异槲皮苷-β-环糊精包合物的制备及溶解度研究

朱伶俐，周委

（1.武汉软件工程职业学院，湖北武汉 430205；2.武汉市药物增溶工程技术研究中心，湖北武汉 430205）

异槲皮苷（isoquercitrin，IQ）属于黄酮类物质，具有抗炎、抗氧化、降糖、降血压及清除自由基的作用，还具有植物雌激素活性，对癌症、心血管疾病有一定的疗效，因此常被用在药物或健康食品中[1]。尽管异槲皮苷用途广泛，但溶解度低，极大地限制了其在医药行业等领域的开发利用[2]。

β-环糊精（β-cyclodextrin，β-CD）是近年来颇受欢迎的药用辅料，由于其内疏水外亲水的性质，能与很多药物分子形成药物分子胶囊，且价格低廉，是包合材料的首选物质[3]。为了解决异槲皮苷溶解度低的问题，本文引入环糊精的包合技术[4]，并对比异槲皮苷包合前后溶解度变化，以期为相关产品的开发创造条件。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

异槲皮苷（含量＞98%），四川省维克奇生物科技有限公司；β-环糊精，分析纯，上海源叶生物科技有限公司；甲醇，分析纯，上海迈瑞儿生化科技有限公司；实验室用水为超纯水。

1.2 仪器与设备

U-3900 型紫外分光光度计，日本日立公司；WQF-520 型傅里叶变换红外光谱仪，北京瑞利分析仪器有限公司；JP-020B 型超声波清洗机，深圳洁盟清洗设备有限公司；SHZ-D（Ⅲ）循环水式多用真空泵，郑州科丰仪器设备有限公司；DF101S 集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市予华仪器有限公司；LVO-6020 型电热恒温真空干燥箱，上海龙跃仪器设备有限公司；DF-4 型压片机，天津港东科技发展股份有限公司。

1.3 包合物的制备与表征

1.3.1 包合物的制备方法

采用共沉淀法制备包合物。精密称取0.244 g β-环糊精于15 mL 蒸馏水中，50 ℃溶解。称取0.1 g 异槲皮苷溶于5 mL 甲醇中，缓慢将其滴加到上述β-环糊精溶液中，于25 ℃持续搅拌10 h，冰箱中冷藏30 h，抽滤，用少量甲醇轻轻淋洗。将沉淀物于50 ℃干燥12 h，即得IQ-β-CD 固体包合物。

1.3.2 表征方法

1.3.2.1 紫外光谱法

等摩尔称取IQ、β-CD 和IQ-β-CD 包合物，分别用50%甲醇溶液溶解后，稀释至适当浓度，平行实验3 次。以50%甲醇溶液为空白，在225 ～450 nm进行紫外扫描。

1.3.2.2 红外光谱法

用KBr 压片，扫描范围为4 000 ～500 cm-1，测定IQ、β-CD 以及IQ-β-CD 包合物的红外光谱。

1.4 异槲皮苷含量测定方法

1.4.1 紫外可见分光光度计工作参数

波长扫描方式：Wavelength scan；设置光谱扫描条件为光度方式：Abs；扫描速度：300 nm/min；采样间隔：0.5 nm；波长范围：225 ～450 nm；狭缝宽度：5 nm；用石英比色皿50%甲醇溶液基线调零后备用。

1.4.2 标准曲线绘制方法

精密称取10 mg IQ 于50 mL 容量瓶中，加50%甲醇溶液定容，即为贮备液（0.2 mg/mL）。分别精密移取上述贮备液0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL、0.6 mL、0.7 mL、0.8 mL、0.9 mL 于10 mL 比色管中，配制成浓度为6 μg/mL、8 μg/mL、10 μg/mL、12 μg/mL、14 μg/mL、16 μg/mL、18 μg/mL 的IQ 溶液。以50%甲醇溶液为空白，于356 nm 处测定吸光度。以异槲皮苷浓度C（μg/mL）为横坐标，吸光度A 为纵坐标，绘制标准曲线。

1.4.3 精密度与回收率测定

（1）日内精密度：精密移取上述贮备液0.3 mL、0.6 mL、0.9 mL 于10 mL 比色管中，以50%甲醇溶液定容，配制成6 μg/mL、12 μg/mL、18 μg/mL 的IQ溶液。以50%甲醇溶液为空白，在356 nm 处测定其吸光度值，同日内各浓度平行测定5 次。

（2）日间精密度：精密移取贮备液0.3 mL、0.6 mL、0.9 mL 于10 mL 比色管中，以50%甲醇溶液定容，配制成6 μg/mL、12 μg/mL、18 μg/mL 的IQ 溶液，将不同浓度的IQ 溶液连续测5 d，每天测1 次。

（3）回收率：同法配制浓度分别为6 μg/mL、12 μg/mL、18 μg/mL 的IQ 溶液，按标准曲线项下方法测定吸光度，每天测定1 次，连续测定5 d。

1.5 异槲皮苷相溶解度的测定方法

称取过量的IQ 5 份，分别置于10 mL 比色管中，加入不同浓度（0 ～1×10-2mol/L）的β-CD 溶液10 mL，密闭。超声波振荡30 min，于室温放置一周，待固液平衡后，经0.45 μm 微孔滤膜过滤。取适当滤液用50%甲醇溶液稀释，在356 nm 处测定其吸光度。根据异槲皮苷标准曲线回归方程计算IQ 的溶解度。以β-CD 浓度为横坐标，IQ 溶解度为纵坐标，绘制相溶解度曲线。稳定常数K值代表IQ-β-CD 包合物的包合常数，是表征包合作用强弱的特征参数，按公式（1）计算。

式中：K为稳定常数，L/mol；slope为斜率；S0为固有溶解度，mol/L。

2 结果与分析

2.1 结果表征

2.1.1 紫外光谱

紫外光谱表征结果如图1。在225 ～450 nm，IQ 的两吸收峰分别在356 nm 和256 nm 处，IQ-β-CD 包合物的两吸收峰分别在358 nm 和256 nm 处，β-CD 在225 ～450 nm 范围内几乎无紫外吸收。由此可见，β-CD 包合IQ 后，IQ 在356 nm 处的吸收峰红移2 nm（此结果经过3 次实验验证），说明形成了IQ-β-CD 包合物。

图1 紫外光谱图

2.1.2 红外光谱

如图2 所示，IQ 图谱中，3 376 cm-1处特征峰为-OH 伸缩振动峰，2 831 cm-1处为亚甲基伸缩振动峰，1 596 cm-1处为C=O 伸缩振动峰，1 550 ～1 200 cm-1为芳环骨架振动峰，1 160 ～1 000 cm-1为C-O-C 吸收峰。在β-CD 的红外图谱中，1 000 ～3 400 cm-1有多个较强的吸收峰，分别为O-H 伸缩振动峰、C-H 伸缩振动峰、H-O-H 弯曲振动和C-O-C伸缩振动。包合物的红外光谱基本上显示两种物质红外吸收图谱的叠加，特征峰强度和峰位置基本一致。在1 200 cm-1、1 061 cm-1、1 013 cm-1处，IQ 的特征峰在包合物的红外图上基本消失，说明IQ 某些芳环和C-O-C 吸收峰可能被环糊精包合，进一步证明形成了IQ-β-CD 包合物。

图2 红外光谱图

2.2 异槲皮苷含量测定方法的建立

2.2.1 波长确定

称取10 mg 异槲皮苷，用50%甲醇溶液溶解并稀释至适当浓度。以50%甲醇溶液为空白进行紫外扫描，见图3。IQ 在256 nm 和356 nm 处有最大吸收峰，因在356 nm 处吸收峰形更好，故选择356 nm 作为异槲皮苷含量测定的最大吸收波长。

图3 异槲皮苷的紫外吸收光谱图

2.2.2 标准曲线

异槲皮苷的标准曲线如图4 所示，经回归处理得线性回归方程为A=0.041 9C+0.005 1，R2=0.999 6。

图4 异槲皮苷的标准曲线

2.2.3 精密度与回收率

浓度为6 μg/mL、12 μg/mL、18 μg/mL 的IQ溶液日内RSD分别为0.801%、0.613%和0.336%；日间RSD分别为1.51%、1.88%和1.97%。如表1 所示，IQ 的平均回收率为96.04%～99.88%，相对标准偏差为1.27%。由此可以看出，本方法准确度较高，RSD均小于2%，符合《中华人民共和国药典》的规定[5]。

表1 回收率测定结果（n=5）

2.3 异槲皮苷的相溶解度

由图5 可知，随着β-CD 浓度的增大，IQ 的溶解度呈线性增加。根据相溶解度的分类方法[6]，该相溶解度图为AL型，且体系中IQ 和β-CD 形成了1∶1 型包合物，其回归方程为Y=0.032 3X+0.067 2（R2=0.991 7，n=6），固有溶解度为5.2×10-5mol/L。根据公式（1）计算得到稳定常数K值为642 L/mol。

图5 IQ 在β-CD 中的相溶解度曲线

2.4 β-环糊精的增溶效应

表2 显示了在不同β-CD 浓度下，IQ 的溶解度变化规律。结果表明，在0 ～1.0×10-2mol/L 的浓度范围内，随着β-CD 浓度的增加，IQ 的溶解度逐渐增大，最大增溶倍数为7.31 倍。

表2 β-CD 对IQ 的增溶效应

3 结论

本研究利用共沉淀法制备了IQ-β-CD 固体包合物，并用紫外、红外光谱法对包合物进行了表征。同时采用紫外分光光度法建立了IQ 含量的测定方法，精密度和回收率实验表明，本方法操作简便，准确度高。相溶解度法结果表明，β-CD 对IQ 的增溶效果明显，包合后的IQ 溶解度得到显著提高，在本实验浓度范围内最大为包合前的7.31 倍。因此，运用此方法有利于提高异槲皮苷的体内吸收和生物利用度，有利于相关产品的开发。