王利平,張朋利,韓桂麗,毛宇鴻,王 偉,李寶林

(陜西師范大學化學與材料科學學院,陜西西安 710062）

羥丙基-β-環(huán)糊精與五種黃酮類物質(zhì)的包合作用

王利平,張朋利,韓桂麗,毛宇鴻,王 偉＊,李寶林

(陜西師范大學化學與材料科學學院,陜西西安 710062）

采用溶液攪拌法制備了羥丙基-β-環(huán)糊精(HP-β-CD)與5種黃酮類物質(zhì)(橙皮素、依普黃酮、新黃酮、刺芒柄花素、黃芩素)的包合物;利用紅外光譜、X射線衍射等分析了包合物的組成,利用相溶解度法研究了羥丙基-β-環(huán)糊精與黃酮類物質(zhì)的包合作用.結(jié)果表明,HP-β-CD與5種黃酮類物質(zhì)均產(chǎn)生理想的包合作用,增溶順序為:依普黃酮>橙皮素>新黃酮>黃芩素>刺芒丙花素.

黃酮;羥丙基-β-環(huán)糊精;包合物;包合作用

Abstract:The inclusion complexes of five flavones(hesperetin,formononetin,ipriflavone,noroxylin and 5-methyl-7-methoxy-isoflavone)with hydroxypropyl-β-cyclodextrin(HP-β-CD)were prepared by using solution stirring method.The structure of the complexes was identified by means of infrared spectrometry and powderX-ray diffraction,and the inclusion of hydroxypropyl-β-cyclodextrin with flavones was examined using phase solubility method.It has been found that HP-β-CD has strong inclusion capacity with all the five flavones under investigation,and the solubility enhancing ability of the five flavones is ranked as ipriflavone>hesperetin>5-methyl-7-methoxy-isoflavone>noroxylin>formononetin.

Keywords:flavones;hydroxypropyl-β-cyclodextrin;inclusion complexes;inclusion action

黃酮類化合物是植物中分布很廣泛且重要的多酚類物質(zhì),據(jù)不完全統(tǒng)計,其生理活性主要表現(xiàn)在對心血管系統(tǒng)作用、抗肝臟毒作用、抗炎作用、抗菌及抗病毒作用[1]等方面.如刺芒柄花素具有抗癌作用,黃芩素具有抗病毒作用[2],橙皮素能降低血管脆性及異常通透性,可用來防治高血壓及動脈硬化.依普黃酮具有增強雌性激素分泌和促進降鈣素分泌的作用,可有效改善骨質(zhì)疏松癥狀.但是由于其水溶性差、生物利用度低,臨床應用受到了限制.近年來,因羥丙基-β-環(huán)糊精(HP-β-CD)水溶性好、無毒、易與生物環(huán)境相容且能夠與難溶性藥物形成包合物,增強藥物生物利用度,改善其溶解度和穩(wěn)定性而受到了廣泛的關(guān)注[3-4].本文作者采用相溶解度法通過測定包合平衡常數(shù)探討了 HP-β-CD與橙皮素、依普黃酮、新黃酮、刺芒柄花素、黃芩素的包合作用.利用紫外光譜法,測定了其增溶倍數(shù).為黃酮類藥物的臨床應用提供了基礎數(shù)據(jù)和參考.五種黃酮類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式見圖1.

圖1 五種黃酮類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式Fig.1 The structure of the five flavones

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Bruker AM-300超導核磁共振儀(美國Bruke公司);ALPHA1-2型冷凍干燥機(德國CHRIST公司);CL-3型恒溫加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責任公司);TU-1901紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限公司).橙皮素、依普黃酮、新黃酮、刺芒柄花素、黃芩素(陜西惠科植物開發(fā)有限公司),羥丙基-β-環(huán)糊精(實驗室自制),其余試劑均為分析純.

1.2 羥丙基-β-環(huán)糊精-黃酮類物質(zhì)包合物的制備

采用溶液攪拌法[5]制備5種羥丙基-β-環(huán)糊精-黃酮類物質(zhì)包合物.分別稱取 HP-β-CD 2.5g,加水10 mL配制成20%的 HP-β-CD水溶液,再分別稱取與以上 HP-β-CD等摩爾比的黃酮類物質(zhì)加入到配制好的溶液中,于60℃下磁力攪拌4 h,自然降溫后,4℃冷藏過夜,過濾,濾液經(jīng)冷凍干燥機干燥24 h后,得到5種白色的固體包合物.

1.3 黃酮類化合物在羥丙基-β-環(huán)糊精水溶液中溶解度的測定

配制12 mmo/L的羥丙基-β-環(huán)糊精溶液[6],投入與上述羥丙基-β-環(huán)糊精等物質(zhì)的量的黃酮類物質(zhì),避光搖震24 h,靜置一周.分別在288 nm、300 nm、251 nm、249 nm、276 nm處依次測得橙皮素、依普黃酮、新黃酮、刺芒柄花素、黃芩素的吸光度,將所測得的數(shù)據(jù)代入各自的標準曲線方程,計算其含量與增溶倍數(shù).

1.4 相溶解度實驗

HP-β-CD分別配制成不同濃度(濃度介于0～12 mmol/L)[6]的水溶液,依次加入適量的橙皮素、依普黃酮、新黃酮、刺芒柄花素、黃芩素粉末,水浴振蕩器中避光振蕩24 h,靜置平衡一周.過濾,濾液稀釋適當倍數(shù)測定其吸光度,代入回歸方程,計算出藥物在水中的溶解度.以 HP-β-CD的濃度為橫坐標,黃酮類物質(zhì)的溶解度為縱坐標,繪制相溶解度圖,并根據(jù)公式:Kc=斜率/S0(1-斜率),計算包合平衡常數(shù).

2 結(jié)果與討論

2.1 紅外光譜分析

由測得的各樣品的紅外光譜結(jié)果顯示,物理混合物和包合物的圖譜明顯不同.幾種物理混合物的圖譜呈現(xiàn)藥物和 HP-β-CD的疊加峰型特征,3 400 cm-1左右為-OH的吸收峰,而包合物中1 634 cm-1左右黃酮類化合物的羰基峰移動至1 642～1 650 cm-1,并且強度有所減弱,這表明 HP-β-CD和黃酮類物質(zhì)產(chǎn)生了包合作用,結(jié)果見圖2.

2.2 X射線粉末衍射分析

各樣品的X射線衍射圖譜結(jié)果顯示,各 HP-β-CD X射線衍射圖譜與文獻報道的一致[4].幾種物理混合物的圖譜呈現(xiàn)黃酮類物質(zhì)的晶體衍射圖譜與 HP-β-CD的無定形衍射圖譜的疊加,而包合物中所有的衍射峰幾乎消失,表明黃酮類物質(zhì)被 HP-β-CD包合,結(jié)果見圖3.

圖2 HP-β-CD/黃酮包合體系紅外光譜表征譜圖Fig.2 The IR spectrums of HP-β-CD/flavones systems

圖3 HP-β-CD/黃酮包合體系X射線表征譜圖Fig.3 The X-ray of HP-β-CD/flavones systems

2.3 含量測定和相溶解度研究

將測得的各樣品的吸光度代入各自的標準曲線方程,計算出黃酮類化合物的增溶倍數(shù),根據(jù) Higuchi和Connors等的分類方法[7],經(jīng)計算,所選5種 HP-β-CD/黃酮化合物的包合平衡常數(shù)如表1所示.由此可以看出,依普黃酮和橙皮素在水中的增溶程度較大,平衡常數(shù) Kc值[8]也較大,說明 HP-β-CD對這兩種黃酮類藥物的包合作用最優(yōu).

3 結(jié)論

本實驗采用溶液攪拌法制備了5種HP-β-CD/黃酮類物質(zhì)包合物,經(jīng)紅外光譜法、X射線衍射法、相溶解度法對其結(jié)構(gòu)進行了表征及鑒定,表征的結(jié)果說明黃酮類物質(zhì)與 HP-β-CD均發(fā)生了包合作用.增溶倍數(shù)和包合平衡常數(shù) Kc均表明 HP-β-CD對依普黃酮和橙皮素的增溶作用尤為顯著,可以為黃酮類物質(zhì)的臨床應用和新劑型的研發(fā)提供參考.

表1 黃酮類化合物-HP-β-CD包合平衡常數(shù)Table 1 The equilibrium constants of inclusion complexes

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Inclusion action of hydroxypropyl-β-cyclodextrin with five flavones

WANG Li-ping,ZHANG Peng-li,HAN Gui-li,MAO Yu-hong,WANG Wei＊,LI Bao-lin

(School of Chemistry and Materials Science,Shaanxi Normal University,Xi’an710062,Shaanxi,China)

O 621.4;R 283.1

A

1008-1011(2011)01-0041-04

2010-09-20.

中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助項目(GK200902041).

王利平(1984-),女,碩士生,研究方向為天然藥物化學.E-mail:wwlzz@snnu.edu.cn.