水杨酸羟丙基倍他环糊精包合物的制备及表征

薛 松，潘继飞,2，陈建英,2*，渠广民，李明钰

（1. 山东省药学科学院 山东省黏膜与皮肤给药技术研究中心，山东 济南 250101；2. 山东福瑞达医药集团有限公司 山东省黏膜与皮肤给药技术重点实验室，山东 济南 250101；3. 齐鲁制药有限公司，山东 济南 250101）

水杨酸（salicylic acid，SA）为微溶于水的白色结晶粉末，易溶于乙醇等有机溶剂，光照条件下发生变色反应，若急剧加热会发生分解现象。SA在医药和化妆品领域有广泛应用，但由于SA在水中溶解度较小，且具有一定刺激性，限制了其在医药领域的应用[1-2]。SA在外用制剂中的浓度范围为0.2 %～2 %，已上市品种多为乙醇制剂。SA在化妆品中的最大使用量为2 %，在祛痘产品中的使用浓度为0.5 %～1.5 %，在去角质用途的产品中的浓度可达3 %～6 %。SA的浓度超过6 %对皮肤组织有一定腐蚀性，高浓度的SA会导致皮肤过度干燥、皮肤变薄及屏障功能变差。在常压、20 ℃条件下，SA的溶解度小于0.3 g[3]，在水性基质的产品中不稳定，易析出。

包合技术是解决这一问题的有效方法之一，经包合后可显著提高疏水性化合物的水溶性，并提高其生物利用度[4-5]。羟丙基倍他环糊精（HP-β-CD）是常见的β环糊精（β-CD）的衍生物，比β-CD具有更好的水溶性、更强的包合能力和更加优异的生物安全性，采用HP-β-CD包合的物质在加工储存、运输和使用过程中的稳定性会得到提高，能增加使用时的安全性[6-7]，因此更适用于医药和化妆品领域。已有研究采用HP-β-CD制备SA包合物增强其在水中的溶解[8]，有报道SA被HP-β-CD包裹后还具有减小皮肤刺激性的优点[9]。本研究采用旋转蒸发法制备水杨酸羟丙基倍他环糊精包合物（SA-HP-β-CD），通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振氢谱（1H NMR）对其进行表征，并建立SA的含量测定方法。与文献报道[8-9]方法相比，本法操作简单，包合率高，获得的包合物质量稳定。本研究可为开发治疗效果好、皮肤刺激作用小的SA外用制剂奠定基础。

1 仪器与材料

1.1 仪器

MS204TS/02电子天平（梅特勒-托利多）；N-1100旋转蒸发仪（上海爱朗）；OSB-2100油浴锅（上海爱朗）；SHB-B95循环水真空泵（郑州长城）；HE53102卤素水分测定仪（梅特勒-托利多）；Agilent 8454紫外分光光度计（美国安捷伦公司）；AV500M核磁共振仪（德国布鲁克）；MAGNA550傅里叶红外光谱仪（美国尼高力公司）。

1.2 材料

水杨酸对照品（批号：100103-201913，中国食品药品检定研究院）；HP-β-CD（注射级，批号：HP2020110121，山东滨州智源），其他试剂均为分析纯。

2 方法

2.1 SA-HP-β-CD的制备

称取适量SA，置入梨形瓶，无水乙醇溶解，制成1～2 mg/ml的溶液，按SA:HP-β-CD=0.9:1（摩尔比）称取对应量HP-β-CD，置入梨形瓶，搅拌溶解。将梨形瓶置于旋转蒸发仪上，30 ℃下旋转蒸发除去乙醇，收集产物，即得SA-HP-β-CD。

2.2 SA的含量测定

2.2.1 SA与SA-HP-β-CD紫外吸收波长的确定 称取5.00 mg SA、56.5 mg HP-β-CD和61.5 mg SA-HP-β-CD，分别加10 ml乙醇溶解，加纯化水稀释至250 ml，作为供试液，在200～400 nm波长范围内进行紫外扫描，确定SA和SA-HP-β-CD的特征吸收峰。

2.2.2 标准曲线的制备 精密称取SA对照品0.3 g，置入100 ml量瓶，加10 ml乙醇溶解，纯化水定容，混匀后取1 ml至另一100 ml量瓶中，纯化水定容至刻度，即得SA对照品溶液。精密吸取对照品溶液2，4，6，8，10 ml，分别置入10 ml量瓶，以水为溶剂定容。在特征吸收峰波长处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，并进行线性回归。

2.2.3 SA-HP-β-CD中SA的含量测定 称取适量SAHP-β-CD，加水溶解制成含SA约30 mg/ml的溶液，经0.45 μm和0.22 μm滤膜过滤，取滤液1.0 ml，置入100 ml量瓶，加水稀释至100 ml；取稀释后溶液1.0 ml，置入10 ml量瓶，加水定容至10 ml。取溶液，在特征吸收峰波长处测定吸光度，按标准曲线计算溶液中SA的含量，按下式计算包合物中SA的含量（H）。

其中，C为按标准曲线计算得到的溶液中SA的含量（g/ml），N为稀释倍数，M为SA-HP-β-CD的质量（g），h为SA-HP-β-CD的干燥失重（%）。

2.3 SA-HP-β-CD包合率的计算

按下式计算SA-HP-β-CD的包合率（R）。

式中W为SA-HP-β-CD的质量（g），H为SAHP-β-CD中SA的含量（%），E为SA的投料量。

2.4 水溶性实验

2.4.1 SA水溶性测定 称取SA原料1.0 g，置入100 ml量瓶，加水超声溶解，25 ℃±0.5 ℃下，加水定容至刻度，滤膜过滤，精密吸取续滤液1 ml，置入50 ml量瓶，加水定容至刻度，在特征吸收峰波长处测定吸光度，按标准曲线计算溶液中SA的含量，计算SA溶解度。

2.4.2 SA-HP-β-CD水溶性测定 取包合物约7 g，精密称定，置入15 ml离心管，25 ℃下溶解于10 ml纯化水中。8000 r/mim离心除去未溶解的SA-HP-β-CD，取上清，用纯化水稀释1000倍。采用紫外可见分光光度法测定SA的浓度，计算SA-HP-β-CD溶解度。

2.5 SA-HP-β-CD的FT-IR分析

称取SA-HP-β-CD约5 mg，与溴化钾混合均匀，共同研磨，将研磨的粉末置于压膜机中压制成透明薄片，将压制好的样品置于傅里叶红外光谱仪中，以空气为背景扫描，得到FT-IR图谱。

2.6 SA-HP-β-CD 1H NMR测定

称取SA-HP-β-CD约10 mg，溶解于500 μl氘代水中。于25 ℃采集SA-HP-β-CD的1H NMR谱。

3 结果

3.1 SA的制备

采用旋蒸法制备获得SA-HP-β-CD，性状为类白色粉末。

3.2 SA的含量测定

3.2.1 SA-HP-β-CD的紫外吸收光谱 SA、HP-β-CD水溶液的紫外吸收光谱见图1。HP-β-CD在200～400 nm处无吸收峰，SA与SA-HP-β-CD的水溶液图谱一致，特征吸收峰出现于230～297 nm波长处。结果表明，HP-β-CD对SA的测定无干扰。因此以297 nm作为SA-HP-β-CD的特征吸收波长，用于测定包合物中SA的含量。

图1 SA和SA-HP-β-CD的紫外吸收光谱

3.2.2 SA的标准曲线 SA在6.26～31.3 mg/ml范围内的标准曲线线性回归方程为：y=0.0262x+0.0101，R2=0.9997。

3.2.3 SA-HP-β-CD中SA的含量测定 经测定，SAHP-β-CD包合物中SA的含量为7.94 %。

3.3 SA-HP-β-CD的水溶性

测定SA及SA-HP-β-CD包合物水溶液的吸光度，代入标准曲线回归方程计算，得SA溶解度为1.05 mg/ml，包合物溶解度为51.51 mg/ml，经包合后得到的SA-HP-β-CD将SA的水溶性提高了近50倍。

3.4 SA-HP-β-CD的包合率

经计算，A-HP-β-CD产物的包合率为97.16 %。

3.5 SA-HP-β-CD的FT-IR光谱分析

比较SA及SA-HP-β-CD的FT-IR光谱（见图2、图3），SA-HP-β-CD FT-IR光谱中，比较明显的变化是SA苯环上碳氢键的伸缩振动从3330.72 cm-1蓝移至3346.84 cm-1，邻位二取代苯环上的碳氢面外弯曲振动从755.26 cm-1蓝移至785.15 cm-1。该现象是由于SA作为客体进入HP-β-CD的疏水空腔中，其骨架震动受到影响而产生的，以上特征峰的变化证明了SA被HP-β-CD成功包合。

图2 SA和SA-HP-β-CD的紫外吸收光谱

图3 SA-HP-β-CD的FT-IR图谱

3.6 SA-HP-β-CD的1H NMR谱

SA和SA-HP-β-CD的1H NMR谱见图4、图5。由图4、图5可见，由于SA被HP-β-CD包合，SA所处的化学环境的改变导致SA-HP-β-CD1H NMR谱特征吸收峰与SA1H NMR谱特征吸收峰相比，整体向低场移动，表明SA-HP-β-CD包合物形成。

图4 SA的1H NMR谱

图5 SA-HP-β-CD的1H NMR谱

4 结论

将SA与HP-β-CD按0.9:1的摩尔比投料，通过旋转蒸发法制得的SA-HP-β-CD包合率高达97 %，可将SA的溶解度提高至50 mg/ml以上。SA-HP-β-CD中苯环的FT-IR特征峰及1H NMR特征峰均在包合前后发生了位移，证明旋蒸工艺成功地制备了SA-HP-β-CD。本研究为SA在外用水性基质制剂中的应用提供了基础。高浓度SA-HP-β-CD外用制剂对皮肤的刺激性和疗效有待进一步试验研究。