β-環(huán)糊精包合技術(shù)研究進(jìn)展

章 一（河北大學(xué)藥學(xué)院，河北保定 071000）

β-環(huán)糊精包合技術(shù)研究進(jìn)展

章 一
（河北大學(xué)藥學(xué)院，河北保定 071000）

包合物技術(shù)是指一種分子提供它的部分或全部空穴結(jié)構(gòu)，去包合另一種分子的技術(shù)。兩種分子有主客之分，前者稱為主分子，后者則為客分子，它們常見的包合比是1∶1。采用恰當(dāng)?shù)陌霞夹g(shù)制備的包合物可以改善客分子諸多性質(zhì)。近年來(lái)，有關(guān)于環(huán)糊精包合技術(shù)的研究逐漸增多，其應(yīng)用也日趨廣泛，其中最常用的包合材料是β-環(huán)糊精。

β-CD；包合技術(shù)；制備

1 β-環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

常溫下為白色結(jié)晶，水中易結(jié)晶。β-環(huán)糊精在水中溶解度很低，隨著溫度的升高，其溶解度會(huì)變大。幾乎不具有吸濕性，遇水形成穩(wěn)定水合物。在吡啶、DMF、DMSO和乙二醇中微溶，不溶于其他有機(jī)溶劑。

2 包合物形成的條件

2.1 主客分子之間的相互作用

環(huán)糊精的空穴結(jié)構(gòu)是疏水的，因此客分子的包合率隨極性的增大而增大。當(dāng)親脂的客分子進(jìn)入環(huán)糊精空穴結(jié)構(gòu)，疏水基團(tuán)與空穴有最大接觸面積，疏水基團(tuán)遠(yuǎn)離空穴[1]。

2.2 主客體符合空間的匹配程度

由于環(huán)糊精的空穴結(jié)構(gòu)孔徑大小各不相同，所以要求被包合的客分子必須與空穴孔徑相匹配。

2.3 主客分子間形成的氫鍵

環(huán)糊精結(jié)構(gòu)中有許多—OH，可以和客分子形成氫鍵，從而增大了復(fù)合物的穩(wěn)定性，藥物在進(jìn)入人體后有有更強(qiáng)的靶向作用[2]。

3 影響包合工藝的因素

3.1 投料比

多形成1∶1穩(wěn)定的單分子環(huán)糊精包合物。當(dāng)客分子粒徑較大時(shí)，應(yīng)加大環(huán)糊精的投料量，以增加包合率。

3.2 包合方法的選擇

根據(jù)設(shè)備條件，考察最適宜的包合方法。飽和水溶液法最為常用，超聲法能產(chǎn)生最大包合率，研磨法成本低，但是不能保證較高的包合率[3]。

3.3 適宜的包合條件

可用正交設(shè)計(jì)選擇最適宜的包合條件，正交設(shè)計(jì)以揮發(fā)油的回收率、利用率為考察指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)提取工藝，通過(guò)直觀和方差分析來(lái)獲取最佳包合條件[4]。

4 有機(jī)藥物形成穩(wěn)定的環(huán)糊精包合物的條件

并不是所有有機(jī)藥物都能形成穩(wěn)定的環(huán)糊精包合物，要形成穩(wěn)定的包合物，應(yīng)具備如下條件：藥物分子的碳原子數(shù)大于5；稠環(huán)數(shù)小于5；分子量在100到400之間；溶解度在10g/ L以下；熔點(diǎn)小于250℃。而無(wú)機(jī)物大多數(shù)不宜與環(huán)糊精形成包合物[5]。

5 β-CD包合物的釋放特點(diǎn)

5.1 競(jìng)爭(zhēng)性釋放

當(dāng)包合物水溶液中的客分子達(dá)到相對(duì)平衡時(shí)，加入其它競(jìng)爭(zhēng)性客分子，或其它有機(jī)溶劑，兩種客分子在水溶液中產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性包合，原客分子被取代，可用此方法測(cè)定包合物的包合率。

5.2 溶蝕性釋放

藥物進(jìn)入人體后，包合材料環(huán)糊精緩慢釋放，從而釋放藥物，發(fā)揮藥效。

6 β-CD包合物的應(yīng)用

6.1 在食品工業(yè)中的應(yīng)用

在食品工業(yè)方面，β-CD包合物作為食品添加劑應(yīng)用最廣、發(fā)展最快。可應(yīng)用于對(duì)有效成分進(jìn)行包囊、脫除有害成分、掩蓋刺激氣味。保持原有風(fēng)味〕。番茄紅素是番茄中存在的一種類胡蘿卜素，對(duì)人體有諸多益處，可有效預(yù)防和治療因衰老、免疫力下降引發(fā)的各類疾病，但其結(jié)構(gòu)非常不穩(wěn)定，在光、熱條件下易氧化降解。李偉等將其用β-CD包合物包合后，不僅提高了它的水溶性，也改善了它的穩(wěn)定性[6]。

6.2 在藥劑學(xué)上的應(yīng)用

6.2.1 增加藥物溶解度

難溶性藥物如苯巴比妥、前列腺素、氯霉素等與β-CD按飽和水溶液法用乙醇、丙醇、甘油等溶劑混合制成包合物，可極大提高藥物的溶解度。

6.2.2 增強(qiáng)藥物穩(wěn)定性

凡易氧化、水解的藥物，如維生素VA、VD、VC、VE等，如制成β-CD包合物可防止其氧化降解。

6.2.3 使液體藥物固體化或粉末化

液體藥物，如維生素VD、VE與β-CD制成包合物后，可使其固體化，成片劑或散劑。

6.2.4 防止揮發(fā)性成分揮發(fā)

很多揮發(fā)油、揮發(fā)性固體物質(zhì)制成β-CD包合物，不僅解決了藥物易揮發(fā)的問(wèn)題，還可增強(qiáng)藥物的緩釋作用。

6.2.5 減少刺激、降低毒副作用

多數(shù)抗癌藥物有很強(qiáng)的刺激性、毒副作用，為了降低患者的不適反應(yīng)，可制成包合物，將藥物包合于β-CD的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中，制成超微型包合物，就可改變藥物的給藥途徑，口服或者注射，進(jìn)入人體后，在體內(nèi)經(jīng)酶的作用釋放出藥物。因環(huán)糊精的超微結(jié)構(gòu)，藥物呈分子態(tài)分散，所以藥物易于吸收，故增大了藥物的生物利用度；又因其劑型類似于微囊，藥物的釋放速度減慢，毒副作用因此降低[7]。

6.2.6 遮蓋藥物的不良?xì)馕?/p>

用環(huán)糊精包合大蒜油后，能遮蓋大蒜的臭味，降低患者的排斥反應(yīng)。

7 應(yīng)用前景

人類發(fā)現(xiàn)環(huán)糊精的歷史已經(jīng)有一百多年了，但由于早期環(huán)糊精的穩(wěn)定性差、產(chǎn)量低、無(wú)法高效率分離提純、殘留有毒有機(jī)溶劑較多等原因，限制了環(huán)糊精的研究和在生產(chǎn)中的應(yīng)用[8]。直到二十世紀(jì)七十年代，在提高環(huán)糊精產(chǎn)量和降低其毒性后，環(huán)糊精的使用才達(dá)到一定的規(guī)模性。今后，環(huán)糊精在工業(yè)上的應(yīng)用將更加集中于敏感性強(qiáng)、穩(wěn)定度低的芳香性藥物的研究。由于環(huán)糊精在改善藥物性能上的諸多優(yōu)勢(shì)，其在藥劑學(xué)上的應(yīng)用也將更加廣泛。

[1] 陸彬.藥物新劑型與新技術(shù)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1998.

[2] 曹新志，金征宇.環(huán)糊精包合物的制備方法.Science and technology of Food Industry，2003，24（10）：158-160.

[3] 葉素芳.環(huán)糊精和環(huán)糊精包合物[J].化工時(shí)刊，2002，8：1-8.

[4] 董川，李俊芬，雙少敏.環(huán)糊精包結(jié)物的形成及光譜特征[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2000，17（3）：247-256.

[5] 劉友平，秦春梅，鄢丹.β-環(huán)糊精包合物包合物在中藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中草藥，2003，34（7）：4-7.

[6] 周春暉，黃惠華.環(huán)糊精性質(zhì)及其在食品工業(yè)中應(yīng)用[J].糧食與油脂，2000，5：30-32.

[7] 姚松林.糊精在藥學(xué)方面的應(yīng)用[J].江西中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，1994，6（2）：45-46.

[8] 續(xù)浩，陳亮.環(huán)糊精包結(jié)物的制備與研究方法[J].分析測(cè)試技術(shù)與儀器，2001，7（3）：143-151.

[9] 鄭蕓嶺.β-環(huán)糊精在微膠囊等食品中應(yīng)用[J].糧食與油脂，2000，（2）：50-52.

Research Progress on Inclusion Technology of Cyclodextrin

Zhang Yi

Inclusion technology refers to the technology of a molecule that provides some or all of its hole structure，which is used to package another molecule.The two molecules are subject and object，the former is called the main molecule，the latter is the guest molecules，their common inclusion ratio is 1：1.Inclusion complexes prepared by appropriate inclusion techniques can improve the properties of guest molecules.In recent years，there are more and more researches on cyclodextrin inclusion technology，and its application is more and more extensive.

-CD；inclusion technology；preparation

P636.1

A

1003-6490（2016）12-0087-02

2016-12-12

章一（1991—），女，河北保定人，主要研究方向?yàn)樗巹W(xué)。