虫草素与羟丙基β环糊精的包合行为及性能研究.docVIP

虫草素与羟丙基β环糊精的包合行为及性能研究 　　摘 要 通过饱和溶液方法制备了虫草素（COR）与羟丙基β环糊精（HPβCD）形成的包合物。采用紫外可见光谱法对水溶液中HPβCD与虫草素（COR）的包合行为进行研究，利用Job曲线法确定COR/HPβCD包合物的包合比，通过1H NMR和2D NMR、DSC、TG、XRD 、FTIR和SEM对COR/HPβCD包合物进行表征和性能测定。结果表明，COR/HP βCD包合物的包合比为1∶1，虫草素与HPβCD形成包合物后，其水溶性、热稳定性及生物环境稳定性都得到明显提高。COR/HPβCD包合物在医药领域具有潜在的应用前景。 　　1 引 言 　　虫草素（Cordycepin，COR，C10H13N5O3，结构如图1），又称虫草菌素、3脱氧腺苷，属于嘌呤类生物碱，是我国传统中药冬虫夏草的有效成分。虫草素最初从野生真菌中分离出来，是第一种天然核苷类抗菌素[1，2]。研究表明，虫草素具有抗肿瘤、抗真菌、抑制微生物生长、抗炎、降血糖、抗动脉粥样硬化等多种药用功效[3～6]。特别是对于白血病的治疗[7，8]，具有良好的临床应用前景。但是野生冬虫夏草的资源有限[9]，并且其药用有效成分虫草素的含量低，水溶性和生物利用度也低[9～11]，在体内不稳定、容易降解而失去活性[12]，导致其在药物制剂方面的应用受到限制[13]。目前，主要通过结构修饰[14～16]，或者与腺苷脱氨酶抑制剂联合应用[17，18]来改善虫草素的稳定性。但这些方法存在着制备困难[14]、选择性抑制大部分病毒[16]以及容易产生副作用[17]等问题。因此，研究有效的药物辅料以提高虫草素的稳定性、水溶性和生物利用度具有重要意义。 　　图1 虫草素（COR）的结构 　　Fig.1 Structure of cordycepin （COR） 　　环糊精（Cyclodextrin，CD）及其衍生物作为一种优良的脂溶性药物载体，一直以来都是研究热点。其中衍生物羟丙基β环糊精（Hydroxypropylβcyclodextrin，HPβCD）在药物、食品、化妆品等各个领域均被广泛的应用[1922]。主要是因为HPβCD的空腔大小适中，水溶性较好，在人体内的毒副作用小，原料便宜易得，且对提高药物溶解度及生物利用度有着显著的效果[19，23～25]。 　　在前期研究中，本课题组已成功应用环糊精的包合技术来改善黄酮类（橙皮素和山姜素）、木脂素类（鬼臼毒素）等天然药物分子的溶解度和稳定性[26～28]。结果表明，这些天然药物分子与HPβCD进行包合后，溶解度和稳定性得到明显改善。橙皮素、山姜素和鬼臼毒素的溶解度分别提高了411、15和28倍，其中鬼臼毒素本身的细胞毒活性在包合后没有受到影响。本实验对环糊精与虫草素的包合物进行了研究。虽然Zhang等[29]报道了αCD、βCD和γCD 3种环糊精与虫草素的包合研究，但HPβCD与虫草素的包合研究未见报道。本研究将着重探讨HPβCD与虫草素形成包合物的包合模式、包合物的表征及溶解效??，提供一种制备高溶解度和低毒的药物分子的新途径。 　　2 实验部分 　　2.1 仪器与试剂 　　Aglient 8453紫外可见分光光度计（美国Aglient公司）；STA449F3热重分析仪（德国耐驰公司）；Bruker Avance DRX500核磁共振仪（瑞士Bruker 公司）；转靶X射线衍射仪（日本理学公司TTR 18 kW铜靶）；Nicolet IS10 红外光谱仪（美国Thermo科技有限公司）。 　　COR（纯度98%，宝鸡市晨光生物科技有限公司）；HPβCD（FW=1460.00，百灵威科技有限公司）。其它试剂均为分析纯，实验用水为超纯水。 　　2.2 COR/HPβCD包合物和物理混合物的制备 　　按摩尔比1∶1准确称取COR 5.0 mg，HPβCD 29.2 mg于50 mL圆底烧瓶，加入10 mL乙醇水混合液（1∶4，V/V），室温下避光搅拌14天，过滤除去不溶杂质，滤液再用0.45 μm微孔膜过滤，于50℃下减压蒸馏、真空干燥，即得白色固体包合物。 　　物理混合物则按摩尔比1∶1称取COR和HPβCD，使其充分混合即得。 　　2.3 Job曲线测定 　　COR/HPβCD包合物的化学计量比可以通过Job法[30]确定。采用pH=3.0的Na2HPO4柠檬酸缓冲液配制系列浓度的COR与HPβCD混合液，保持COR和HPβCD的总浓度为4.5×10mol/L，其中COR与HPβCD的摩尔比在0～1内变化[31，32]。 在其最大吸收波长258 nm处测定吸光度。 　　2.4 COR的标准曲线 　　用无水乙醇分别配制浓度为0.021、0.023、0.025、0