当前位置: 首页 > 期刊 > 《沈阳药科大学学报》 > 2000年第3期
编号:10286705
冰片β-环糊精包合物的制备工艺
http://www.100md.com 《沈阳药科大学学报》 2000年第3期
     作者:宋洪涛 郭涛 秦冬彦 赵明宏 张汝华

    单位:郭涛 宋洪涛(沈阳军区总医院药剂科,沈阳 110015)

    关键词:冰片;β-环糊精;包合物;均匀设计;制备

    沈阳药科大学学报000305 摘 要 应用3因素5水平的均匀设计方法,研究了β-环糊精对冰片的包合作用.通过对包合物收率和包合率这二个指标的比较,筛选优化出冰片β-环糊精包合物的最佳制备条件,在此条件下,分别采用4种不同的包合方法制备冰片β-环糊精包合物,结果以球磨法为最好,所得包合物的包合率和收率分别为99.21%和98.10%.

    分类号 R943

    The Preparation of Borneol-β-Cyclodextrin Inclusion Complexes
, 百拇医药
    Song Hongtao,Guo Tao,Qin Dongyan,Zhao Minghong,Zhang Ruhua

    Department of Pharmacy,The General Hospital of Shenyang Military Region,Shenyang 110015

    Abstract In this study 3 factors and 5 levels of conditions for the preparation of the borneol-β-CD inclusion complex were selected by the uniform design.The inclusion rate of borneol and recovery of inclusion complex were used as criteria in the test.An optimal condition was established.Under the optimal conditions the inclusion complex was prepared by 4 methods.The results showed that the ball grinding method was the best among the 4 methods.The inclusion rate of borneol and the yield of inclusion complex were 99.21% and 98.10%,respectively.
, 百拇医药
    Key words borneol;β-CD;inclusion complex;uniform design;preparation

    冰片作为芳香开窍性中药,在很多种中成药处方中配伍使用.但由于其极易升华,制备成的成药中的冰片在贮存期内极不稳定〔1〕,影响了药物的疗效.为了更好地发挥其治疗作用,提高其稳定性,已有文献报道将冰片与β-环糊精(β-CD)制成包合物,但包合率较低〔2,3〕.为此本文对影响包合率和包合物收得率的诸多因素进行了较为全面的考察,经筛选优化得到了较佳的包合工艺,并在此条件下,对4种不同的包合方法进行了比较.

    1 仪器与试药

    GC-8A型气相色谱仪(日本岛津);C-R3A型色谱数据处理仪(日本岛津);YKH-Ⅱ型液体快速混合器(江西医疗器械厂);TGL-16B型高速台式离心机(上海安亭科学仪器厂);JB50-D型增力电动搅拌机(上海标本模型厂);AS5150A型超声波清洗机(天津奥特塞恩斯仪器有限公司);DS-200型高速组织捣碎机(江苏江阴科研器械厂);SO-Ⅴ型球磨机(浙江海宁新华医疗器械厂);688型真空干燥箱(大连第四仪表厂).
, 百拇医药
    冰片(沈阳市药材公司);β-CD(广东省郁南县环糊精厂,纯度>98%);冰片对照品、正十八烷内标物(中国药品生物制品检定所);试剂均为分析纯.

    2 方法与结果

    2.1 包合物中冰片的含量测定

    2.1.1 色谱条件

    固定液:10% PEG-20M;担体:chromosorb W(Aw-DMCS)80~100目;柱:螺旋形玻璃柱Φ 2.6 mm×3 m;柱温:145℃;气化室温度:210℃;检测器:FID;检测温度:210℃;氮气压力:9.8×104 Pa;氢气压力:6.86×104 Pa;空气压力:4.9×104 Pa.

    2.1.2 对照品溶液的制备
, 百拇医药
    精密称取冰片对照品206 mg,加无水乙醇溶解后,转移至100 mL容量瓶中,用无水乙醇稀释至刻度,混匀,作为对照品溶液.

    2.1.3 内标溶液的制备

    精密称取正十八烷内标物200 mg,加无水乙醇溶解后,转移至100 mL容量瓶中,用无水乙醇稀释至刻度,混匀,作为内标溶液.

    2.1.4 线性关系考察及校正因子的测定

    精密吸取对照品溶液1.0、0.5、0.2、0.1、0.05 mL于5 mL容量瓶中,各加入内标溶液0.2 mL,用无水乙醇稀释至刻度,混匀,进样1 μL,在拟定色谱条件下进行测定.以被测组分与内标的峰面积比为纵坐标,以被测组分与内标的质量比为横坐标,绘制标准曲线,结果冰片在20.6 μg/mL~412 μg/mL范围内线性关系良好,回归方程为:Y=0.963 3x-0.021 6,r=0.999 9.冰片(以异龙脑与龙脑的峰面积和计算)的相对校正因子为1.070 2,RSD=1.1%(n=5).
, 百拇医药
    2.1.5 加样回收率

    精密称取冰片约20 mg,置100mL容量瓶中,加入适量β-CD(按β-CD与冰片的重量比为7.4∶1),加入无水乙醇振摇并稀释至刻度,摇匀,超声15 min后放置过夜,次日离心(2 500 r/min)10 min,取上清液备用.精密吸取上清液3 mL置5 mL容量瓶内,加入内标溶液0.2 mL,加无水乙醇至刻度,混匀,进样1 μL测定,计算回收率,结果冰片的平均回收率为98.6%,RSD=1.2%(n=6).

    2.1.6 包含物中冰片的含量测定

    精密称取包合物约20 mg,置入15 mL具塞离心管中,加入无水乙醇10 mL,混匀,超声振荡15 min后放置过夜,次日离心(2 500 r/min)10 min,其他操作同“2.1.5”项下,计算包合物中冰片的含量,色谱图见图1.

    2.2 饱和水溶液电动搅拌工艺研究
, 百拇医药
    2.2.1 冰片溶媒的选择

    分别以乙醇、丙酮、异丙醇和乙酸乙酯为冰片的溶媒.将β-CD加入20℃蒸馏水中制成饱和溶液,在800 r/min条件下,缓慢滴加用溶媒溶解的冰片(β-CD与冰片的投料重量比为7.4∶1),搅拌1 h,然后置冰箱内冷藏24 h,过滤,并以少量蒸馏水洗涤,以洗去部分未包合的β-CD,低温真空干燥24 h,研碎,过80目筛得粗包合物.粗包合物用乙酸乙酯洗涤3次后晾干,即得疏松状白色包合物粉末,对此粉末进行各项指标的考察,结果见表1,计算公式如下:包合物收率(yield

    Fig.1 The GC Chromatogram of borneol

    A—Borneol-β-CD inclusion complex;B—Control standard;C—β-CD
, 百拇医药
    1—(+)-Borneol;2—Isoborneol;3—n-Octodecane(internal standard)

    Tab.1 The effect of the solvent on the inclusion rate of borneol of borneol-β-cyclodextrin No

    Solvent

    Yield of inclusion complex/%

    Content of borneol/%

    Inclusion rate of borneol/%

    1

    Ethanol
, http://www.100md.com
    91.69

    12.22

    93.48

    2

    Acetone

    89.62

    12.17

    91.36

    3

    Isopropanol

    92.24

    12.20

    94.05
, 百拇医药
    4

    Ethyl acetate

    90.21

    12.16

    92.07

    2.2.2 均匀设计

    在选定溶媒的情况下,经预实验发现影响包合效果的主要因素为:β-CD与冰片的比例、搅拌时间、反应温度.以此三因素为考察指标,组成U5(53)表,进行三因素五水平均匀设计实验,因素水平表见表2.

    2.2.3 包合物的制备

    按表2安排的条件进行实验.称取一定量β-CD在不同温度条件下制备饱和水溶液,固定转速800 r/min搅拌,缓缓滴入冰片乙醇溶液;在不同温度下继续搅拌至规定时间,冷藏24 h,包合物的处理方法同“2.2.1”项下,结果见表3.Tab.2 Factors and levels No
, http://www.100md.com
    Factor

    x1/β-CD:borneol,W∶W

    x2/℃

    x3/h

    1

    5.4∶1

    20

    1

    2

    6.4∶1

    30

    2
, 百拇医药
    3

    7.4∶1

    40

    3

    4

    8.4∶1

    50

    4

    5

    9.4∶1

    60

    5

    Tab.3 Experiments and results for the preparation of borneol-β-CD by the uniform design No
, http://www.100md.com
    x1

    x2

    x3

    Recovery of inclusion

    complex/%

    Content of borneol/%

    Inclusion rate

    of borneol/%

    1

    5.4∶1

    30
, 百拇医药
    4

    96.64

    12.18

    73.64

    2

    6.4∶1

    50

    3

    94.75

    12.26

    85.78

    3

    7.4∶1
, 百拇医药
    20

    2

    91.13

    12.20

    93.28

    4

    8.4∶1

    40

    1

    82.07

    12.11

    93.72

    5
, 百拇医药
    9.4∶1

    60

    5

    73.96

    12.07

    92.96

    2.2.4 数据处理与结果分析

    将表3中各因素的各水平对包合率和包合物收得率用《均匀设计和统计优化软件》(沈阳药科大学研制)进行多元逐步回归分析,得到以下二个回归方程:

    ①冰片包合率对各因素水平的回归方程:Y=-103.343 2+47.948 0x1+0.809 0x3-2.925 0x21;Q(剩余平方差)=0.292 8;S(标准离差)=0.541 1;RR(复相关系数)=0.999 5;F=336.915 4.
, 百拇医药
    经上述优化软件自检,α=0.040 0,F检验通过,各因素的优化值为:Ymax=93.96%;x1=8.18∶1(W/W);x2=20.12℃;x3=1.00 h.

    预测包合率的优化值范围为92.85%~95.07%.

    ②包合物收得率对各因素水平的回归方程:Y=33.922 8+20.725 0x1+0.721 5x3-1.792 5x21;Q=0.688 2;S=0.829 6;RR=0.999 0;F=174.941 5.

    经上述优化软件自检,α=0.055 5,F检验通过,各因素的优化值为:Ymax=94.55%;x1=5.76∶1(W/W);x2=20.12℃;x3=1.00 h.
, 百拇医药
    预测包合率的优化值范围为92.96%~96.14%.

    从以上回归方程看,影响包合率和包合物收得率的主要因素是x1和x3,即β-CD和冰片的投料比和反应时间,其中投料比对二指标的影响较为复杂,投料比大,则包合率高,但包合物收得率降低.根据优化的自变量值,并综合考虑各因素的作用,设计了一个新的实验条件:x1=7.4∶1;x2=20℃;x3=1 h.按此条件实施3次,结果见表4.Tab.4 Results of the preparation of borneol-β-CD with the methods Method

    Inclusion Time/min

    Content of borneol/%

    Inclusion rate/%
, http://www.100md.com
    Stirring

    60

    12.22

    93.48

    High speed tissue blending

    7

    12.20

    85.67

    Ultrasonic wave

    25

    12.13

    80.62
, 百拇医药
    Ball grinding

    60

    11.79

    99.21

    2.3 高速组织捣碎法

    按β-CD与冰片的投料比为7.4∶1,称取一定量β-CD制成饱和水溶液,加入冰片乙醇溶液,在高速组织捣碎机中,以8 000 r/min,捣碎7 min,包合物的处理方法同“2.2.1”项下,结果见表4.

    2.4 超声法

    按β-CD与冰片的投料比为7.4∶1,称取一定量β-CD制成饱和水溶液,缓慢滴加冰片乙醇溶液,超声25 min,包合物的处理方法同“2.2.1”项下,结果见表4.
, 百拇医药
    2.5 球磨法

    按β-CD与冰片的投料比为7.4∶1,称取一定量β-CD倾入球磨缸内,加入3倍量蒸馏水,然后加入冰片乙醇溶液,在42 r/min下球磨1 h,包合物置低温真空干燥24 h,研碎过80目筛,,其他处理方法同“2.2.1”项下,结果见表4.

    3 讨论

    关于冰片β-CD包合物中冰片的含量测定,曾有报道采用将包合物用水溶解后加乙酸乙酯萃取的方法〔4〕,该法操作繁杂、回收率较低(90.1%),又有文献报道乙醇对包合物具有很强的破坏作用〔5〕,故本实验采用无水乙醇直接提取包合物中的冰片,结果表明:平均回收率达98.6%(RSD=1.2%).采用GC法测定包合物中冰片的含量,方法简便灵敏、准确可行.

    在相同条件下,用4种不同溶媒制备的冰片β-CD包合物,其包合率和包合物收得率相比较无显著性差异,考虑到乙醇价廉易得,无污染,故实验选用乙醇作为冰片的溶媒.
, 百拇医药
    均匀设计是一种新的试验设计方法,以均匀性为出发点,试验点散布均匀,通过少量试验次数,得到优化的结果.本文用此设计方法优选包合物的制备条件,应用《均匀设计和统计优化软件》进行数据处理,优化的包含物制备条件经验证试验结果表明,科学可信,重现性好.

    按照优化条件,本文对常用的几种包合物的制备方法(电动搅拌法、超声法、高速组织捣碎法、球磨法等4种方法)进行比较,结果表明,冰片β-CD包合物的制备以球磨法反应1 h为优,其包合率为99.21%,明显高于文献报道值〔2,3〕.关于采用球磨法制备β-CD包合物,在文献中尚未见有报道.

    基金项目:辽宁省政府科学技术基金资助,No 9910500508

    参考文献

    1 马琳,周庆华.冰片损失量的测定.中医药学报,1994,(3):38~39
, http://www.100md.com
    2 姚波,廖工铁,洪诤,等.冰片-β-环糊精包结物包结方法的研究.中成药研究,1989,(11):1~2

    3 王晓平,廖工铁,侯世祥.蟾酥冰片-β-环糊精包合物的制备与鉴定.华西药学杂志,1992,7(3):138~142

    4 徐小平,宋玉如.毛细管气相色谱法测定冰片-β-环糊精包结物中冰片的含量.华西药学杂志,1989,4(1):55~56

    5 Josef Pitha,Teruhiko Hoshino.Effects of ethanol on formation of inclusion complexes of hydroxypropylcyclod-extrins with testosterone or with methyl orange.Inter J Pharm,1992,80:243~251

    收稿日期:1999-09-08

    , 百拇医药