药学学报Aeta
PharmaceuticaSinica
2005,40(4):369—372
・369・
马蔺子素-羟丙基巾一环糊精包合物的制备、鉴定及包合作用
张学农h,阎雪莹2,唐丽华1,龚金红1,张
强3
(1.苏州大学药学系,江苏苏州215007;2.黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040;
3.北京大学药学院药剂系,北京100083)
摘要:目的
制备和鉴定马蔺子素一羟丙基币一环糊精包合物,并考察马蔺子素与HP弗一cD之间的包合作用及构
成摩尔质量比。方法通过冷冻干燥法制备马蔺子素一羟丙基够一环糊精包合物,采用摩尔梯度法和连续递变法考察了包合物中主客分子之问的包合摩尔比;采,Lf;jx射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)对包合物进行了鉴定。结果主客分子摩尔梯度和反应热力学结果娃示,25℃,35c|C和45℃下HIP-/3一cD与马蔺子素包合摩尔质量比为2:1,此时具有最大的增溶特性和较大的结合常数,其冻干粉经鉴别已形成包合物。结论马蔺子素包合物能显著增大药物的溶解度和稳定性。
关键词:马蔺子素;包合物;冷冻干燥;X射线衍射;差示扫描量热法中图分类号:R943.4
文献标识码:A
文章编号:0513—4870(2005)04—0369—04
Preparation,identificationandinclusionactionsofirisquinone
hydroxypropyl-fl-cyclodextrin
inclusion
complex
ZHANGXue—non918,YANXue~yin92,TANGLi—hual,GONGJin—hon91,ZHANG
Qian93
(,.DepartmentofPharmacy,SuzhouUn&ersity,Suzhou215007,China;
2.HeilongjiangUniversityofTraditionalChineseMedicine,Harbin150040,China;
3.Department
ofPharmaceutics,SchoolofPharmaceutical
Science,Peking
University,Beijing100083,China)
Abstract:Aim
Toperpare
andidentifyirisquinonehydroxypropyllB—eyclodextrininclusioncomplex
(irisquinone—HP-B—CD),aswell
as
to
studytheinclusionmechanismandmoleculestoichiometrybetween
irisquinone
and
hydroxypropyl-/3一cyclodextrin.MethodsIrisquinone—HP-/3一CD
was
preparedbyfreeze—
dryingtechnique.Theratioofhostandguestwasalsostudied
in
inclusionprocessbytoolgradientand
continuing
variationalmethods.Atthesametime.theinclusioncomplexwasidentifiedbyX—raydiffraction
(XRD)anddifferential
scanning
calorimetry(DSC).Results
Itwas
demonstratedthatthesolubilityof
irisquinonewasenhancedmarkedlybyinclusionwithHP]B—CDwhenstoiehiometrywas2:1ofhostand
guest
at
25℃.35oC
and45℃.Conclusion
The
solubilityand
stabilityofirisquinonecould
be
increasedbypreparingtheinclusioncomplexwithhydroxypropyl-/3一cyelodextrin.
Keywords:irisquinone;inclusioncomplex;freeze—drying;X—raydiffraction;differentialscanning
calorimetry
马蔺子素(Irisquinone)是由鸢尾科植物马蔺
结果表明,马蔺子甲素除对小鼠宫颈癌U,。、淋巴肉(IribpallasiiFisch.var.ChinensisFisch.)中提取的
瘤、肝癌实体、肝癌腹水、艾氏腹水瘤等瘤株有明显抗癌活性成分,主要为马蔺子素甲素。体内外研究
的抑制作用外,还具有较强的抗癌增敏作用。经临床试验证明,马蔺子素与放疗药物合用,可使肿瘤的收稿日期:2004-07-01.
CR提高20%以上,且1—5年的生存率显著提+通讯作者Tel:86—512—66998348,Fax:86—512—65125182
高卜3I。目前市售的马蔺子素胶囊(商品名安卡,每E—mail:zhangxuenong@163.conl
粒含马蔺子素60mg)由于其主要成分马蔺子甲素
万
方数据
药学学报Aeta
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2005,40(4):369—372
为醌式结构,其母核与侧链上有多个不饱和双键,化学性质不稳定,对光不稳定,水溶液易受酸碱催化降解。同时,马蔺子素疏水性强,在水和胃肠液中几乎不溶解,直接影响生物利用度和疗效。为增大马蔺子素的溶解性和化学稳定性,提高口服制剂的生物利用度,本文选择毒性低、水溶性大的羟丙基够.环糊精(hydroxypropyl够一cyclodextrin,HP-/3一CD)为包合材料,采用冷冻干燥法制备马蔺子素一羟丙基18.环糊精包合物(以下简称马蔺子素一nP-fl—CD),采用x射线衍射、DSC对包合物进行鉴定。同时还考察了药物与包合材料之间的包合作用及定量摩尔比。
材料与方法
仪器TU.1901型uV—vis分光光度计(北京通用仪器公司);Christ
Alpha
2型真空冷冻干燥仪(德
国);1090B型差示扫描热分析仪(美国杜邦公司);XRD—D。。。/2000型x衍射仪(日本电子公司);
药品与试剂
马蔺子素原料,纯度为95.21%;
马蔺子甲素对照品纯度为98.44%(天津市药物研究院提供);HP-fl—CD注射用辅料(西安立德生物化工有限公司);甲醇、乙醇为色谱级(美国Fisher
Scientific
CO.)。
标准曲线H
o
精密称取马蔺子素50.0mg置
25
mL量瓶中,加入无水甲醇至刻度使成2
mg・mL。1贮备液。精密吸取马蔺子素对照品贮备液0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.6,0.8,1.0,1.5和2.0mL
至100mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,使成质量浓
度分别为0,2,4,6,8,12,16,20,30和40
txg・mL一
系列对照品溶液,在266nm处测定吸收度值,以浓度(C)对吸收度(A)回归得马蔺子素溶液的标准曲线方程为C=93.247A+0.5627,r=0.999
8,线性
范围为2—40¨g・mL~。
马蔺子素-HP-fl-CD制备‘5
o
按照主客分子
2:1摩尔比分别称取HP-fl—CD和马蔺子素置烧杯中,加入60%乙醇20mL溶解,800r・rain一搅拌6h,水1"660℃减压回收乙醇,溶液置一60℃冰箱预冻24h,真空干燥得马蔺子素一HP-fl—CD。
x射线衍射法
cu靶/石墨单色器,电压30
kV,电流20mA,扫描速度0.1。・S~,采样时间为
1
S,扫描范围4.8—60。,分别对马蔺子素、HP-f1.
CD、马蔺子素一HP-fl—CD、马蔺子素和HP-fl—CD混合物进行粉末x射线衍射分析。
差示扫描量热分析
取马蔺子素、HP够一CD、马
蔺子素一HP-fl—CD、马蔺子素和HP-fl—CD混合物粉末
万
方数据适量置样品室中,调节升温速率为10℃・min~,温度测定范围为25—360℃,分别记录样品的差示热扫描升温曲线。
表观溶解度测定
称取HP够.CD加水配成浓
度为0,1.72×10一’,3.45×10—5,6.92×10一’,13.8×10。和27.6×10‘。mol・L。溶液,分别吸取10mL置具塞试管中各加入马蔺子素粉约20mg,涡旋
1
rain,固定试管于25℃,35℃和40cc恒温振荡器
中,调整振荡频率为40次・rain~,振荡24h,溶液用0.2Ixm微孔滤膜过滤,在266nm处测定吸收度,并计算马蔺子素含量。
结果
1
X射线衍射鉴别
马蔺子素、HP够-CD、马蔺子素-HP-j3一CD、马蔺
子素和HP毋-CD混合物的粉末x射线衍射结果见
图1。
小~、~I少k。。从
hhL‰.
B
~
0
10
2030
40
e
A:HP书一CD;B:Irisquinone;C:Irisquinone・HPlB-CD;
D:Physicalmixture
of
HP.口一CDandirisquinone
Figure1
X--ray
diffractionofirisquinone・・HP-fl--CD
图中A为HP-f1.CD,X射线图无明显的晶型峰马蔺子素包合,后者的晶型特征消失,形成新的物马蔺子素、HP-f1.CD、马蔺子素一HPlB—CD、马蔺产生,说明为无定型粉末;B为马蔺子素粉末衍射图谱,有多个特异性结晶峰产生,D为马蔺子素和HP.口一CD的物理混合物,峰形为二种物质的叠加,由于受环糊精量的影响,马蔺子素峰均有下降,但其特征峰均存在,说明马蔺子素未被包合,二者仅为物理混合;C为包合物衍射图谱,马蔺子素的特征峰已消失,提示因主客分子之问的相互作用,环糊精分子将相。
2差示扫描量热分析
子素和HP-fl-CD样品的DSC曲线见图2。
张学农等:马蔺子素一羟丙基毋一环糊精包合物的制备、鉴定及包合作用
B
0
卟一1/。
—————\厂——一c
50
100
150
200
250
300
350
400
r,℃
A:HPl8一CD;B:Ifisquinone;C:Ifisquinone—HP-/3一CD;
D:Physicalmixtureof
HP_口一CDandirisquinone
Figure
2
Differentialscanningcalorimetryof
irisquinone—HP躬一CDDSC曲线中,马蔺子素和HP-/3一CD分别在
41.8℃和335.9oC出现1个吸热峰,与二者熔点基
本一致;二者的物理混合物在对应的熔点处也有明显的吸热峰;包合物中马蔺子素和HP-fl—CD各自的熔点峰已消失,而在190.9cc产生1个新的吸热峰。
3
HP够-CD浓度对马蔺子素表观溶解度的影响。6。采用摩尔浓度递变法测得的马蔺子素在不同浓
度的HP-5.CD溶液25℃,35℃和40℃下的溶解度曲线,结果见图3。
6×104
4×10{
2×10奇
0
HP.B—CD/mol・L—l
●——・25℃:●——●35oC:▲——▲40℃
Figure
3
Solubility
curve
ofirisquinoneindifferent
HP-/3一CDsolution
同时,计算不同温度下包合材料对包合体系中马蔺子素增溶作用,结果见表1。
根据不同温度下药物浓度随HP-fl—CD而变化的平衡相图,对最大增溶浓度前的直线部分回归,得各温度下的增溶特性方程:
25℃:Y=0.1263X+1.959×10~r=0.991435℃:Y=0.1677X+2.245×10~r=0.978140℃:l,:0.2386X+3.184×10~r=0.9732
万
方数据Table
1
Irisquinonesolubility
in
HP-fl-CD
solution
HP-f1.CD/The
solubility
ofirisquinoneSolubilityenhanced
times
mol・L~
/mol・L一1(×10—6)(S1/¥2)
℃
O284333一
"巧一
72247823ll4525ll296892282935788
368444641,‘王丘土一6
28
35
37
24
∞一书记扎儿缸扎℃一加∞¨如加∞
豇殳眨吼一粥叭弭∞埔∞一.&℃一一虬硝虬盯乃
S1:Thesolubilityofirisquinone
in
HP召一CDsolution;S2:
Thesolubilityof
irisquinonein
water
由溶解曲线方程可知,HPlB—CD浓度及温度对。一
蝗虫一
盟室“。一s。(1一tg垂)一截距(1一斜率)
将相关数据代人上式,分别得25℃,35℃和40℃下包合物的结合常数。
根据Gibbs定律旧J,包合反应物形成常数k,与,
,
一△H
AS
蛔g托c
2r丽+r苑孺
以logk,对1/T回归,得:
1
logk。=一740.28寺+6.356
』
进一步计算得包合反应的热焓值△日和熵值
AH=14.17kJ・mol
1
AS=121.70J・(K・m01)。1
反应自由能(吉布斯能)可由公式AG=AH一
融5计算。HP-fl—CD与马蔺子素包合作用的热力学
Table2
Thermodynamicsparameters
of
irisquinone-nP-fl-CD
inclusioneffects
3种温度条件下,包合作用的自由能均为负值,表明在恒温和恒压下,包合反应在机械力作用下可以自发地进行,反应中马蔺子素可部分地嵌入主分
马蔺子素的增溶作用有关,根据Higuchi原理‘7。,利用平衡相图的直线回归方程的截距s。和斜率tg函可计算各温度下包合作用的结合常数南,,即:
温度丁成反比,即应符合下式:
AS:
参数见表2。
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PharmaceuticaSinica
2005,40(4):369—372
子的立体空穴中形成结合常数较大的包合物,从而预测其包合物具有一定的稳定性。4包合物组成的摩尔比
连续递变试验测定主客分子的包合物组成摩尔比变化曲线(图4)。
0
0O0飞q
0物理混合物中药物仍然保留其特征峰,但是马蔺子素一HP-/3一CD中药物衍射峰也消失,提示可能是马蔺子素溶解后以分子形式嵌入包合材料的亲水空穴中所致。DSC曲线中马蔺子素和HP够一CD分别在41.84℃和335.9℃出现一个较强的吸热峰,与二者熔点基本一致;包合物中马蔺子素和HP-J3一CD各自的熔点峰已消失,而在190.94℃产生一个新的吸热峰。提示马蔺子素与HP]B—CD经机械混合并未发生相互作用,而经过冷冻干燥法制备的包合物马O000
o口∞h口m目n
N
H
o皇e
二式高等粥占占崩宣占
—
Irisquinone:HP-[3.CD
Figure
4
Ultravioletabsorptioncontinuingvariational
curve
ofirquinone—HP_8一CD
从马蔺子素的增溶曲线可以看出,包合材料与药物之间的相互作用存在特定的分子比例,即当主客分子比为2:1时,药物呈现最大的增溶作用。
讨论
在25—40oC,HP-13一CD对马蔺子素的增溶作用在一定浓度范围内随着温度增大而增加,但是当到达某一浓度时,随着HP留一CD的增加,马蔺子素的溶解度又逐渐减小,提示这种增溶机制可能是由于包合材料与药物之间部分形成包合物后,降低了药物本身的疏水性,从而达到增大客分子物质的溶解度作用。同时,包合物的形成与主客分子比有关,存在一定定量关系。从增溶曲线可以看出,3种温度条件下,在HP-fl—CD浓度为13.8×10~mol・L。1时,增溶作用显著,其中40℃下增溶作用最为显著,且此时马蔺子素的浓度为63.2×10~mol・L~,主客分子比为2:1。经计算包合反应热力学参数,其自由能为负值,表明包合反应可以自发地进行,所得包合物的结合常数较大,可推断形成的包合物具有较好的稳定性。连续摩尔梯度试验进一步证实,当HP-/3一CD/马蔺子素摩尔浓度比为2:1时,马蔺子素的增溶作用最大,说明包合作用受主客分子配比的影响,结合马蔺子素的分子结构推断,二分子HP召一CD可包合一分子的马蔺子素。
XRD试验结果,马蔺子素有很强的衍射峰,载体HP邶.CD为无定型粉末,几乎无衍射峰,二者的
万
方数据蔺子素分子已部分或全部嵌入到环糊精母环的空穴中形成新物相,致使熔点改变。
本文通过对马蔺子素~HP—CD包合机制进行研
致谢:本文马蔺子甲素原料及其对照品均由天津市药[1]Li
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物研究院李德华研究员提供。
References
马蔺子素-羟丙基-β-环糊精包合物的制备、鉴定及包合作用
作者:作者单位:
张学农, 阎雪莹, 唐丽华, 龚金红, 张强, ZHANG Xue-nong, YAN Xue-ying, TANGLi-hua, GONG Jin-hong, ZHANG Qiang
张学农,唐丽华,龚金红,ZHANG Xue-nong,TANG Li-hua,GONG Jin-hong(苏州大学,药学系,江苏,苏州,215007), 阎雪莹,YAN Xue-ying(黑龙江中医药大学,黑龙江,哈尔滨,150040),张强,ZHANG Qiang(北京大学,药学院,药剂系,北京,100083)药学学报
ACTA PHARMACEUTICA SINICA2005,40(4)15次
刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
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Abstract:Aim
Toperpare
andidentifyirisquinonehydroxypropyllB—eyclodextrininclusioncomplex
(irisquinone—HP-B—CD),aswell
as
to
studytheinclusionmechanismandmoleculestoichiometrybetween
irisquinone
and
hydroxypropyl-/3一cyclodextrin.MethodsIrisquinone—HP-/3一CD
was
preparedbyfreeze—
dryingtechnique.Theratioofhostandguestwasalsostudied
in
inclusionprocessbytoolgradientand
continuing
variationalmethods.Atthesametime.theinclusioncomplexwasidentifiedbyX—raydiffraction
(XRD)anddifferential
scanning
calorimetry(DSC).Results
Itwas
demonstratedthatthesolubilityof
irisquinonewasenhancedmarkedlybyinclusionwithHP]B—CDwhenstoiehiometrywas2:1ofhostand
guest
at
25℃.35oC
and45℃.Conclusion
The
solubilityand
stabilityofirisquinonecould
be
increasedbypreparingtheinclusioncomplexwithhydroxypropyl-/3一cyelodextrin.
Keywords:irisquinone;inclusioncomplex;freeze—drying;X—raydiffraction;differentialscanning
calorimetry
马蔺子素(Irisquinone)是由鸢尾科植物马蔺
结果表明,马蔺子甲素除对小鼠宫颈癌U,。、淋巴肉(IribpallasiiFisch.var.ChinensisFisch.)中提取的
瘤、肝癌实体、肝癌腹水、艾氏腹水瘤等瘤株有明显抗癌活性成分,主要为马蔺子素甲素。体内外研究
的抑制作用外,还具有较强的抗癌增敏作用。经临床试验证明,马蔺子素与放疗药物合用,可使肿瘤的收稿日期:2004-07-01.
CR提高20%以上,且1—5年的生存率显著提+通讯作者Tel:86—512—66998348,Fax:86—512—65125182
高卜3I。目前市售的马蔺子素胶囊(商品名安卡,每E—mail:zhangxuenong@163.conl
粒含马蔺子素60mg)由于其主要成分马蔺子甲素
万
方数据
药学学报Aeta
PharmaceuticaSinica
2005,40(4):369—372
为醌式结构,其母核与侧链上有多个不饱和双键,化学性质不稳定,对光不稳定,水溶液易受酸碱催化降解。同时,马蔺子素疏水性强,在水和胃肠液中几乎不溶解,直接影响生物利用度和疗效。为增大马蔺子素的溶解性和化学稳定性,提高口服制剂的生物利用度,本文选择毒性低、水溶性大的羟丙基够.环糊精(hydroxypropyl够一cyclodextrin,HP-/3一CD)为包合材料,采用冷冻干燥法制备马蔺子素一羟丙基18.环糊精包合物(以下简称马蔺子素一nP-fl—CD),采用x射线衍射、DSC对包合物进行鉴定。同时还考察了药物与包合材料之间的包合作用及定量摩尔比。
材料与方法
仪器TU.1901型uV—vis分光光度计(北京通用仪器公司);Christ
Alpha
2型真空冷冻干燥仪(德
国);1090B型差示扫描热分析仪(美国杜邦公司);XRD—D。。。/2000型x衍射仪(日本电子公司);
药品与试剂
马蔺子素原料,纯度为95.21%;
马蔺子甲素对照品纯度为98.44%(天津市药物研究院提供);HP-fl—CD注射用辅料(西安立德生物化工有限公司);甲醇、乙醇为色谱级(美国Fisher
Scientific
CO.)。
标准曲线H
o
精密称取马蔺子素50.0mg置
25
mL量瓶中,加入无水甲醇至刻度使成2
mg・mL。1贮备液。精密吸取马蔺子素对照品贮备液0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.6,0.8,1.0,1.5和2.0mL
至100mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,使成质量浓
度分别为0,2,4,6,8,12,16,20,30和40
txg・mL一
系列对照品溶液,在266nm处测定吸收度值,以浓度(C)对吸收度(A)回归得马蔺子素溶液的标准曲线方程为C=93.247A+0.5627,r=0.999
8,线性
范围为2—40¨g・mL~。
马蔺子素-HP-fl-CD制备‘5
o
按照主客分子
2:1摩尔比分别称取HP-fl—CD和马蔺子素置烧杯中,加入60%乙醇20mL溶解,800r・rain一搅拌6h,水1"660℃减压回收乙醇,溶液置一60℃冰箱预冻24h,真空干燥得马蔺子素一HP-fl—CD。
x射线衍射法
cu靶/石墨单色器,电压30
kV,电流20mA,扫描速度0.1。・S~,采样时间为
1
S,扫描范围4.8—60。,分别对马蔺子素、HP-f1.
CD、马蔺子素一HP-fl—CD、马蔺子素和HP-fl—CD混合物进行粉末x射线衍射分析。
差示扫描量热分析
取马蔺子素、HP够一CD、马
蔺子素一HP-fl—CD、马蔺子素和HP-fl—CD混合物粉末
万
方数据适量置样品室中,调节升温速率为10℃・min~,温度测定范围为25—360℃,分别记录样品的差示热扫描升温曲线。
表观溶解度测定
称取HP够.CD加水配成浓
度为0,1.72×10一’,3.45×10—5,6.92×10一’,13.8×10。和27.6×10‘。mol・L。溶液,分别吸取10mL置具塞试管中各加入马蔺子素粉约20mg,涡旋
1
rain,固定试管于25℃,35℃和40cc恒温振荡器
中,调整振荡频率为40次・rain~,振荡24h,溶液用0.2Ixm微孔滤膜过滤,在266nm处测定吸收度,并计算马蔺子素含量。
结果
1
X射线衍射鉴别
马蔺子素、HP够-CD、马蔺子素-HP-j3一CD、马蔺
子素和HP毋-CD混合物的粉末x射线衍射结果见
图1。
小~、~I少k。。从
hhL‰.
B
~
0
10
2030
40
e
A:HP书一CD;B:Irisquinone;C:Irisquinone・HPlB-CD;
D:Physicalmixture
of
HP.口一CDandirisquinone
Figure1
X--ray
diffractionofirisquinone・・HP-fl--CD
图中A为HP-f1.CD,X射线图无明显的晶型峰马蔺子素包合,后者的晶型特征消失,形成新的物马蔺子素、HP-f1.CD、马蔺子素一HPlB—CD、马蔺产生,说明为无定型粉末;B为马蔺子素粉末衍射图谱,有多个特异性结晶峰产生,D为马蔺子素和HP.口一CD的物理混合物,峰形为二种物质的叠加,由于受环糊精量的影响,马蔺子素峰均有下降,但其特征峰均存在,说明马蔺子素未被包合,二者仅为物理混合;C为包合物衍射图谱,马蔺子素的特征峰已消失,提示因主客分子之问的相互作用,环糊精分子将相。
2差示扫描量热分析
子素和HP-fl-CD样品的DSC曲线见图2。
张学农等:马蔺子素一羟丙基毋一环糊精包合物的制备、鉴定及包合作用
B
0
卟一1/。
—————\厂——一c
50
100
150
200
250
300
350
400
r,℃
A:HPl8一CD;B:Ifisquinone;C:Ifisquinone—HP-/3一CD;
D:Physicalmixtureof
HP_口一CDandirisquinone
Figure
2
Differentialscanningcalorimetryof
irisquinone—HP躬一CDDSC曲线中,马蔺子素和HP-/3一CD分别在
41.8℃和335.9oC出现1个吸热峰,与二者熔点基
本一致;二者的物理混合物在对应的熔点处也有明显的吸热峰;包合物中马蔺子素和HP-fl—CD各自的熔点峰已消失,而在190.9cc产生1个新的吸热峰。
3
HP够-CD浓度对马蔺子素表观溶解度的影响。6。采用摩尔浓度递变法测得的马蔺子素在不同浓
度的HP-5.CD溶液25℃,35℃和40℃下的溶解度曲线,结果见图3。
6×104
4×10{
2×10奇
0
HP.B—CD/mol・L—l
●——・25℃:●——●35oC:▲——▲40℃
Figure
3
Solubility
curve
ofirisquinoneindifferent
HP-/3一CDsolution
同时,计算不同温度下包合材料对包合体系中马蔺子素增溶作用,结果见表1。
根据不同温度下药物浓度随HP-fl—CD而变化的平衡相图,对最大增溶浓度前的直线部分回归,得各温度下的增溶特性方程:
25℃:Y=0.1263X+1.959×10~r=0.991435℃:Y=0.1677X+2.245×10~r=0.978140℃:l,:0.2386X+3.184×10~r=0.9732
万
方数据Table
1
Irisquinonesolubility
in
HP-fl-CD
solution
HP-f1.CD/The
solubility
ofirisquinoneSolubilityenhanced
times
mol・L~
/mol・L一1(×10—6)(S1/¥2)
℃
O284333一
"巧一
72247823ll4525ll296892282935788
368444641,‘王丘土一6
28
35
37
24
∞一书记扎儿缸扎℃一加∞¨如加∞
豇殳眨吼一粥叭弭∞埔∞一.&℃一一虬硝虬盯乃
S1:Thesolubilityofirisquinone
in
HP召一CDsolution;S2:
Thesolubilityof
irisquinonein
water
由溶解曲线方程可知,HPlB—CD浓度及温度对。一
蝗虫一
盟室“。一s。(1一tg垂)一截距(1一斜率)
将相关数据代人上式,分别得25℃,35℃和40℃下包合物的结合常数。
根据Gibbs定律旧J,包合反应物形成常数k,与,
,
一△H
AS
蛔g托c
2r丽+r苑孺
以logk,对1/T回归,得:
1
logk。=一740.28寺+6.356
』
进一步计算得包合反应的热焓值△日和熵值
AH=14.17kJ・mol
1
AS=121.70J・(K・m01)。1
反应自由能(吉布斯能)可由公式AG=AH一
融5计算。HP-fl—CD与马蔺子素包合作用的热力学
Table2
Thermodynamicsparameters
of
irisquinone-nP-fl-CD
inclusioneffects
3种温度条件下,包合作用的自由能均为负值,表明在恒温和恒压下,包合反应在机械力作用下可以自发地进行,反应中马蔺子素可部分地嵌入主分
马蔺子素的增溶作用有关,根据Higuchi原理‘7。,利用平衡相图的直线回归方程的截距s。和斜率tg函可计算各温度下包合作用的结合常数南,,即:
温度丁成反比,即应符合下式:
AS:
参数见表2。
药学学报Acta
PharmaceuticaSinica
2005,40(4):369—372
子的立体空穴中形成结合常数较大的包合物,从而预测其包合物具有一定的稳定性。4包合物组成的摩尔比
连续递变试验测定主客分子的包合物组成摩尔比变化曲线(图4)。
0
0O0飞q
0物理混合物中药物仍然保留其特征峰,但是马蔺子素一HP-/3一CD中药物衍射峰也消失,提示可能是马蔺子素溶解后以分子形式嵌入包合材料的亲水空穴中所致。DSC曲线中马蔺子素和HP够一CD分别在41.84℃和335.9℃出现一个较强的吸热峰,与二者熔点基本一致;包合物中马蔺子素和HP-J3一CD各自的熔点峰已消失,而在190.94℃产生一个新的吸热峰。提示马蔺子素与HP]B—CD经机械混合并未发生相互作用,而经过冷冻干燥法制备的包合物马O000
o口∞h口m目n
N
H
o皇e
二式高等粥占占崩宣占
—
Irisquinone:HP-[3.CD
Figure
4
Ultravioletabsorptioncontinuingvariational
curve
ofirquinone—HP_8一CD
从马蔺子素的增溶曲线可以看出,包合材料与药物之间的相互作用存在特定的分子比例,即当主客分子比为2:1时,药物呈现最大的增溶作用。
讨论
在25—40oC,HP-13一CD对马蔺子素的增溶作用在一定浓度范围内随着温度增大而增加,但是当到达某一浓度时,随着HP留一CD的增加,马蔺子素的溶解度又逐渐减小,提示这种增溶机制可能是由于包合材料与药物之间部分形成包合物后,降低了药物本身的疏水性,从而达到增大客分子物质的溶解度作用。同时,包合物的形成与主客分子比有关,存在一定定量关系。从增溶曲线可以看出,3种温度条件下,在HP-fl—CD浓度为13.8×10~mol・L。1时,增溶作用显著,其中40℃下增溶作用最为显著,且此时马蔺子素的浓度为63.2×10~mol・L~,主客分子比为2:1。经计算包合反应热力学参数,其自由能为负值,表明包合反应可以自发地进行,所得包合物的结合常数较大,可推断形成的包合物具有较好的稳定性。连续摩尔梯度试验进一步证实,当HP-/3一CD/马蔺子素摩尔浓度比为2:1时,马蔺子素的增溶作用最大,说明包合作用受主客分子配比的影响,结合马蔺子素的分子结构推断,二分子HP召一CD可包合一分子的马蔺子素。
XRD试验结果,马蔺子素有很强的衍射峰,载体HP邶.CD为无定型粉末,几乎无衍射峰,二者的
万
方数据蔺子素分子已部分或全部嵌入到环糊精母环的空穴中形成新物相,致使熔点改变。
本文通过对马蔺子素~HP—CD包合机制进行研
致谢:本文马蔺子甲素原料及其对照品均由天津市药[1]Li
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究,揭示了包合物形成的内在规律。HP-j3一CD与天然口.环糊精比较,经衍生化的HP-13.CD具有良好的生物相容性,几乎无溶血性,已成为替代环糊精的新型包合材料,尤其在将难溶性药物制成注射制剂等方面具有广阔应用前景。
物研究院李德华研究员提供。
References
马蔺子素-羟丙基-β-环糊精包合物的制备、鉴定及包合作用
作者:作者单位:
张学农, 阎雪莹, 唐丽华, 龚金红, 张强, ZHANG Xue-nong, YAN Xue-ying, TANGLi-hua, GONG Jin-hong, ZHANG Qiang
张学农,唐丽华,龚金红,ZHANG Xue-nong,TANG Li-hua,GONG Jin-hong(苏州大学,药学系,江苏,苏州,215007), 阎雪莹,YAN Xue-ying(黑龙江中医药大学,黑龙江,哈尔滨,150040),张强,ZHANG Qiang(北京大学,药学院,药剂系,北京,100083)药学学报
ACTA PHARMACEUTICA SINICA2005,40(4)15次
刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
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