・212・中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
・制剂与质量・
β142去氧穿心莲内酯22环糊精包合机制的研究
韩 光1,2,李景华3,郭国超1,2,王钰涵1,2
3
(11河南大学药物研究所,河南开封 475004;21河南大学药学院,河南开封 475004;
31河南省天然药物与免疫工程重点实验室,河南开封 475004)
摘 要:目的 从包合比例、主客体分子间相互作用、包合部位和包合稳定性方面研究阐明142去氧穿心莲内酯和
β2环糊精形成包合物的机制。方法 采用差示热分析法确证包合物的形成,紫外法测定包合常数并计算热力学常
1
数,IR、H2NMR确证包合部位。结果 包合常数(Ka)值为12921631L/mol;包合过程ΔG=-1618548;ΔH=
1
-251532;ΔS=-0102912。由IR和H2NMR可以看出包合物中142去氧穿心莲内酯五元内酯环及十氢萘环部分发生了变化。结论 形成包合物的主客体比例为1∶1,范德华力在包合过程中起主要作用,包合部位为十氢萘环及五元内酯环,形成的包合物常温下比较稳定。关键词:142去氧穿心莲内酯β;2环糊精;包合物;差示热分析法中图分类号:R28612 文献标识码:A 文章编号:02532670(2010)02021205
Studiesoninclusionmechanismof142HANGuang1,2,LI31Yu2han1,2
(11PharmaceuticalInstituteof;21PharmaceuticalCollegeofHenanUniversity,
Kaifeng475004,1ofMedicineandImmunalEngineering,Kaifeng475004,China)
Abstract:Tostudytheinclusionmechanismof142deoxyandrographolideandβ2cyclodextrinininclusionratio,molecularinteractionbetweenhostandguest,inclusionpartandstabilityofinclusioncompound1Methods Theformationofinclusioncompoundwasconfirmedbydfferentialthermalanalysis(DTA);Theequilibriumconstantsofinclusioncompoundweredeterminedandthethermodynamiccon2stantswerecalculatedbyUV;InclusionpartswereconfirmedbyIRand
1
H2NMR1Results Ka=
12921631L/mol;ΔG=-1618548;ΔH=-251532;ΔS=-01029121Itwasclearlythatallfivelactoneringanddecalinringof142deoxyandrographolideinindusioncompoundchangedinIRand1H2NMR1Conclusion In2clusionhost2guestratiois1∶1,VanderWaalsforcesplayamajorroleintheprocess1Inclusionsiteisdecalinringandfivelactonering1Theinclusioncompoundismorestableundernormaltemperature1
Keywords:142deoxyandrographolide;β2cyclodextrin;inclusioncompound;dfferentialthermalanaly2sis(DTA)
142去氧穿心莲内酯是穿心莲的活性成分之一,具有较好的抗炎活性[1],但其脂溶性较强,生物利用
β度低,使其进一步的利用受到了限制。2环糊精包合技术应用于药物制剂不仅能保留药物原有的化学
性质,更可以显著改善药物的物理性质,促进药物稳定,提高难溶性药物的溶解度和生物利用度[2]。本实验将142去氧穿心莲内酯制成β2环糊精包合物,通过Ka值的测定、热力学常数的计算以及红外光谱、核磁共振波谱分析,从主客体分子间相互作用、包合
3 收稿日期:2009206218
比、包合部位以及包合物的稳定性阐述包合机制。
1 仪器与材料
Exstar6000热分析系统(SeikoInstrumentsInc);BrukerAdvance400核磁共振仪(德国Bruker公司);UV1600紫外可见分光光度计(北京瑞利分析仪器公司);Avatar360傅里叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司);WP750—1型微波炉(南京三乐电气总公司),AG135电子天平(MettlerToledo)。
142去氧穿心莲内酯由河南大学药物研究所提
),女(蒙古族),北京人,博士,教授,硕士生导师,河南省教育厅学术技术带头人,主持或参与各类基金项目9作者简介:韩 光(1966—
项,发表论文20余篇,发明专利3项。主要研究方向为天然活性成分的研究及新药开发。Tel:(0378)[1**********]8 E2mail:hang@henu1edu1cn
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
供,HPLC归一化法测定其质量分数大于9910%β;2
环糊精由孟州市华兴生物化工有限责任公司提供,质量分数为9913%;乙醇(色谱纯,天津科密欧化学试剂有限公司);水为二次蒸馏水。2 方法与结果211 包合物等的制备:参考文献报道方法[3]制备得到。212 差示热分析法对物象的分析:分别取142去氧
・213・
21311 测定波长的选择:用pH6186的缓冲液配
制成4121×10-5mol/L142去氧穿心莲内酯溶液,进行全波扫描,选择200nm作为测定波长。21312 142去氧穿心莲内酯饱和溶液的制备:用pH6186缓冲液配制142去氧穿心莲内酯的过饱和溶
液,0145μm微孔滤膜滤过,弃去初滤液,续滤液即为142去氧穿心莲内酯饱和溶液。
β21313 2环糊精溶液的制备:取13112mgβ2环糊
精置于10mL量瓶中,加入适量的pH6186缓冲液,超声溶解,缓冲液定容后,得1116mmol/Lβ2环糊精溶液。
21314 测定:取一定量142去氧穿心莲内酯饱和溶
β穿心莲内酯、2环糊精、物理混合物和包合物约5
mg,置氧化铝坩埚中,气氛:静态空气,参比物:空氧化铝坩埚,加热范围:室温～500℃,升温速率:10℃/min,采样间隔1次/s。将坩埚放入热分析系统中测定其DTA曲线,结果见图1。可见β2环糊精的DTA曲线共出现4个峰,在加热过程中首先失去结
晶水,出现8717℃峰,然后发生分子重排出现22515℃峰,熔融峰307℃,继之35818℃发生热分解;142去氧穿心莲内酯的DTA曲线主要出现1个吸热峰,即熔融峰17618℃,分解峰不明显且不规则;物理混合物的DTA曲线共出现3个:176、307℃峰,214;包合物的DTA曲线共出现2个峰,其中熔融的吸热峰由176、307℃移至30312℃,分解吸热峰由358℃移
液于比色皿中,于所选波长范围内紫外扫描得200
nm波长下的紫外吸收值,依次向体系中加入不同量1116mmol/Lβ2,得β2。由公式(1)Ka值[4]。
1/(Ka[0)(1/[CD]0)+1/ε[G]0=-(1/Ka)(ΔA/[CD]0)+Δε[G]0 (1)(2)
142去氧穿心莲内酯分子在200nm附近有一最
大吸收,当体系中存在高浓度的β2环糊精时,142去氧穿心莲内酯紫外吸收随着β2环糊精浓度的增加而明显增强,而且二者成明显的正比关系。提示β2环糊精与142去氧穿心莲内酯发生了包合。
由公式(1)得曲线方程:Y=0100631X+8115655
(R2=0199743),求得Ka=12921631L/mol。由公式
至352℃,提示包合物的形成导致了新物象的生成
。
(2)得曲线方程:Y=-0100076X+0112189(R2=0198839),求得Ka=13151789L/mol。利用紫外法
的2个公式都获得了良好的线性关系,但求得的Ka值有一些差距,原因为公式(1)的推导中简化了许多的影响因素如β2环糊精的吸收等,易获得较好线性关系,公式(2)考虑到A=ACD-G+ACD+AG等的情况,较方程(1)更接近实际也更严格,并且对实验操作要求更高,较难获得良好的线性关系,所以求得的Ka值较准确。
Ka是衡量包合水平的一个重要参数。当Ka
值为1×102～1×105L/mol时包合效果最好,太小不宜包合,太大则脱包合困难。
包合物的研究中包合比例的确定是十分重要的,主客体包合比通常为1∶1或1∶2。包合比例确定一般采用Benesi2Hildebrand法和相溶解度法,方程(1)即是Benesi2Hildebrand方程,文献报道[4]β以1/ΔA对1/[2环糊精]0作图,如为一条直线,则
表明客体分子与β2环糊精形成了1∶1包合物,本实
β122环糊精 22142去氧穿心莲内酯 32物理混合物 42包合物
β122cyclodextrin 22142deoxyandrographolide
32physicmixture 42inclusioncompound
图1 差示热分析法图
Fig11 DTADiagram
213 包合常数(Ka)值的测定
・214・中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
lnKa=-ΔH/RT+ΔS/R公式,以lnKa对1/T作
验结果与此相符,证实142去氧穿心莲内酯与β2环
糊精形成了1∶1的包合物。214 热力学常数的测定:选择15、20、25、30、35℃作为测定温度,按照文献报道方法[3]分别测定其稳定常数,将得到的不同温度下的稳定常数根据
图,得lnKa=[1**********]/T-3151248(R2=0198672),由直线的斜率和截距以及ΔG=-RTlnKa关系式可得包合物体系的表观热力学函
ΔS、ΔG,结果见表1。数ΔH、
表1 表观热力学常数
Table1 Apparentthermodynamicconstants
t/℃
T
1/T01003472
[***********][1**********]47
lnKa[***********][***********]366
KaΔG
-1712113-1618779-1618749-1617709-165388
ΔHΔS
1520253035
[**************]
[***********][***********]
-251532-0102912
可见在上述5个温度范围内,△G均为负值,表明在常温及恒温条件下,包合反应可以自发进行。△H为负值,表明142去氧穿心莲内酯与β2环糊精形成包合物的过程为放热反应,适当降低温度有利于包合物的形成与稳定,这与稳定常数随温度降低而变大的结论是一致的;两个公式计算得到的值相近似。
相互识别的过程,,分子间的作用力主要包括范德华力、氢键力、库仑力及疏水力等,142去氧穿心莲内酯与β2环糊精包合反应的推动力主要是范德华力(△H
β别测定142去氧穿心莲内酯、2环糊精、物理混合物和包合物的红外光谱,结果见图2。可见142去氧穿
心莲内酯与β2环糊精的物理混合物与包合物相比,142去氧穿心莲内酯的特征峰发生改变。在物理混合物中,142去氧穿心莲内酯的羰基(2C=O)振动和双键(2C=C12,13)振动吸收峰分别在1752188、1646161cm-1,而包合物的相应峰分别移到了1751133、1637106cm-1,向高波数方向移动,说明
影响,证明了包合物的形成,同时说明包合部位可能
为十氢萘环或五元内酯环
。
客体分子(142去氧穿心莲内酯)的羰基2C=O和双键(2C=C12,13)伸缩振动受到了限制,142去氧穿心莲内酯中的五元内酯环很可能插入到了β2环糊精的空腔中。物理混合物中142去氧穿心莲内酯十氢萘环上的双键(2C=C8,17)的伸缩振动和弯曲振动的吸收峰分别在1700160、850164cm-1,包合物的伸缩振动峰被掩盖,其弯曲振动峰移到859199cm
-1
A2β2环糊精 B2142去氧穿心莲内酯 C2物理混合物 D2包合物
βA22cyclodextrin B2142deoxyandrographolide
C2physicsmixture D2inclusioncompound
图2 红外光谱
Fig12 Infraredspectrums
216 包合物氢核磁谱的测定:DMSO2d6作溶剂,分
β别测定142去氧穿心莲内酯、2环糊精、物理混合物和包合物的核磁共振谱,结果见表2、3。可以看出,形成包合物后β,2环糊精的质子都向高场发生了移
,向低波数方向移动,说明也受到了环糊精的
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
动,而142去氧穿心莲内酯的质子大都向低场发生
了较大的化学位移,但十氢萘环上的182H、32OH、192OH的化学位移分别向高场移动010015、010001、010499,由此说明萘环及其支链上面的氢原子受到屏蔽。可见形成包合物的主客体比例为1∶1,范德华力在包合过程中起主要作用,包合部位
・215・
表3 包合物形成前后142去氧穿心莲内酯的1H2NMR
化学位移变化
1
Table3 H2NMRChemicalsshiftchangesof142
deoxyandrographolideininclusioncompoundandphysicmixture
142去氧穿心
δ142去氧穿心莲内酯
[***********][***********][***********]411699
为十氢萘环及五元内酯环,形成的包合物常温下比
较稳定。
表2 包合物形成前后β2环糊精的H2NMR化学位移变化
1
1Table2 H2NMRChemicalshiftchangesofβ2cyclodextrin
莲内酯质子 92H 142H 152H 172Ha 172Hb 182H 192Ha 202H 32OH 192OH
δ包合物
[***********][***********][***********]411200
Δδ
[***********][1**********]6-[***********]-010001-010499
ininclusioncompoundandphysicmixture
β2环糊精质子
H
HH(1)(2)(3)
δβ2环糊精
[***********][1**********]8δ包合物
[***********][1**********]2Δδ
-010541-011018-010032-011522-010006H(4)H(5)()
1∶1包合物,,另一种
3 讨论
142均有可能被包入β2,种1∶11,BenesiHildebrand[4];142去氧穿心莲内酯与β2环糊精形成的为1∶1包合物,因此推断可能为两种
,这与计算机模拟的
包合前采用CAChe软件中的Stand2
βardProcedure程序,对142去氧穿心莲内酯22环糊
精的分子结构进行了模拟。结果显示:142去氧穿心莲内酯的五元内酯环及十氢萘环部分都能与β2环糊精的空腔相匹配(图3)。
β图3 142去氧穿心莲内酯22环糊精计算机模拟图
βFig13 Simulationdiagramof142dexoxyandrographolide22cyclodextrinbycomputer
包合常数是衡量包合水平的一个重要参数。当
Ka值为1×10～1×10mol/L时包合效果最好,
2
5
说明142去氧穿心莲内酯可以和β2环糊精发生包合,且稳定性较好,结果与计算机模拟相吻合。采用CAChe软件中的StandardProcedure和半经验MM3力场计算法,计算了142去氧穿心莲内酯包合
太小不宜包合,太大则脱包合困难。142去氧穿心莲
β内酯22环糊精的稳定常数Ka=13151789L/mol,
・216・中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
可以在常温下进行,且形成的包合物常温下比较稳
定。热力学常数△G为负,也说明了包合反应可以在常温及恒温条件下自发进行。
参考文献:
[1] 韩 光,曾 超,杜钢军,等1穿心莲内酯衍生物的合成及其抗
前后体系的能量(表4)。不论是五元内酯环还是十
氢萘环与环糊精作用所形成的包合物的能量均比主客体孤立的处于同一个平面内未被包合状态下低,且均低于主客体能量的简单加合,说明142去氧穿心莲内酯与β2环糊精形成包合物
β表4 142去氧穿心莲内酯22环糊精包合过程的计算机
模拟数据
Table4 Simulationdataof142deoxyandrographolide2
炎免疫活性[J]1中草药,2006,37(12):177121775
[2] GerhardW1Anoverviewofhost2guestchemistryanditsappli2
cationtononsteroi142deoxyandrographolidelanti2inflammato2rydrugs[J]1ClinDrugInvest,2000,19(2):211
[3] 韩 光,李景华1142去氧穿心莲内酯/β2环糊精包合作用的研
β2cyclodextrinbycomputer
名 称
β2环糊精
142去氧穿心莲内酯1)+β2环糊精β122环糊精β1′22环糊精
SP(kcal/mol)42717467
5313747 48816518 47015519 47716318
MM3(kcal/mol)
51510426 5313732 48816329 48816329 47716381
究[J]1中南药学,2008,6(3):27422771
[4] JaraF,MascayanoC,RezendeMC,etal1Aspectralandmo2
leculardynamicssimulationstudyofβ2cyclodextrininclusioncomplexeswithsolvatochromicdyesderivedfrombarbituricacid[J]1JInclusionPhenomenaMacrocyclicChem,2006,54:952991
,上海 200032)
摘 要:目的 HPLC方法,并对五味子酚在大鼠体内的药动学特征进行研
究。方法 血浆样品经甲醇沉淀及乙醚萃取后,用HPLC2DAD进行测定分析。色谱柱为EclipseXDB2C18Agilent(250mm×416mm,5μm),流动相为乙腈2水(65∶35),检测波长254nm;测定大鼠静脉注射五味子酚18mg/kg后的血药浓度,并利用3P87软件拟合其药动学参数。结果 五味子酚的血药浓度在011～215μg/mL线性关系良好(r2=01999),最低检测限为10ng/mL,在3个浓度水平下,方法的回收率为88%～110%,日间和日内RSD小于15%,符合生物样品分析要求。大鼠股静脉注射18mg/kg后,血药浓度2时间曲线呈二室模型。主要药动学参数
(1119±(12181±(1132±t1/2α、t1/2β、V、AUC、MRT分别为(0122±0111)h、0122)h、2191)L/kg、0119)μg/mL/h、
(1151±0124)h。结论 该方法简便、快速、稳定可靠,适用于五味子酚的体内分析。关键词:五味子酚;高效液相色谱法;药动学中图分类号:R286102 文献标识码:A 文章编号:02532670(2010)02021604
Pharmacokineticstudyofschisanhenolviafemoralintravenousadministrationinrats
MAXiao2lin,CHENDao2feng
(DepartmentofPharmacognosy,SchoolofPharmacy,FudanUniversity,Shanghai200032,China)
Abstract:Objective ToestablishanHPLCmethodforthedeterminationofschisanhenolinplasmaandtostudythepharmacokineticsofschisanhenolinrats1Methods Aftersedimentationbymethanol,plasmasampleswerethenpreparedbasedonaliquid2liquidextractionbyether1Theextractedsampleswereanalyzedbyliquidchromatography1SchisanhenolwaselutedonEclipseXDB2C18Agilent(250mm×416mm,5μm)column,usingamobilephaseofacetonitrile2H2O(65∶35),anddetectedat254nm1Theplasmaconcentrationofschisanhenolinratswasdeterminedafterivadministrationof18mg/kg,andthedatawereprocessedwiththepharmacokineticsoftware3P871Results Calibrationcurveswerelinearover011—215μg/mL(r2=01999)andtheLODwas10ng/mL1Therecoveriesofschisanhenolfromplasma
3 收稿日期:2009205209
基金项目:教育部高校优秀青年教师奖励基金资助项目(1999271);上海市教育发展基金资助项目(05SG06)
),女,上海人,硕士研究生,从事中药活性成分药动学研究。E2mail:menthama@gmail1com作者简介:马晓琳(1982—
3通讯作者 陈道峰 Tel:(021)54237453 Fax:(021)64170921 E2mail:dfchen@shmu1edu1cn
・212・中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
・制剂与质量・
β142去氧穿心莲内酯22环糊精包合机制的研究
韩 光1,2,李景华3,郭国超1,2,王钰涵1,2
3
(11河南大学药物研究所,河南开封 475004;21河南大学药学院,河南开封 475004;
31河南省天然药物与免疫工程重点实验室,河南开封 475004)
摘 要:目的 从包合比例、主客体分子间相互作用、包合部位和包合稳定性方面研究阐明142去氧穿心莲内酯和
β2环糊精形成包合物的机制。方法 采用差示热分析法确证包合物的形成,紫外法测定包合常数并计算热力学常
1
数,IR、H2NMR确证包合部位。结果 包合常数(Ka)值为12921631L/mol;包合过程ΔG=-1618548;ΔH=
1
-251532;ΔS=-0102912。由IR和H2NMR可以看出包合物中142去氧穿心莲内酯五元内酯环及十氢萘环部分发生了变化。结论 形成包合物的主客体比例为1∶1,范德华力在包合过程中起主要作用,包合部位为十氢萘环及五元内酯环,形成的包合物常温下比较稳定。关键词:142去氧穿心莲内酯β;2环糊精;包合物;差示热分析法中图分类号:R28612 文献标识码:A 文章编号:02532670(2010)02021205
Studiesoninclusionmechanismof142HANGuang1,2,LI31Yu2han1,2
(11PharmaceuticalInstituteof;21PharmaceuticalCollegeofHenanUniversity,
Kaifeng475004,1ofMedicineandImmunalEngineering,Kaifeng475004,China)
Abstract:Tostudytheinclusionmechanismof142deoxyandrographolideandβ2cyclodextrinininclusionratio,molecularinteractionbetweenhostandguest,inclusionpartandstabilityofinclusioncompound1Methods Theformationofinclusioncompoundwasconfirmedbydfferentialthermalanalysis(DTA);Theequilibriumconstantsofinclusioncompoundweredeterminedandthethermodynamiccon2stantswerecalculatedbyUV;InclusionpartswereconfirmedbyIRand
1
H2NMR1Results Ka=
12921631L/mol;ΔG=-1618548;ΔH=-251532;ΔS=-01029121Itwasclearlythatallfivelactoneringanddecalinringof142deoxyandrographolideinindusioncompoundchangedinIRand1H2NMR1Conclusion In2clusionhost2guestratiois1∶1,VanderWaalsforcesplayamajorroleintheprocess1Inclusionsiteisdecalinringandfivelactonering1Theinclusioncompoundismorestableundernormaltemperature1
Keywords:142deoxyandrographolide;β2cyclodextrin;inclusioncompound;dfferentialthermalanaly2sis(DTA)
142去氧穿心莲内酯是穿心莲的活性成分之一,具有较好的抗炎活性[1],但其脂溶性较强,生物利用
β度低,使其进一步的利用受到了限制。2环糊精包合技术应用于药物制剂不仅能保留药物原有的化学
性质,更可以显著改善药物的物理性质,促进药物稳定,提高难溶性药物的溶解度和生物利用度[2]。本实验将142去氧穿心莲内酯制成β2环糊精包合物,通过Ka值的测定、热力学常数的计算以及红外光谱、核磁共振波谱分析,从主客体分子间相互作用、包合
3 收稿日期:2009206218
比、包合部位以及包合物的稳定性阐述包合机制。
1 仪器与材料
Exstar6000热分析系统(SeikoInstrumentsInc);BrukerAdvance400核磁共振仪(德国Bruker公司);UV1600紫外可见分光光度计(北京瑞利分析仪器公司);Avatar360傅里叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司);WP750—1型微波炉(南京三乐电气总公司),AG135电子天平(MettlerToledo)。
142去氧穿心莲内酯由河南大学药物研究所提
),女(蒙古族),北京人,博士,教授,硕士生导师,河南省教育厅学术技术带头人,主持或参与各类基金项目9作者简介:韩 光(1966—
项,发表论文20余篇,发明专利3项。主要研究方向为天然活性成分的研究及新药开发。Tel:(0378)[1**********]8 E2mail:hang@henu1edu1cn
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
供,HPLC归一化法测定其质量分数大于9910%β;2
环糊精由孟州市华兴生物化工有限责任公司提供,质量分数为9913%;乙醇(色谱纯,天津科密欧化学试剂有限公司);水为二次蒸馏水。2 方法与结果211 包合物等的制备:参考文献报道方法[3]制备得到。212 差示热分析法对物象的分析:分别取142去氧
・213・
21311 测定波长的选择:用pH6186的缓冲液配
制成4121×10-5mol/L142去氧穿心莲内酯溶液,进行全波扫描,选择200nm作为测定波长。21312 142去氧穿心莲内酯饱和溶液的制备:用pH6186缓冲液配制142去氧穿心莲内酯的过饱和溶
液,0145μm微孔滤膜滤过,弃去初滤液,续滤液即为142去氧穿心莲内酯饱和溶液。
β21313 2环糊精溶液的制备:取13112mgβ2环糊
精置于10mL量瓶中,加入适量的pH6186缓冲液,超声溶解,缓冲液定容后,得1116mmol/Lβ2环糊精溶液。
21314 测定:取一定量142去氧穿心莲内酯饱和溶
β穿心莲内酯、2环糊精、物理混合物和包合物约5
mg,置氧化铝坩埚中,气氛:静态空气,参比物:空氧化铝坩埚,加热范围:室温～500℃,升温速率:10℃/min,采样间隔1次/s。将坩埚放入热分析系统中测定其DTA曲线,结果见图1。可见β2环糊精的DTA曲线共出现4个峰,在加热过程中首先失去结
晶水,出现8717℃峰,然后发生分子重排出现22515℃峰,熔融峰307℃,继之35818℃发生热分解;142去氧穿心莲内酯的DTA曲线主要出现1个吸热峰,即熔融峰17618℃,分解峰不明显且不规则;物理混合物的DTA曲线共出现3个:176、307℃峰,214;包合物的DTA曲线共出现2个峰,其中熔融的吸热峰由176、307℃移至30312℃,分解吸热峰由358℃移
液于比色皿中,于所选波长范围内紫外扫描得200
nm波长下的紫外吸收值,依次向体系中加入不同量1116mmol/Lβ2,得β2。由公式(1)Ka值[4]。
1/(Ka[0)(1/[CD]0)+1/ε[G]0=-(1/Ka)(ΔA/[CD]0)+Δε[G]0 (1)(2)
142去氧穿心莲内酯分子在200nm附近有一最
大吸收,当体系中存在高浓度的β2环糊精时,142去氧穿心莲内酯紫外吸收随着β2环糊精浓度的增加而明显增强,而且二者成明显的正比关系。提示β2环糊精与142去氧穿心莲内酯发生了包合。
由公式(1)得曲线方程:Y=0100631X+8115655
(R2=0199743),求得Ka=12921631L/mol。由公式
至352℃,提示包合物的形成导致了新物象的生成
。
(2)得曲线方程:Y=-0100076X+0112189(R2=0198839),求得Ka=13151789L/mol。利用紫外法
的2个公式都获得了良好的线性关系,但求得的Ka值有一些差距,原因为公式(1)的推导中简化了许多的影响因素如β2环糊精的吸收等,易获得较好线性关系,公式(2)考虑到A=ACD-G+ACD+AG等的情况,较方程(1)更接近实际也更严格,并且对实验操作要求更高,较难获得良好的线性关系,所以求得的Ka值较准确。
Ka是衡量包合水平的一个重要参数。当Ka
值为1×102～1×105L/mol时包合效果最好,太小不宜包合,太大则脱包合困难。
包合物的研究中包合比例的确定是十分重要的,主客体包合比通常为1∶1或1∶2。包合比例确定一般采用Benesi2Hildebrand法和相溶解度法,方程(1)即是Benesi2Hildebrand方程,文献报道[4]β以1/ΔA对1/[2环糊精]0作图,如为一条直线,则
表明客体分子与β2环糊精形成了1∶1包合物,本实
β122环糊精 22142去氧穿心莲内酯 32物理混合物 42包合物
β122cyclodextrin 22142deoxyandrographolide
32physicmixture 42inclusioncompound
图1 差示热分析法图
Fig11 DTADiagram
213 包合常数(Ka)值的测定
・214・中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
lnKa=-ΔH/RT+ΔS/R公式,以lnKa对1/T作
验结果与此相符,证实142去氧穿心莲内酯与β2环
糊精形成了1∶1的包合物。214 热力学常数的测定:选择15、20、25、30、35℃作为测定温度,按照文献报道方法[3]分别测定其稳定常数,将得到的不同温度下的稳定常数根据
图,得lnKa=[1**********]/T-3151248(R2=0198672),由直线的斜率和截距以及ΔG=-RTlnKa关系式可得包合物体系的表观热力学函
ΔS、ΔG,结果见表1。数ΔH、
表1 表观热力学常数
Table1 Apparentthermodynamicconstants
t/℃
T
1/T01003472
[***********][1**********]47
lnKa[***********][***********]366
KaΔG
-1712113-1618779-1618749-1617709-165388
ΔHΔS
1520253035
[**************]
[***********][***********]
-251532-0102912
可见在上述5个温度范围内,△G均为负值,表明在常温及恒温条件下,包合反应可以自发进行。△H为负值,表明142去氧穿心莲内酯与β2环糊精形成包合物的过程为放热反应,适当降低温度有利于包合物的形成与稳定,这与稳定常数随温度降低而变大的结论是一致的;两个公式计算得到的值相近似。
相互识别的过程,,分子间的作用力主要包括范德华力、氢键力、库仑力及疏水力等,142去氧穿心莲内酯与β2环糊精包合反应的推动力主要是范德华力(△H
β别测定142去氧穿心莲内酯、2环糊精、物理混合物和包合物的红外光谱,结果见图2。可见142去氧穿
心莲内酯与β2环糊精的物理混合物与包合物相比,142去氧穿心莲内酯的特征峰发生改变。在物理混合物中,142去氧穿心莲内酯的羰基(2C=O)振动和双键(2C=C12,13)振动吸收峰分别在1752188、1646161cm-1,而包合物的相应峰分别移到了1751133、1637106cm-1,向高波数方向移动,说明
影响,证明了包合物的形成,同时说明包合部位可能
为十氢萘环或五元内酯环
。
客体分子(142去氧穿心莲内酯)的羰基2C=O和双键(2C=C12,13)伸缩振动受到了限制,142去氧穿心莲内酯中的五元内酯环很可能插入到了β2环糊精的空腔中。物理混合物中142去氧穿心莲内酯十氢萘环上的双键(2C=C8,17)的伸缩振动和弯曲振动的吸收峰分别在1700160、850164cm-1,包合物的伸缩振动峰被掩盖,其弯曲振动峰移到859199cm
-1
A2β2环糊精 B2142去氧穿心莲内酯 C2物理混合物 D2包合物
βA22cyclodextrin B2142deoxyandrographolide
C2physicsmixture D2inclusioncompound
图2 红外光谱
Fig12 Infraredspectrums
216 包合物氢核磁谱的测定:DMSO2d6作溶剂,分
β别测定142去氧穿心莲内酯、2环糊精、物理混合物和包合物的核磁共振谱,结果见表2、3。可以看出,形成包合物后β,2环糊精的质子都向高场发生了移
,向低波数方向移动,说明也受到了环糊精的
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
动,而142去氧穿心莲内酯的质子大都向低场发生
了较大的化学位移,但十氢萘环上的182H、32OH、192OH的化学位移分别向高场移动010015、010001、010499,由此说明萘环及其支链上面的氢原子受到屏蔽。可见形成包合物的主客体比例为1∶1,范德华力在包合过程中起主要作用,包合部位
・215・
表3 包合物形成前后142去氧穿心莲内酯的1H2NMR
化学位移变化
1
Table3 H2NMRChemicalsshiftchangesof142
deoxyandrographolideininclusioncompoundandphysicmixture
142去氧穿心
δ142去氧穿心莲内酯
[***********][***********][***********]411699
为十氢萘环及五元内酯环,形成的包合物常温下比
较稳定。
表2 包合物形成前后β2环糊精的H2NMR化学位移变化
1
1Table2 H2NMRChemicalshiftchangesofβ2cyclodextrin
莲内酯质子 92H 142H 152H 172Ha 172Hb 182H 192Ha 202H 32OH 192OH
δ包合物
[***********][***********][***********]411200
Δδ
[***********][1**********]6-[***********]-010001-010499
ininclusioncompoundandphysicmixture
β2环糊精质子
H
HH(1)(2)(3)
δβ2环糊精
[***********][1**********]8δ包合物
[***********][1**********]2Δδ
-010541-011018-010032-011522-010006H(4)H(5)()
1∶1包合物,,另一种
3 讨论
142均有可能被包入β2,种1∶11,BenesiHildebrand[4];142去氧穿心莲内酯与β2环糊精形成的为1∶1包合物,因此推断可能为两种
,这与计算机模拟的
包合前采用CAChe软件中的Stand2
βardProcedure程序,对142去氧穿心莲内酯22环糊
精的分子结构进行了模拟。结果显示:142去氧穿心莲内酯的五元内酯环及十氢萘环部分都能与β2环糊精的空腔相匹配(图3)。
β图3 142去氧穿心莲内酯22环糊精计算机模拟图
βFig13 Simulationdiagramof142dexoxyandrographolide22cyclodextrinbycomputer
包合常数是衡量包合水平的一个重要参数。当
Ka值为1×10～1×10mol/L时包合效果最好,
2
5
说明142去氧穿心莲内酯可以和β2环糊精发生包合,且稳定性较好,结果与计算机模拟相吻合。采用CAChe软件中的StandardProcedure和半经验MM3力场计算法,计算了142去氧穿心莲内酯包合
太小不宜包合,太大则脱包合困难。142去氧穿心莲
β内酯22环糊精的稳定常数Ka=13151789L/mol,
・216・中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第41卷第2期2010年2月
可以在常温下进行,且形成的包合物常温下比较稳
定。热力学常数△G为负,也说明了包合反应可以在常温及恒温条件下自发进行。
参考文献:
[1] 韩 光,曾 超,杜钢军,等1穿心莲内酯衍生物的合成及其抗
前后体系的能量(表4)。不论是五元内酯环还是十
氢萘环与环糊精作用所形成的包合物的能量均比主客体孤立的处于同一个平面内未被包合状态下低,且均低于主客体能量的简单加合,说明142去氧穿心莲内酯与β2环糊精形成包合物
β表4 142去氧穿心莲内酯22环糊精包合过程的计算机
模拟数据
Table4 Simulationdataof142deoxyandrographolide2
炎免疫活性[J]1中草药,2006,37(12):177121775
[2] GerhardW1Anoverviewofhost2guestchemistryanditsappli2
cationtononsteroi142deoxyandrographolidelanti2inflammato2rydrugs[J]1ClinDrugInvest,2000,19(2):211
[3] 韩 光,李景华1142去氧穿心莲内酯/β2环糊精包合作用的研
β2cyclodextrinbycomputer
名 称
β2环糊精
142去氧穿心莲内酯1)+β2环糊精β122环糊精β1′22环糊精
SP(kcal/mol)42717467
5313747 48816518 47015519 47716318
MM3(kcal/mol)
51510426 5313732 48816329 48816329 47716381
究[J]1中南药学,2008,6(3):27422771
[4] JaraF,MascayanoC,RezendeMC,etal1Aspectralandmo2
leculardynamicssimulationstudyofβ2cyclodextrininclusioncomplexeswithsolvatochromicdyesderivedfrombarbituricacid[J]1JInclusionPhenomenaMacrocyclicChem,2006,54:952991
,上海 200032)
摘 要:目的 HPLC方法,并对五味子酚在大鼠体内的药动学特征进行研
究。方法 血浆样品经甲醇沉淀及乙醚萃取后,用HPLC2DAD进行测定分析。色谱柱为EclipseXDB2C18Agilent(250mm×416mm,5μm),流动相为乙腈2水(65∶35),检测波长254nm;测定大鼠静脉注射五味子酚18mg/kg后的血药浓度,并利用3P87软件拟合其药动学参数。结果 五味子酚的血药浓度在011～215μg/mL线性关系良好(r2=01999),最低检测限为10ng/mL,在3个浓度水平下,方法的回收率为88%～110%,日间和日内RSD小于15%,符合生物样品分析要求。大鼠股静脉注射18mg/kg后,血药浓度2时间曲线呈二室模型。主要药动学参数
(1119±(12181±(1132±t1/2α、t1/2β、V、AUC、MRT分别为(0122±0111)h、0122)h、2191)L/kg、0119)μg/mL/h、
(1151±0124)h。结论 该方法简便、快速、稳定可靠,适用于五味子酚的体内分析。关键词:五味子酚;高效液相色谱法;药动学中图分类号:R286102 文献标识码:A 文章编号:02532670(2010)02021604
Pharmacokineticstudyofschisanhenolviafemoralintravenousadministrationinrats
MAXiao2lin,CHENDao2feng
(DepartmentofPharmacognosy,SchoolofPharmacy,FudanUniversity,Shanghai200032,China)
Abstract:Objective ToestablishanHPLCmethodforthedeterminationofschisanhenolinplasmaandtostudythepharmacokineticsofschisanhenolinrats1Methods Aftersedimentationbymethanol,plasmasampleswerethenpreparedbasedonaliquid2liquidextractionbyether1Theextractedsampleswereanalyzedbyliquidchromatography1SchisanhenolwaselutedonEclipseXDB2C18Agilent(250mm×416mm,5μm)column,usingamobilephaseofacetonitrile2H2O(65∶35),anddetectedat254nm1Theplasmaconcentrationofschisanhenolinratswasdeterminedafterivadministrationof18mg/kg,andthedatawereprocessedwiththepharmacokineticsoftware3P871Results Calibrationcurveswerelinearover011—215μg/mL(r2=01999)andtheLODwas10ng/mL1Therecoveriesofschisanhenolfromplasma
3 收稿日期:2009205209
基金项目:教育部高校优秀青年教师奖励基金资助项目(1999271);上海市教育发展基金资助项目(05SG06)
),女,上海人,硕士研究生,从事中药活性成分药动学研究。E2mail:menthama@gmail1com作者简介:马晓琳(1982—
3通讯作者 陈道峰 Tel:(021)54237453 Fax:(021)64170921 E2mail:dfchen@shmu1edu1cn