環(huán)糊精包合技術(shù)

1、環(huán)糊精包合技術(shù)環(huán)糊精包合技術(shù)李國棟李國棟第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院藥劑學(xué)教研室第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院藥劑學(xué)教研室包合技術(shù)包合技術(shù)包合技術(shù)系指一種分子被包嵌包合技術(shù)系指一種分子被包嵌于另一種分子的空穴結(jié)構(gòu)內(nèi)，形成于另一種分子的空穴結(jié)構(gòu)內(nèi)，形成包合物的技術(shù)。這種包合物是由主包合物的技術(shù)。這種包合物是由主分子（分子（host-moleculehost-molecule）和客分子兩）和客分子兩種組分加合組成，主分子具有較大種組分加合組成，主分子具有較大的空穴結(jié)構(gòu)，足以將客分子容納在的空穴結(jié)構(gòu)，足以將客分子容納在內(nèi)形成內(nèi)形成分子囊分子囊。包合物類型包合物類型按包合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分類按包合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分類多分子包合

2、物多分子包合物 單分子包合物單分子包合物 大分子包合物大分子包合物按包合物的幾何形狀分類按包合物的幾何形狀分類包合原理包合原理可與環(huán)糊精形成固體包合物可與環(huán)糊精形成固體包合物用于口服劑型的有機(jī)物用于口服劑型的有機(jī)物 化 合 物 結(jié) 構(gòu) 中 原 子 數(shù) 大 于化 合 物 結(jié) 構(gòu) 中 原 子 數(shù) 大 于 5 5 個(gè)個(gè)（C.P.S.NC.P.S.N）。）。 化合物在水中的溶解度小于化合物在水中的溶解度小于10mg/ml10mg/ml。 化合物的熔點(diǎn)小于化合物的熔點(diǎn)小于250250。 化合物的稠環(huán)小于化合物的稠環(huán)小于5 5個(gè)。個(gè)。 化合物的分子量在化合物的分子量在100100 400400之間。之間。

3、環(huán)糊精的研究進(jìn)展環(huán)糊精的研究進(jìn)展 18911891年由年由VillesVilles首先發(fā)現(xiàn)首先發(fā)現(xiàn) 二十世紀(jì)初期分離成功二十世紀(jì)初期分離成功、環(huán)糊精環(huán)糊精 5050年代處確定了環(huán)糊精的化學(xué)結(jié)構(gòu)年代處確定了環(huán)糊精的化學(xué)結(jié)構(gòu) 19681968年美國年美國CPCCPC公司開始小批量生產(chǎn)公司開始小批量生產(chǎn)環(huán)糊精環(huán)糊精 19721972年日本帝人公司發(fā)現(xiàn)利用細(xì)菌可大年日本帝人公司發(fā)現(xiàn)利用細(xì)菌可大量生產(chǎn)量生產(chǎn)環(huán)糊精環(huán)糊精 我國我國19841984年工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)通過鑒定年工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)通過鑒定環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)環(huán)糊精的立體結(jié)構(gòu)環(huán)糊精的立體結(jié)構(gòu)環(huán)糊精的一般性質(zhì)環(huán)糊精的一般性質(zhì)項(xiàng)-目葡萄糖單體數(shù)分子量973

4、11351297分子內(nèi)徑(A)4.5-67-88.5-10空隙深度(A)7-87-87-8空洞體積17.6nm34.6nm51.0nm（比旋度）D25(H2O)+150.5+162.5+177.4溶解度（g/100ml）（20oC）14.51.8523.2碘絡(luò)合物顏色蘭黃紫褐色結(jié)晶形狀針狀棱柱狀梭柱狀- -環(huán)環(huán)糊糊精精在在不不同同溫溫度度的的水水中中溶溶解解度度( ( g g/ /1 1 0 00 0m m l l , , 2 25 5o oC C) )溫溫度度（o oC C）2 20 04 40 06 60 08 80 01 10 00 0水水溶溶解解度度（g g/ /L L）1837801

5、83256- -環(huán)環(huán)糊糊精精的的動(dòng)動(dòng)物物毒毒性性試試驗(yàn)驗(yàn)（L LD D5 50 0）日日 本本美美 國國小鼠大鼠大鼠雄雌雄雌口口 服服2.1512.5121218.11.0皮皮下下注注射射0.91.53.70.2腹腹腔腔注注射射0.90.91.51.50.70.1慢慢性性毒毒性性每日0.1, 0.4, 1.6g/kg 6 個(gè)月未顯示毒性 常常 用用 于于 藥藥 劑劑 處處 方方 中中 環(huán)環(huán) 糊糊 精精 的的 選選 擇擇 環(huán)環(huán) 糊糊 精精 建建 議議 最最 佳佳 劑劑 型型 備備 注注 - -環(huán)環(huán) 糊糊 精精 注 射 劑 （ 僅 限 于 動(dòng) 脈 滴 注 ） 例 如PGE-CD注 射 液 ， 嚴(yán)

6、格 用于 小 分 子 - -環(huán)環(huán) 糊糊 精精 口 服 （ 片 劑 ） 如 吡 咯 喜 康 -CD - -環(huán)環(huán) 糊糊 精精 注 射 劑 大 分 子 抗 生 素 用甲甲 基基 環(huán)環(huán) 糊糊 精精 注射劑（僅限于小劑量或高稀釋的輸液）；口服（控釋制 劑 用 ） ； 外 用 良好的助溶劑，但有強(qiáng)溶血作用，建議用于高度疏水或?qū)λ?極 度 敏 感 的 藥 物羥羥 丙丙 基基 - -環(huán)環(huán) 糊糊 精精 注 射 劑 注 射 劑 首 選羥羥 乙乙 基基 - - -環(huán)環(huán) 糊糊 精精 注 射 劑 羥丙基-環(huán)糊精，但無特別優(yōu)點(diǎn)環(huán)糊精在體內(nèi)的吸收過程環(huán)糊精在體內(nèi)的吸收過程包包合合物物（固固體體）包包合合物物（溶溶解解）環(huán)

7、環(huán)糊糊精精+ +藥藥物物吸吸收收 麥麥芽芽糖糖+藥藥物物吸吸收收淀淀粉粉酶酶飽和水溶液法飽和水溶液法環(huán)糊精（飽和水溶液）環(huán)糊精（飽和水溶液）+ + 客分子化客分子化合物合物攪拌混合攪拌混合30min30min包含物包含物溶解度大的客分子加有機(jī)溶媒促進(jìn)沉溶解度大的客分子加有機(jī)溶媒促進(jìn)沉淀與包含物的分離。淀與包含物的分離。水中難溶的客分子，加少量溶媒溶解水中難溶的客分子，加少量溶媒溶解后再加入飽和溶液中。后再加入飽和溶液中。包含物為沉淀，則過濾、水洗，取少包含物為沉淀，則過濾、水洗，取少量適當(dāng)有機(jī)溶媒洗除殘留藥物，干燥量適當(dāng)有機(jī)溶媒洗除殘留藥物，干燥即得。即得。研磨法研磨法 用用1-51-5倍的水

8、與環(huán)糊精混合，再加入倍的水與環(huán)糊精混合，再加入藥物（必要時(shí)溶于有機(jī)溶劑），在藥物（必要時(shí)溶于有機(jī)溶劑），在研磨機(jī)中充分研磨混合研磨機(jī)中充分研磨混合2-5h2-5h，反應(yīng)，反應(yīng)物逐漸粘稠成糊狀，干燥后用有機(jī)物逐漸粘稠成糊狀，干燥后用有機(jī)溶媒洗凈，即得穩(wěn)定的包合物。溶媒洗凈，即得穩(wěn)定的包合物。 本法適于不溶于水的固體藥物。本法適于不溶于水的固體藥物。冷凍干燥法冷凍干燥法 對(duì)溶于水且不耐熱的包含物（遇熱對(duì)溶于水且不耐熱的包含物（遇熱揮發(fā)、分解、變色）可采用本法制揮發(fā)、分解、變色）可采用本法制備。備。 用其它方法得到的包含物采用冷凍用其它方法得到的包含物采用冷凍干燥，所得產(chǎn)品疏松、溶解性能好。干燥，所

9、得產(chǎn)品疏松、溶解性能好。環(huán)糊精包合物在藥環(huán)糊精包合物在藥劑學(xué)上的應(yīng)用劑學(xué)上的應(yīng)用 提高藥物的穩(wěn)定性提高藥物的穩(wěn)定性 使潮解性、揮發(fā)性或液體藥物粉末化使潮解性、揮發(fā)性或液體藥物粉末化 增加不溶性藥物的溶解度增加不溶性藥物的溶解度 提高藥物的生物利用度提高藥物的生物利用度 降低藥物的毒副作用、刺激性，掩蓋不降低藥物的毒副作用、刺激性，掩蓋不良?xì)馕读細(xì)馕?調(diào)節(jié)釋藥速率調(diào)節(jié)釋藥速率環(huán)糊精包合物在中藥環(huán)糊精包合物在中藥領(lǐng)域的研究與應(yīng)用領(lǐng)域的研究與應(yīng)用 中藥成分環(huán)糊精包合物的制法中藥成分環(huán)糊精包合物的制法 環(huán)糊精包合物在中藥領(lǐng)域的工藝研究環(huán)糊精包合物在中藥領(lǐng)域的工藝研究 環(huán)糊精包合物在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景環(huán)

10、糊精包合物在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景 存在問題存在問題中藥成分環(huán)糊精中藥成分環(huán)糊精包合物的制法包合物的制法 液液法液液法 固液法固液法 將將CDCD加蒸餾水研勻后，加入肉桂油或加蒸餾水研勻后，加入肉桂油或肉桂油的乙醇溶液混勻，置膠體磨中，充肉桂油的乙醇溶液混勻，置膠體磨中，充分研磨至糊狀物，冷風(fēng)吹干即得。分研磨至糊狀物，冷風(fēng)吹干即得。 氣液法氣液法 將含有揮發(fā)油或芳香化合物的蒸汽吹入環(huán)將含有揮發(fā)油或芳香化合物的蒸汽吹入環(huán)糊精溶液中，使之包結(jié)，經(jīng)過濾、干燥后糊精溶液中，使之包結(jié)，經(jīng)過濾、干燥后即得揮發(fā)油即得揮發(fā)油CDCD粉末。粉末。 環(huán)糊精包合物在中藥領(lǐng)環(huán)糊精包合物在中藥領(lǐng)域的工藝研究域的工藝研究 不

11、同制法對(duì)包封效果的影響不同制法對(duì)包封效果的影響 主客體的投入比例對(duì)包封效果的影響主客體的投入比例對(duì)包封效果的影響 溶媒和添加劑對(duì)包封效果的影響溶媒和添加劑對(duì)包封效果的影響 其它因素對(duì)包封效果的影響其它因素對(duì)包封效果的影響 溫度、用水量、攪拌時(shí)間、沉淀方法和溫度、用水量、攪拌時(shí)間、沉淀方法和干燥方法等等。干燥方法等等。環(huán)糊精包合物在中藥環(huán)糊精包合物在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景領(lǐng)域的應(yīng)用前景 防止揮發(fā)性成分的揮發(fā)，提高中藥制劑防止揮發(fā)性成分的揮發(fā)，提高中藥制劑的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性 改善有效成分的溶解性，提高制劑的溶改善有效成分的溶解性，提高制劑的溶出速率和生物利用度出速率和生物利用度 使中藥揮發(fā)油粉末化，便于

12、制劑制備使中藥揮發(fā)油粉末化，便于制劑制備 掩蓋藥物的不良?xì)馕?，利于患者服用掩蓋藥物的不良?xì)馕叮诨颊叻?降低藥物的刺激性，減少藥物不良反應(yīng)降低藥物的刺激性，減少藥物不良反應(yīng) 用于有效成分的分離和含量測(cè)定用于有效成分的分離和含量測(cè)定 環(huán)糊精包合物的驗(yàn)證環(huán)糊精包合物的驗(yàn)證 顯微鏡法和電鏡掃描顯微鏡法和電鏡掃描 紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法 紅外分光光度法紅外分光光度法 核磁共振法核磁共振法 X-X-射線衍射法射線衍射法 熱分析法熱分析法 相溶解度法相溶解度法 薄層色譜法薄層色譜法 熒光光譜法熒光光譜法 園二色譜法園二色譜法環(huán)糊精衍生物環(huán)糊精衍生物C H 2 O R3OOOOOOO R2

13、OOOOOOOC H 2 O R3C H 2 O R3C H 2 O R3C H 2 O R3C H 2 O R3O R2O R2OO R2OO R2OO R2OO R1OO R1OO R1OO R1OO R1OO R1O烷基化烷基化-CD-CD衍生物衍生物 甲基甲基 - -環(huán)糊精既溶于水又溶于有機(jī)溶環(huán)糊精既溶于水又溶于有機(jī)溶劑中。劑中。 乙基環(huán)糊精乙基環(huán)糊精二乙基二乙基 - -環(huán)糊精環(huán)糊精三乙基三乙基 - -環(huán)糊精環(huán)糊精隨著取代度的增加，水溶性降低。隨著取代度的增加，水溶性降低。 乙基乙基 -環(huán)糊精微溶于水，且比母體環(huán)糊精微溶于水，且比母體 -環(huán)環(huán)糊精具有較小的吸濕性，具有表面活性。糊精具有

14、較小的吸濕性，具有表面活性。在酸性條件下，比在酸性條件下，比 -環(huán)糊精母體更穩(wěn)定環(huán)糊精母體更穩(wěn)定羥烷基化羥烷基化-CD-CD衍生物衍生物 羥丙基環(huán)糊精羥丙基環(huán)糊精羥丙基羥丙基 - -環(huán)糊精極易在水中溶解，溶環(huán)糊精極易在水中溶解，溶解時(shí)吸熱。解時(shí)吸熱。2-2-羥丙基羥丙基 - -環(huán)糊精較環(huán)糊精較 - -環(huán)糊精具有更環(huán)糊精具有更小的吸濕性。取代程度的增加，使含小的吸濕性。取代程度的增加，使含水量減少。水量減少。 羥乙基環(huán)糊精羥乙基環(huán)糊精羥乙基環(huán)糊精，極易溶于水，比母體羥乙基環(huán)糊精，極易溶于水，比母體環(huán)糊精更具吸濕性，無表面活性。環(huán)糊精更具吸濕性，無表面活性。其它其它-CD-CD衍生物衍生物 羧基羧

15、基-CD-CD衍生物衍生物- -羧甲基羧甲基-CD-CD（-CD-CD） -CD-CD的硫酸酯或磺烷基醚型衍生物的硫酸酯或磺烷基醚型衍生物，- -硫酸鈉或氫硫酸鈉或氫-CD-CD，- -丁磺基鈉或氫丁磺基鈉或氫-CD-CD 混合型混合型-CD-CD衍生物衍生物 環(huán)糊精聚合物環(huán)糊精聚合物 -環(huán)糊精衍生物的穩(wěn)定性環(huán)糊精衍生物的穩(wěn)定性 烷基化烷基化-CD-CD的堿水解順序?yàn)椋旱膲A水解順序?yàn)椋?CD-CD-CD-CD-CD-CD-CD-CD-CD-CD支鏈支鏈-CD-CD。 苷鍵越多，越易水解。其酸水解順苷鍵越多，越易水解。其酸水解順序?yàn)椋盒驗(yàn)椋?CD-CD-CD-CD-CD-CD（）-CD-CD。-

16、環(huán)糊精衍生物的安全性環(huán)糊精衍生物的安全性與天然環(huán)糊精相比，溶血活性順序與天然環(huán)糊精相比，溶血活性順序如下：如下：二甲基二甲基 - -環(huán)糊精環(huán)糊精 三甲基三甲基 - -環(huán)糊精環(huán)糊精 支連支連 - -環(huán)糊精環(huán)糊精 - -環(huán)糊精環(huán)糊精 羥丙基羥丙基 - -環(huán)糊精環(huán)糊精 羥乙基羥乙基 - -環(huán)糊精。環(huán)糊精。 各種環(huán)糊精衍生物對(duì)兔肌肉的刺激性各種環(huán)糊精衍生物對(duì)兔肌肉的刺激性* * - -環(huán)糊精環(huán)糊精 0.250.25 0.140.14 二甲基二甲基 - -環(huán)糊精環(huán)糊精 3.503.50 0.290.29 羥乙基羥乙基 - -環(huán)糊精環(huán)糊精 0.200.20 0.120.12 2-2-羥丙基羥丙基 - -環(huán)

17、糊精環(huán)糊精 0.380.38 0.240.24 3-3-羥丙基羥丙基 - -環(huán)糊精環(huán)糊精 0.250.25 0.140.14 2 2，3-3-二羥丙基二羥丙基 - -環(huán)糊精環(huán)糊精 0.000.00 0.000.00 * *按按 Shintani-Shintani-法記分，最大刺激性法記分，最大刺激性=5=5-CD-CD衍生物在藥衍生物在藥劑學(xué)上的應(yīng)用劑學(xué)上的應(yīng)用 增加藥物的溶解度增加藥物的溶解度 提高藥物的穩(wěn)定性提高藥物的穩(wěn)定性 促進(jìn)藥物吸收，減輕藥物對(duì)機(jī)體的促進(jìn)藥物吸收，減輕藥物對(duì)機(jī)體的刺激刺激 作為緩釋和靶向制劑的載體作為緩釋和靶向制劑的載體 提高藥物的生物利用度提高藥物的生物利用度 項(xiàng)目

18、項(xiàng)目 測(cè)定值測(cè)定值% % 計(jì)算值計(jì)算值% % C 18.45 17.91 H 3.45 3.00 S 15.55 15.94 分子式分子式：C42H56O77S1414H2O 分子量分子量：2492.9031 T 374.3 -CD-14S -環(huán)糊精 327.9 100.4 t（） 無菌度：培養(yǎng)無需、厭氧菌生長無菌度：培養(yǎng)無需、厭氧菌生長 致熱源：動(dòng)物靜脈注藥后致熱源：動(dòng)物靜脈注藥后3030分鐘，分鐘， 體溫升高體溫升高0.40.4 安全試驗(yàn)：大鼠腹腔注藥（安全試驗(yàn)：大鼠腹腔注藥（1g/kg1g/kg） 3030天內(nèi)無死亡天內(nèi)無死亡 腫腫 瘤瘤TAFTAFR血血 管管內(nèi)內(nèi) 皮皮 細(xì)細(xì) 胞胞 遷

19、遷 移移內(nèi)內(nèi) 皮皮 細(xì)細(xì) 胞胞 增增 殖殖新新 生生 血血 管管-CD-14S- CD-14S對(duì) 細(xì)胞增殖的影響- CD-14S對(duì) 細(xì)胞增殖的影響02040608010012014016002004006008001000- CD-14S濃 度( g /m l )細(xì)胞的生長率( %)內(nèi)皮細(xì)胞L027721 腫腫 瘤瘤TAFTAFR血血 管管內(nèi)內(nèi) 皮皮 細(xì)細(xì) 胞胞 遷遷 移移內(nèi)內(nèi) 皮皮 細(xì)細(xì) 胞胞 增增 殖殖新新 生生 血血 管管HGF-CD-14S 5-FU-CDS制備工藝制備工藝 方法：采用溶劑揮發(fā)法制備方法：采用溶劑揮發(fā)法制備5-FU-CDS。 正交試驗(yàn)篩選處方，優(yōu)化正交試驗(yàn)篩選處方，優(yōu)化

20、5-FU-CDS制備工藝。制備工藝。 優(yōu)化后優(yōu)化后5-FU-CDS制備工藝：制備工藝： 1.5g-CDS+10mL蒸餾水蒸餾水 溶解溶解 加熱至加熱至60 加入加入5-FU 混濁混濁 攪拌攪拌60min 冷至室溫冷至室溫 過濾過濾 濾液濾液80的干燥的干燥 白色包結(jié)配合物白色包結(jié)配合物 5-FU含量為含量為4.510%（w/w）。）。 5-FU-環(huán)糊精硫酸酯包合物在大鼠肝癌動(dòng)環(huán)糊精硫酸酯包合物在大鼠肝癌動(dòng)物模型肝中正常組織和腫瘤組織中分布研究物模型肝中正常組織和腫瘤組織中分布研究 動(dòng)物和給藥方法動(dòng)物和給藥方法 16只大鼠肝癌動(dòng)物模型隨機(jī)分為兩組只大鼠肝癌動(dòng)物模型隨機(jī)分為兩組,每組每組8只（對(duì)只

21、（對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組）照組和實(shí)驗(yàn)組） 穿刺門靜脈并注入藥物，穿刺門靜脈并注入藥物， 對(duì)照組給予對(duì)照組給予5FU 實(shí)驗(yàn)組給予實(shí)驗(yàn)組給予5-FU-環(huán)糊精硫酸酯包合物環(huán)糊精硫酸酯包合物 劑量按劑量按5-FU計(jì)為計(jì)為 20mg/Kg體重給予體重給予 樣品采集樣品采集 于給藥后于給藥后1h,切取肝臟正常組織和腫瘤組織切取肝臟正常組織和腫瘤組織各約各約10mg，置，置-80冰箱中保存至測(cè)定。冰箱中保存至測(cè)定。 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 采用采用t-檢驗(yàn)，檢查正常組織和腫瘤組織中檢驗(yàn)，檢查正常組織和腫瘤組織中5-FU濃度的差異性。濃度的差異性。 The concentration of 5-FU in liver of

22、 mice after affused 5-FU for injection(g/g) NO Group 1 2 3 4 5 6 7 8 平均 Natural tissue 544.7 491.3 406 481 381.7 495.7 392.7 583.0 472.158.9 Tumour tissue 546.7 408.3 375 351.7 489.7 532.3 390.0 457.3 443.962.6 t=0.216 (t0.01/2,14=2.624; t0.05/2,14=1.761) t0.05 5-FU-環(huán)糊精硫酸酯包合物在大鼠環(huán)糊精硫酸酯包合物在大鼠肝癌動(dòng)物模型肝臟藥物分布研究肝癌動(dòng)物模型肝臟藥物分布研究 動(dòng)物和給藥方法動(dòng)物和給藥方法 60只大鼠肝癌動(dòng)物模型隨機(jī)分為只大鼠肝癌動(dòng)物模型隨機(jī)分為2組組,每組每組30只只 尾靜脈給藥尾靜脈給藥 對(duì)照組給予注射用對(duì)照組給予注射用5-FU 實(shí)驗(yàn)組給予實(shí)驗(yàn)組給予5-FU-環(huán)糊精硫酸酯包合物環(huán)糊精硫酸酯包合物 劑量按劑量按5-FU計(jì)為計(jì)為 20mg/kg， 樣品采集樣品采集 于給藥前及后于給藥前及后10min,30min,60min,120min, 240min 時(shí)間點(diǎn)殺死時(shí)間點(diǎn)殺死5只大鼠，取出大鼠的肝只大鼠，取出大鼠的肝臟搗碎均勻，取一定量測(cè)定臟搗碎均勻，取一定量測(cè)定5-Fu含量。含量。 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)