝纖維化[3-4]；通過抑制高尿酸大鼠腎臟AQP4/NF-κBα和NLRP3 炎癥復(fù)合體的活化，可降低高尿酸，從而保護(hù)腎臟[12]；通過抑制高危婦女胸腺組織芳香化酶和蛋白的生物合成，從而起到預(yù)防胸腺癌的作用[13-15]。此外， LG 還具有降脂[20]和降血糖[21]等作用。由于其顯著的生理藥理活性及良好的安全性， LG作為藥物候選分子日益受到醫(yī)藥界的關(guān)注。然而， LG的水溶性極低（69.29 μg/mL）[22]，導(dǎo)致其在動物體內(nèi)的口服生物利用度（F）非常低，如在狗體內(nèi)低至0.222%[23-25]。因此，采用合適的制劑手段，適當(dāng)提高LG 的水溶性，將有利于改善其藥物動力學(xué)性質(zhì)，提高其生物利用度，從而提高其成藥性。

環(huán)糊精（Cyclodextrin， CD）是一類來源于淀粉的環(huán)狀寡糖分子，通常由6～8 個(gè)D-吡喃葡萄糖單元通過α-1，4-糖苷鍵連接而成，分別稱為α-、β-和γ-環(huán)糊精（圖2），其中， β-環(huán)糊精以其價(jià)廉、安全等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于化工、材料、食品、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。利用β-環(huán)糊精對難溶藥物分子進(jìn)行包合，從而提高藥物水溶性，改善其體內(nèi)藥物動力學(xué)性質(zhì)，使藥物在體內(nèi)達(dá)到控制釋放等，已成為近年來的研究熱點(diǎn)[26-30]。然而， β-環(huán)糊精的水溶性相對較低（19 mg/mL）[31]且包合能力較弱（通常低于104 L/mol）[32]，通過化學(xué)修飾對其進(jìn)行改造已成為調(diào)節(jié)其分子尺寸和形狀并改善其水溶性和包合能力的重要手段。迄今為止，已發(fā)展了多種極具應(yīng)用前景的β-環(huán)糊精衍生物，并用于制備難溶性功能分子的包合物。具有代表性的環(huán)糊精衍生物主要有羥丙基-β-環(huán)糊精（HP-β-CD）、磺丁基醚-β-環(huán)糊精（SBE-β-CD）以及甲基化-β-環(huán)糊精（Me-β-CD）等。在此基礎(chǔ)上，本研究組近年來利用一系列氨基鏈修飾的β-環(huán)糊精進(jìn)行分子識別、組裝[33-39]和超分子催化研究[40-42]。氨基鏈修飾后的β-環(huán)糊精在中性或弱酸性水相條件下易表現(xiàn)為多陽離子性質(zhì)，具有水溶性高、包合能力更好等優(yōu)點(diǎn)。有研究者利用脂質(zhì)體水溶膠[43]或磷脂[44]來形成包合系統(tǒng)，但這些研究的目的均為提高包合物的脂溶性。另有報(bào)道[45]利用HP-β-CD 與LG 形成水溶性包合物，但未給出具體的增溶數(shù)據(jù)。本研究利用陽離子型β-環(huán)糊精（Cationic β-cyclodextrins， CCDs）對具有酚羥基的LG 分子進(jìn)行包合，以提高其水溶性，并研究了包合物在固相和水相條件下的超分子包合行為，為陽離子型環(huán)糊精的設(shè)計(jì)及其對酚類物質(zhì)如黃酮之間的包合增溶作用提供了有益的借鑒。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

UV-2550型紫外-可見分光光度計(jì)（日本Shimadzu公司）；D/Max-3B型X-射線粉末衍射儀（日本Rigaku公司）；JSM-840 掃描電鏡（日本JEOL 公司）；600 兆超導(dǎo)核磁共振波譜儀（瑞士Bruker Biospin 公司）。

LG（純度≥98%）和β-環(huán)糊精（醫(yī)用級）（成都遠(yuǎn)諾天成科技有限公司）；乙二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺（分析純，成都科龍化工廠）；疊氮鈉和N，N-二甲基甲酰胺（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；丙酮（分析純，云南科儀化玻公司）。實(shí)驗(yàn)用水為超純水（電阻率18.2 MΩ·cm，由Milli-Q?IQ7005 超純水機(jī)（美國Millipore 公司）制備）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 陽離子型環(huán)糊精的制備

參照文獻(xiàn)[39]的合成路線合成4 種CCDs，包括單-6-去氧-6-氨基-β-環(huán)糊精（CCD1）、單-6-去氧-6-乙二胺基-β-環(huán)糊精（CCD2）、單-6-去氧-6-二乙烯三胺基-β-環(huán)糊精（CCD3）和單-6-去氧-6-三乙烯四胺基-β-環(huán)糊精（CCD4）。其中， CCD1 的合成以β-環(huán)糊精為初始原料，通過依次合成單-6-去氧-6-對甲苯磺酸酯-β-環(huán)糊精（TsCD）和單-6-去氧-6-疊氮-β-環(huán)糊精（NCD），再還原NCD 得到CCD1；而CCD2～4 的合成是以TsCD 為原料，將其分別與乙二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺反應(yīng)生成。所有產(chǎn)物均通過薄層色譜（硅膠G254，展開劑為體積比=7∶7∶5∶4 的乙酸乙酯-異丙醇-氨水-水混合溶液）對照和核磁共振氫譜（1H NMR；溶劑：D2O）鑒定。

制備得到的CCD 1～4 的1H NMR 譜圖見電子版文后支持信息圖S1～S4。

CCD1：白色固體，總收率3.4%（三步）。1H NMR （600 MHz， D2O）： δ 5.01（s， 7H， H-1）， 3.94～3.69（m， 26H， H-3，-5，-6）， 3.61～3.51 （m， 14H， H-2，-4）， 3.42～3.34 （t， H-6a）， 3.06～3.01 （d， H-6b）。

CCD2：白色固體，收率49.9%。1H NMR （600 MHz， D2O）： δ 4.99（s， 7H， H-1）， 3.94～3.76 （m， 26H，H-3，-5，-6）， 3.64～3.51 （m， 14H， H-2，-4）， 3.44～3.36 （t， H-6a）， 3.13～2.96 （d， H-6b）， 2.84～2.64 （m， 4H，—CH2—CH2—）。

CCD3：白色固體，收率76.5%。1H NMR （600 MHz， D2O）： δ 5.02 （s， 7H， H-1）， 3.95～3.79 （m， 26H，H-3， H-5， 6）， 3.66～3.49 （m， 14H， H-2，-4）， 3.41～3.37 （t， H-6a）， 3.06～2.97 （d， H-6b）， 2.82～2.62（m，8H，—CH2—CH2—）。

CCD4：白色固體，收率87.4%。1H NMR （600 MHz， D2O）： δ 5.03 （s， 7H， H-1）， 3.95～3.76 （m， 26H，H-3， H-5， 6）， 3.68～3.48 （m， 14H， H-2，-4）， 3.40（s， H-6a）， 3.08～2.99 （d， H-6b）， 2.87～2.51 （m， 12H，—CH2—CH2—）。

1.2.2 固體包合物的制備

采用飽和溶液法制備4 種CCDs 與LG 的固體包合物。取0.1 mmol CCDs（CCD1～CCD4，分別為113.4、117.7、122.0 和126.3 mg）溶于20 mL 水中，加入51.3 mg LG 粉末（0.2 mmol）并在避光條件和室溫條件下劇烈攪拌反應(yīng)5 d。反應(yīng)液依次用濾紙和0.45 μm 微孔濾膜過濾除去不溶物后，將濾液減壓蒸干即得到固體包合物。

1.2.3 物理混合物的制備

將0.1 mmol CCDs 與0.1 mmol LG 在研缽中混合并輕輕研磨5 min，使之充分混勻，得到摩爾比為1∶1的物理混合物。

1.2.4 掃描電鏡分析

對LG 和CCDs 及其固體包合物和物理混合物均進(jìn)行掃描電鏡分析。將樣品均勻地撒在導(dǎo)電板的雙面膠上，用洗耳球吹去多余粉末，并在15 kV 加速電壓下測定樣品的形態(tài)學(xué)特征。

1.2.5 X-射線粉末衍射

分別對LG 和CCDs 及其固體包合物和物理混合物進(jìn)行X-射線粉末衍射分析。測試條件為：Cu 靶，Kα 輻射源（k=1.5460 ?），電壓為45 kV，掃描速率為5°/min，掃描范圍為2θ=5°～70°。

1.2.6 Job 曲線的測定

LG 與4 種CCDs 在水溶液中的包合比可通過Job 曲線法來確定。在pH 7.4 的磷酸二氫鉀-氫氧化鉀緩沖溶液中準(zhǔn)確配制一定濃度的LG 和CCDs 的混合溶液（其中LG 的濃度分別為0、0.8×10–5、1.6×10–5、2.4×10–5、3.2×10–5、4.0×10–5、4.8×10–5、5.6×10–5、6.4×10–5 和7.2×10–5 mol/L），并保持二者的總濃度不變（8.0×10–5 mol/L）。使用紫外-可見分光光度計(jì)測得不同比例下在254 nm 處的吸光度值（25 ℃），繪制吸光度-LG 濃度關(guān)系曲線，并由該曲線求得水溶液中LG 和CCDs 的包合比。

1.2.7 核磁共振波譜分析G = –RT lnKs （1）

測定LG 和CCDs 及其包合物的1H NMR 和二維-旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系奧夫豪澤增益（2D-ROESY）譜，所用氘代溶劑分別為DMSO-d6/D2O 混合溶劑（體積比為5∶1）或D2O，測試溫度為25 °C。

1.2.8 紫外滴定實(shí)驗(yàn)

首先，采用磷酸二氫鉀-氫氧化鉀緩沖溶液（0.05 mol/L， pH 7.4）準(zhǔn)確配制濃度為4×10–5 mol/L 的LG溶液和濃度為6×10–4 mol/L 的CCDs 溶液。隨后，取2 mL LG 溶液加入到5 mL 石英比色皿中，然后分別加入一定量的CCDs 溶液（2.0～1000 μL 之間），并用上述緩沖溶液定容至5 mL。采用紫外-可見分光光度計(jì)測量各個(gè)樣品的吸光度值。最后，利用之前Job 曲線測得的包合比，在網(wǎng)站supramolecular.org（澳大利亞新南威爾士州立大學(xué)）上擬合計(jì)算得到LG 和CCDs 之間的包合穩(wěn)定常數(shù)（Ks），并根據(jù)公式（1）計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能（ΔG）：

ΔG = –RT lnKs （1）

其中， ΔG 為吉布斯自由能（J/mol）， R 為摩爾氣體常數(shù)（8.31446 J/（mol·K））， T 為絕對溫度（298 K）。

1.2.9 包合物的分子對接實(shí)驗(yàn)

采用AutoDock 4.3.6 軟件（The Scripps Research Institute，美國）對CCD1 與LG 的包合物進(jìn)行分子對接實(shí)驗(yàn)。CCD1 的晶體結(jié)構(gòu)（編號1951328）可從劍橋晶體數(shù)據(jù)中心（CCDC，英國）下載。LG 的三維結(jié)構(gòu)采用Chem3D 20.2 軟件（CambridgeSoft，美國）繪制并基于MM2 分子力場進(jìn)行優(yōu)化。分別以CCD1 和LG為受體（主體）和配體（客體），設(shè)置GridBox 為40×40×40 ?進(jìn)行分子對接。

1.2.10 水溶性測定

采用紫外-可見吸收光譜法測定各包合物在水中的溶解度。通過測定不同濃度（0.01～0.05 mmol/L）LG 的甲醇溶液在25 ℃、254 nm 波長處的吸收值，繪制溶解度標(biāo)準(zhǔn)曲線（吸光度～摩爾濃度）。制備4 種包合物的飽和水溶液：在0.5 mL 水中加入過量的固體包合物，在室溫（25 ℃）下劇烈攪拌2 h。懸浮液避光放置1 d，測定上清液在25 ℃、254 nm 處的吸收值，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算其在水中的溶解度。

2 結(jié)果與討論

2.1 包合物的掃描電鏡分析

制備的4 種固體包合物的掃描電鏡圖以及與LG 和CCDs 及其物理混合物的對比圖像如圖3 所示。以單-6-去氧-6-三乙烯四胺基-β-環(huán)糊精（CCD4）與LG 的包合物分析為例， LG 的掃描電鏡圖表現(xiàn)為棒狀結(jié)構(gòu)（圖3A）， CCD4 為不規(guī)則的粉末結(jié)構(gòu)（圖3B），而LG 與CCD4 的物理混合物（摩爾比為1∶1）表現(xiàn)為這兩種形狀的疊加（圖3C）。在形成固體包合物之后，形狀表現(xiàn)為棱角分明的塊狀結(jié)構(gòu)，其組成成分LG和CCD4 的形狀特征均不再存在，同時(shí)與它們的物理混合物的形狀也明顯不同（圖3D）。該結(jié)果為LG 和CCD4 之間固體包合物的形成提供了可靠的證據(jù)。其它幾種CCD 與LG 之間的掃描電鏡圖所顯示的固體包合物表面形態(tài)與原組分及物理混合物之間有明顯的區(qū)別，同樣可證實(shí)這些包合物的形成（電子版文后支持信息圖S5）。

2.2 包合物的X-射線粉末衍射分析

采用X-射線粉末衍射對LG 和與4 種CCDs 的固體包合物進(jìn)行研究。如圖4 所示，以LG 與單-6-去氧-6-乙二胺基-β-環(huán)糊精（CCD2）形成包合物前后的X-射線粉末衍射圖譜為例進(jìn)行分析。LG 固體呈典型的晶體結(jié)構(gòu)，有明顯的特征衍射峰（2θ=10.6°、15.8°、20.6°和25.3°，圖4A）；CCD2 則呈現(xiàn)無定型態(tài)（圖4B）。二者形成固體包合物之后，不再具有客體分子LG 的X-射線衍射特征（晶體結(jié)構(gòu)特征），而僅表現(xiàn)出類似于主體分子CCD2 的衍射特征（圖4D），與二者的物理混合物有明顯的區(qū)別，其原因是客體分子的主要特征峰仍然出現(xiàn)在后者的衍射圖譜中（圖4C）。該結(jié)果為固體包合物的形成（而不是簡單的物理混合物）提供了有力證據(jù)。從其它幾種CCDs 與LG 固體包合物的X-射線粉末衍射分析結(jié)果也能得出相同的結(jié)論（電子版文后支持信息圖S6）。

2.3 包合比分析

在保持LG 和CCDs 總濃度不變的條件下，測定以不同比例混合得到的溶液在254 nm 處的紫外吸收值，并以其為縱坐標(biāo)、LG 在混合溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖，獲得Job 曲線（圖5）。4 種包合物的最大紫外吸收值均出現(xiàn)在LG 的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5 處，表明主-客體在溶液中的包合比為1∶1。

2.4 包合穩(wěn)定常數(shù)的測定

采用紫外滴定法，首先獲得了4 種包合物的紫外滴定曲線（電子版文后支持信息圖S7），并進(jìn)一步得到了4 種包合物的Ks 和ΔG（表1）。由表1 可知， 4 種CCDs 對LG 都有較強(qiáng)的包合能力，遠(yuǎn)強(qiáng)于β-環(huán)糊精本身（Ks=236.79 L/mol）；與羥丙基-β-環(huán)糊精（HP-β-CD）相比， CCD3 和CCD4 的包合能力更強(qiáng)（表1）。此外，隨著氨基鏈的延長和氨基數(shù)目的增加， CCDs 對LG 的包合能力也呈明顯上升趨勢。上述結(jié)果表明，用氨基修飾β-環(huán)糊精后，在水溶液中形成了陽離子，與含有酚羥基的LG 分子在水中發(fā)生陰陽離子相互作用，能顯著增強(qiáng)主客體之間的超分子包合作用。同時(shí)，計(jì)算得到所有包合物的ΔG 均為負(fù)數(shù)，表明它們之間的包合是自發(fā)過程。對Ks 的測定結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了之前的研究結(jié)果，表明用氨基修飾環(huán)糊精是一種能有效增強(qiáng)其包合能力的策略。

2.5 包合模式分析

在環(huán)糊精與客體分子之間形成包合物后，主客體在環(huán)糊精空腔中產(chǎn)生非共價(jià)相互作用如疏水相互作用、偶極-偶極相互作用和氫鍵作用等。環(huán)糊精腔內(nèi)惰性的C-3 和C-5 位的C—H 鍵指向空腔內(nèi)部，通常會和與之靠近的客體分子質(zhì)子之間產(chǎn)生相互作用，各質(zhì)子在1H NMR 譜上表現(xiàn)為化學(xué)位移相對于包合之前發(fā)生向高場或低場的移動。

將4 種CCDs 與LG 的固體包合物溶于氘代溶劑（DMSO-d6/D2O，體積比5∶1）中，測試其1H NMR 譜，并將其與同一氘代溶劑條件下所測得的LG 自身的1H NMR 譜相比較（圖6）。結(jié)果表明， 4 種包合物中的LG 特征質(zhì)子相對于形成包合物之前均發(fā)生了不同程度的化學(xué)位移，且均向高場移動（化學(xué)位移值變?。?。

由圖6 可知， LG 的A 環(huán)上L5、L6 和L8 三種質(zhì)子的化學(xué)位移值變化最為明顯，其次是C 環(huán)上的質(zhì)子L2，變化最小的是B 環(huán)上的4 種質(zhì)子L2′、L3′、L5′和L6′。上述結(jié)果表明， LG 的分子片段很可能進(jìn)入了CCDs 的空腔內(nèi)部，使得其質(zhì)子周圍的化學(xué)環(huán)境發(fā)生了變化。具體的化學(xué)位移值變化如表2 所示。

為進(jìn)一步了解4 種包合物的主-客體包合模式，利用二維核磁共振波譜實(shí)驗(yàn)對溶液狀態(tài)下的包合物進(jìn)行了研究。當(dāng)主客體分子上質(zhì)子之間距離在5 ?以內(nèi)時(shí)，可以在核磁共振波譜儀上觀察到其NOE（Nuclear overhauser effect）信號，從而獲得其2D-NOESY 或ROESY 譜。本研究在LG 與CCDs 包合物在重水（D2O）中的2D-ROESY 譜中，發(fā)現(xiàn)環(huán)糊精空腔中的C-3、5 位質(zhì)子與LG 的部分質(zhì)子之間存在較為明顯的相關(guān)性。以LG/CCD1 包合物的2D-ROESY 譜為例，能夠同時(shí)觀察到存在于分子內(nèi)和分子間的NOE 相關(guān)信號。其中，分子內(nèi)的相關(guān)信號，如L2 與L2′、L6′， L3′、L5′與L2′、L6′， L5 與L6（圓框標(biāo)示，見圖7），能夠幫助對氫譜進(jìn)行歸屬；而觀察分子間的相關(guān)信號，可以發(fā)現(xiàn)L5、L8 和L2′、L6′均與CCD1 的H3 有明顯的相關(guān)性，同時(shí)L5、L2′ 和L6′又同時(shí)與CCD1 的H5 有弱相關(guān)?？紤]到L5 和L8 位于LG 分子的A 環(huán)，而L2′和L6′位于另一端的B 環(huán)（見圖1），同時(shí)結(jié)合其1∶1 的包合比，推測其可能的包合模式是LG的A 環(huán)或B 環(huán)進(jìn)入了CCD1 的空腔。

進(jìn)一步利用Autodock 軟件對LG 與CCD1 的包合物進(jìn)行了分子對接模擬，獲得的最小能量結(jié)構(gòu)如圖8 所示。在該結(jié)構(gòu)中， LG 進(jìn)入了CCD1 的空腔，且B 環(huán)靠近CCD1 的小口端（第一面，圖9）。與其6-位的6 個(gè)羥基不同的是， CCD1 的6-位氨基指向腔內(nèi)，這有利于該氨基與LG 的B 環(huán)上的酚羥基在水相中產(chǎn)生陰陽離子相互作用。而對于另外3 種CCDs（CCD2～CCD4），由于無法獲得其單晶結(jié)構(gòu)信息，所以沒有在該軟件上完成其包合物的分子對接實(shí)驗(yàn)。

綜合以上核磁共振波譜、Job 曲線及分子對接的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測LG 與CCD1 之間的最佳包合模式，即二者以1∶1 比例發(fā)生包合， LG 的B 環(huán)深入環(huán)糊精空腔且靠近其第一面（小口端，圖9），而A 環(huán)和C 環(huán)則靠近第二面（大口端，圖9）。對于其它3 種CCDs（CCD2～CCD4）與LG 形成的包合物，本研究同樣利用其溶液狀態(tài)下的2D-ROESY 譜（電子版文后支持信息圖S8～S10）對其包合模式進(jìn)行了解析，其可能的包合模式如圖9 所示。與CCD1 不同的是，這3 種帶有氨基鏈的CCDs 均可觀察到氨基鏈上亞甲基質(zhì)子與環(huán)糊精腔內(nèi)的H5（靠近其第一面，即小口端）有明顯的NOE 相關(guān)信號，說明它們的氨基鏈均從環(huán)糊精空腔的小口端進(jìn)入了腔內(nèi)。其中，在CCD4 與LG 的包合物中，能夠觀察到較弱的氨基鏈上亞甲基質(zhì)子與環(huán)糊精腔內(nèi)H3（靠近第二面，即大口端）的NOE 相關(guān)信號，這可能是由于該氨基鏈較長，使其從小口端插入后能夠伸展至大口端附近，從而與H3 產(chǎn)生NOE 相關(guān)。由以上結(jié)果可預(yù)測CCD2～CCD4 與LG 可能的包合模式（圖9）。

2.6 水溶性考察

在甲醇溶液中測得LG 在25 ℃下的標(biāo)準(zhǔn)溶解度曲線，其線性回歸方程為A=18.1575C–0.05125（R2=0.993），其中A 為紫外吸光度， C 為LG 濃度（mmol/L）。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用飽和溶液法制備LG與4 種CCDs 的包合物飽和溶液，再通過標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得它們的溶解度，換算為LG 的質(zhì)量濃度，如表3 所示。同時(shí)根據(jù)文獻(xiàn)中LG 在水中的溶解度（69.29 μg/mL）[22]，計(jì)算出4 種CCDs 對LG 的增溶倍數(shù)。由表3可知， 4 種CCDs 對LG 均有很好的增溶效果，其中CCD3 最為顯著，增溶倍數(shù)達(dá)到70 倍。對照4 種CCDs自身的水溶性[41]（表3），可以發(fā)現(xiàn)它們對LG 的增溶效果與其自身的水溶性并非完全正相關(guān)，這對于難溶性活性化合物L(fēng)G 在醫(yī)藥等領(lǐng)域的進(jìn)一步開發(fā)具有重要的參考意義。

3 結(jié)論

利用4 種氨基修飾的CCDs，用飽和溶液法成功制備了其與LG 的固體包合物，并采用掃描電鏡和X-射線粉末衍射技術(shù)對其進(jìn)行了表征，確認(rèn)了包合物的形成。同時(shí)，對溶液狀態(tài)下的超分子包合行為進(jìn)行了研究。利用Job 曲線測定了LG 與CCDs 的包合比均為1∶1。利用紫外滴定方法測定了Ks，最高可達(dá)9599.48 L/mol，相比β-環(huán)糊精本身的包合能力（236.79 L/mol）有了很大的提升，證實(shí)了采用氨基鏈對環(huán)糊精進(jìn)行修飾后能夠有效地提升其對客體分子的包合能力。進(jìn)一步利用1H NMR、2D ROESY 譜和分子對接技術(shù)等對包合行為進(jìn)行了解析，獲得了最可能的包合模式，即LG 的B 環(huán)深入環(huán)糊精的空腔并與其第一面（小口端）接近。對包合物的水溶性進(jìn)行測定，結(jié)果表明， 4 種CCDs 均對LG 具有良好的增溶效果，最大增溶倍數(shù)可達(dá)70 倍。本研究為LG 水溶性制劑的開發(fā)提供了參考。

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陽離子型環(huán)糊精對甘草素的超分子包合行為及增溶作用

鄧穎慧 張東京 王海琨 陳加興 宋爽 楊波 廖霞俐

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