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环糊精包埋增强白藜芦醇水溶性的研究

2010-08-28赵彦丽刘常金杨婷高佳伟

天津化工 2010年4期
关键词:包合物丙基环糊精

赵彦丽,刘常金,杨婷,高佳伟

(1天津科技大学理学院,天津 300452;2食品工程与生物技术学院,天津 300457)

环糊精包埋增强白藜芦醇水溶性的研究

赵彦丽1,刘常金2,杨婷2,高佳伟2

(1天津科技大学理学院,天津 300452;2食品工程与生物技术学院,天津 300457)

白藜芦醇具有抗氧化,抗心血管疾病等多种药理作用,但因其难溶于水,限制了它在食品及医药领域的广泛应用。本文利用羟丙基-β-环糊精对白藜芦醇进行分子包埋,使其在水中的溶解度达到33.07g/L,方便了白藜芦醇在实际领域中的应用。

白藜芦醇;羟丙基-β-环糊精;包埋;水溶性

白藜芦醇(resvemtrol)是一类主要存在于葡萄、藜芦、虎杖等植物中的多酚类化合物。是一种重要的植物抗毒素。白藜芦醇易溶于乙醇、乙酸乙酯、丙酮等极性溶剂,但是难溶于水。

环糊精(CD)能有效地增加一些水溶性不良的药物在水中的溶解度。环糊精衍生物具有比母体环糊精更优良的特性,从而增大了其应用范围和应用效果。本文利用羟丙基-β-环糊精对白藜芦醇分子进行包埋,以期改善其水溶性。羟丙基-β-环糊精是具有广阔发展前景的优良药用辅料[1]。研究表明难溶性药物被羟丙基-β-环糊精包合后,不仅能增加药物的溶解度,还可以提高药物生物利用度和稳定性[2]。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

试剂:白藜芦醇标准品(Res,纯度为98%)天津市经济技术开发区尖峰公司;羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)广州泰龙生化公司;无水乙醇,色谱纯甲醇,色谱纯乙腈,磷酸等。

设备:紫外分光光度计(北京锐利分析仪器有限公司);双光束红外分光光度计(WGH-30A型,天津港东股份有限公司),KBr压片;TU-1800PC紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);DF-101S集热式恒温磁力搅拌器(巩义市予华仪器责任有限公司);冷冻干燥机(北京博医康实验仪器有限公司);超声波震荡仪、电子天平、旋转蒸发仪等。高效液相色谱仪(天津市兰博实验仪器设备有限公司),分析柱:天津兰博C18柱(5μ,250mm× 4.6mm,P/N:KC182545,S/N:07252137.)。

1.2 方法

HP-β-CD-Res包合物的制备:

准确称取HP-β-CD适量,加适量水,水浴中磁力搅拌使完全溶解。称取0.1g Res,用适量无水乙醇溶解,磁力搅拌下缓慢滴加到环糊精的水溶液中,搅拌一定时间,过滤除去杂质,完毕后置冰箱冷藏过夜。第2d从冰箱中取出,冷冻干燥12h,得干燥的包合物粉末。

HP-β-CD-Res包合物的测定:

Res标准品在304nm有最大吸收峰,而环糊精无紫外吸收,所以可以通过紫外光谱法定性测定,用紫外分光光度计进行定量分析;用高效液相色谱法可以进行精确的定性定量检测,与测吸光度值的方法相互印证;另外可通过红外光谱法对比包合物中的吸收峰变化。

2 结果与分析

2.1 包埋率的计算方法

依次配制浓度为1、2、3、4、5μg/mL的Res标准溶液,根据吸光度值制作标准曲线,得线性回归方程:y=0.1501x R2=0.9985。可以看出在1~5μg/mL范围内线性关系良好。包埋率=测定的包合物中Res的量/Res投料量×100%。

实验表明,HP-β-CD的初始浓度、HP-β-CD与Res的加料比、搅拌时间以及包埋温度都对包埋率产生影响。本文在多次试验的基础上,通过正交试验确定了最理想的包埋条件,即:HP-β-CD初始浓度为0.12 g/mL,Res与HP-β-CD按照质量比1∶12投料,包埋温度控制在30℃,磁力搅拌1.5h。最后所得包合物产品为疏松的白色结晶,研碎后得到白色粉末状包合物。

2.2 HP-β-CD-Res包合物的测定

2.2.1 紫外光谱扫描

扫描结果如图1所示,其中a代表Res标准品的扫描结果,b代表包合物的扫描结果。标准品由甲醇配制,浓度为10μg/mL,包合物由双蒸水配制,浓度为1.3mg/mL。因为标准品在水中溶解度极其低,而环糊精无紫外吸收,所以由图1可知,包合物中含有白藜芦醇,且已达到增溶目的。

2.2.2 红外光谱扫描

同时对Res标准品、HP-β-CD、包合物及Res与HP-β-CD的混合物进行红外扫描,结果如图2。

其中,a为Res标品,b为包合物,c为HP-β-CD,d为混合物。从图中可以看出,包合物与混合物的图谱明显不同,包合物有两个峰发生紫移:1398、552;有3个峰发生红移:3448、1629、1038;9个峰消失:3023、1588、1327、1249、1035、1039、1011、966、676;新出现一个峰:747。这均表明HP-β-CD与白藜芦醇产生了包合作用[3]。

2.2.3 包合物的HPLC检测

检测条件:检测波长304nm,柱温30℃,流动相:乙腈:双蒸水:磷酸(V/V)=40:60:0.2,流速0.8mL/min,进样量10μL。

线性关系实验:依次配制浓度为1、2、3、4、5μg/mL的Res标准溶液,以色谱峰面积A为纵坐标,Res浓度C为横坐标绘制标准曲线,得线性回归方程:y= 1E-0.5x+0.5292(R=0.9970)。可以看出在1~5μg/mL范围内线性关系良好。

精密度试验:分别精密称取同一组包合物6份,用双蒸水溶解。按上述检测条件进行扫描,记录峰面积。计算相对标准偏差RSD为2.73%,该法用于Res的含量测定精密度较好。

包埋率的测定:分别精密称取3份不同的包合物适量,用双蒸水溶解。在上述液相条件下进样,记录色谱峰面积,代入回归方程,得到包合物中Res的含量。包埋率=测定的包合物中Res的量/实际投入的Res的量×100%。计算得到Res的平均包埋率为93.11%。包合物中Res在水中的溶解度为33.07g/L。

液相检测结果如图3所示,其中a为Res标准品,b为包合物。

3 结论

白藜芦醇是心、脑血管疾病及癌症的天然化学预防剂[4],但其水溶性很差。羟丙基-β-环糊精不仅水溶性很高,对热稳定,且对肾无毒,对肌肉和粘膜几乎无刺激,通过羟丙基-β-环糊精对白藜芦醇的包埋,使白藜芦醇的水溶性显著提高。本文提供的包埋方法简便,制备时间短,条件易控制。用无水乙醇作为溶剂,毒性较小,而且环糊精本身无毒副作用,羟丙基-β-环糊精在人体内基本上不被分解代谢,也不累积,口服绝大部分随大便排出体外,非肠道给药时基本上全部随尿液排出体外,所以包埋产物有极为广阔的实际应用领域。

[1] 陶涛.羟丙基-β-环糊精的特性及其药剂学应用[J].中国医药工业杂志,2002,33(6):304.

[2] 张雪梅,刘中华.维生素D-β-环糊精包合物的测定及热稳定性试验研究[J].营养学报,2006,28(4):352—353.

[3] 邵伟,等.芦丁-β-环糊精包合物的研究[J].中药材,1998,21(1):31.

[4] MeishiangJ,LiningC.Cancerehemopreventiveactivityofresveratrol,a natural product derived from grapes[J].Science,1997,275:218-2201

Enhancement of the water-solubility of resveratrol by complexation with β-cyclodextrin

ZHAO Yan-li1,LIU Chang-jin2,YANG Ting2,GAO Jia-wei2
(1 School of Science,2 College of Food Engineering and Biotechnology Tianjin 300452;Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457)

Resveratrol has shown a strong antioxidation and anti-cardiovascular disease activity,but its poor water solubility limited its direct usage in food and medicine.In this paper,the inclusion of resveratrol by βcyclodextrin was carried out and by the way of controlled release from the complexation,the resveratrol watersolubility have improved up to ten thousand times,and the product is easy to be used in practice.

resveratrol;cyclodextrin;inclusion;water-solubility

book=3,ebook=177

10.3969/j.issn.1008-1267.2010.04.007

TQ243.1

A

1008-1267(2010)04-019-03

2010-03-26

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