全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 1 期 2012 年 1 月 ·78·
黄芩苷磷脂复合物基本性质研究
史亚军 1, 3，吴品江 1，许润春 1，林彦君 1，马鸿雁 1，杨 明 1, 2*
1. 成都中医药大学药学院，四川 成都 611137
2. 江西中医学院 现代中药制剂教育部重点实验室，江西 南昌 330004
3. 陕西中医学院药学院，陕西 咸阳 712046
摘 要：目的 考察黄芩苷与磷脂形成复合物的基本性质。方法 对制备的黄芩苷磷脂复合物进行红外光谱、核磁共振氢谱、
量子化学及其溶解性、透膜性能等方面研究。结果 红外光谱研究表明黄芩苷磷脂复合物的图谱具有黄芩苷、大豆卵磷脂红
外光谱的特征，与混合物的红外光谱图走势大体一致，没有明显差异，但图谱中-C＝O、-N-H 的峰形与波数均出现了变化；
核磁共振氢谱结果表明磷脂复合物的形成并未在分子间产生新的化学键，但 NMR 谱中黄芩苷中羟基的峰形与化学位移同样
发生了变异；量子化学研究表明两个分子之间虽未形成新的化合物，而是在空间匹配的前提下，以一种较弱的原子轨道重叠
方式靠近在一起形成相对稳定的一种空间构象。形成复合物后对黄芩苷的溶解性改善显著，透膜累积渗透量大大提高。结论
黄芩苷磷脂复合物的形成并未在分子间产生新的化学键，它们之间是以一种弱的相互作用力相结合，从而形成一种较为稳定
的复合体，形成复合物后黄芩苷的理化性质和生物学特性有明显改善。
关键词：黄芩苷；磷脂复合物；红外光谱；核磁共振氢谱；量子化学
中图分类号：R283.6 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2012)01 - 0078 - 05
Basic property of baicalin-phospholipid complex
SHI Ya-jun1, 3, WU Pin-jiang1, XU Run-chun1, LIN Yan-jun1, MA Hong-yan1, YANG Ming1, 2
1. College of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, China
2. Key Laboratory of Modern Preparation of TCM, Ministry of Education, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,
Nanchang 330004, China
3. College of Pharmacy, Shaanxi University of Traditional Chinese Medicine, Xianyang 712046, China
Abstract: Objective To investigate the basic property of baicalin complex with phospholipid. Methods To study the baicalin
complex with phospholipid by means of IR, 1H-NMR, quantum chemistry, dissolubility, and the property of permeation membrane.
Results The result of IR indicated that spectrogram of baicalin complex with phospholipid had the same tendency in property with
baicalin and mixture. While the peak shape and wave number of -C=O, -N-H appeared abnormal. The 1H-NMR indicated that the
phospholipid complex did not produce new chemical bonds between the two molecules. But the peak shape and chemical shift
produced a certain change. The quantum chemistry result revealed that the two molecules did not form new compounds. On the basis
of space matching, the two formed a relatively stable spatial relation by a weaker atomic orbitals overlap method. The solubility of
baicalin was significantly improved, the permeation membrane ratio of baicalin was boost. Conclusion The formation of
baicalin-phospholipid complex does not produce new chemical bonds. The two form a relatively stable complex by some weak
interaction force. The physicochemical properties and biological characteristics of the complex are greatly improved.
Key words: baicalin; phospholipid complex; IR; 1H-NMR; quantum chemistry

黄芩苷（baicalin）是黄芩的主要有效成分，具
有抗炎、抗病毒等多方面的药理作用[1]。但由于黄
芩苷脂溶性、水溶性均较差而造成体内吸收差、生
物利用度低，从而限制了其临床的应用。磷脂
（phospholipid）与药物制成的磷脂复合物可有效地
提高难溶性药物在体内的吸收，显著改善其生物有

收稿日期：2011-05-17
基金项目：国家重大新药创制专项（2009ZX09103-353）；陕西省教育厅科研专项资助（11JK0680）
作者简介：史亚军（1976—），男，陕西武功人，博士研究生，研究方向为中药新剂型与新技术。Tel: (028)61800127 E-mail: iottsyj@163.com
*通讯作者 杨 明 Tel: (0791)7118658 E-mail: yangming16@126.com
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效性[2-3]。本实验从黄芩苷、磷脂及其物理混合物和
复合物的 1H-NMR 谱、IR 谱等方面进行研究比对，
以分子轨道理论为指导，通过量子化学手段、复合
物电子云结构分析和形成的复合物理化性质等方面
的深入研究，以揭示复合物的形成机制，进一步完
善和丰富磷脂复合物的定义，并对形成的磷脂复合
物的生物学特性进行研究，解释其改善生物利用度
的机制。
1 仪器与材料
Spectrum 400 型红外分光光度计（美国珀金埃
尔默仪器公司），Gaussian 量子化学软件（友环股份
有限公司），Bruker Avance 600 核磁共振仪（瑞士
Bruker 公司），美国戴安 P680A 高效液相色谱仪，
Chromeleon 色谱工作站。黄芩苷（批号 20080412，
质量分数 97.2%，上海景森生物科技有限公司）、大
豆卵磷脂（质量分数 80%，批号 20070211，成都科
龙化工试剂厂）、黄芩苷磷脂复合物（自制），所用
化学试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 黄芩苷磷脂复合物的制备
称取黄芩苷 2 g，大豆卵磷脂 4 g，加入无水乙
醇 400 mL，置于 55 ℃恒温水浴中磁力搅拌复合
2 h，将反应液减压回收乙醇，减压干燥，即得黄芩
苷磷脂复合物。利用黄芩苷难溶于氯仿，而磷脂和
黄芩苷磷脂复合物易溶于氯仿的特性，将一定量的
黄芩苷和磷脂在一定条件下反应后，减压除去反应
溶剂，然后加入适量氯仿，充分溶解其中的磷脂及
磷脂复合物，滤过，再用少量氯仿洗涤，收集沉淀，
干燥，称定质量。黄芩苷的初始投药量与沉淀量的
差值即为与磷脂结合的黄芩苷的量，从而计算出黄
芩苷与磷脂的复合率，测定复合率结果为 98%。
2.2 黄芩苷磷脂复合物 IR 谱研究
红外光谱研究采用 KBr 压片法，在 4 000～400
cm−1 测定黄芩苷、大豆卵磷脂及两者物理混合物和
磷脂复合物的 IR 光谱，见图 1。分析结果表明，黄
芩苷与大豆卵磷脂的混合物的图谱，基本上是黄芩
苷与大豆卵磷脂主要峰的叠加，而黄芩苷磷脂复
合物的图谱同样具有黄芩苷、大豆卵磷脂红外光
谱的特征，与混合物的红外光谱图形走势大体一
致，没有明显差异，表明磷脂复合物的形成并未在
分子间产生新的化学键。与物理混合物的图谱相比，
黄芩苷磷脂复合物的图谱发生了较大变化，黄芩苷
3 300～3 600 cm−1 区域羟基的伸缩振动峰消失，只
能见到大豆卵磷脂在此区的特征；在 2 800～1 700
cm−1处出现 1 739.97 cm−1 峰，与大豆卵磷脂中的酯
酰基的碳氧双键的伸缩振动峰（νC＝O，1 739.37 cm−1）
一样，而黄芩苷分子中 C 环上的羰基峰（νC＝O，
1 600.96 cm−1）向高波数移动到 1 667.62 cm−1，黄
芩苷苯环的骨架振动峰（νC＝C，1 609.13、1 573.41、
1 551.97、1 496.32 cm−1）变化更加明显，其中
1 609.13 cm−1 峰向高波数移动到 1 617.79 cm−1，而
1 573.41 cm−1 的中强峰和 1 551.97 cm−1 弱峰消失，
出现较弱的 1 587.58 cm−1 的新峰。而大豆卵磷脂中
的饱和长脂肪链的碳氢伸缩振动峰（νC-H，2 925.61、
2 854.13 cm−1），及其亚甲基（CH2）的弯曲振动
峰（δ，1 466.36 cm−1）均未发生变化。



图 1 黄芩苷 (A)、大豆卵磷脂 (B)、物理混合物 (C)、磷脂复合物 (D) 的 IR 图谱
Fig. 1 IR spectra of baicalin (A), soybean lecithin (B), physical mixture (C), and phospholipids complex (D)

黄芩苷磷脂复合物的 IR 谱显示，黄芩苷的黄酮
骨架（主要是 4 位羰基、苯环骨架）振动峰均发生
了较大变化，呈向高波数移动的趋势，而大豆卵磷
脂的非极性端相应的主要峰几乎未发生变化，这一
事实充分证明黄芩苷的黄酮骨架受到了磷脂影响，
由于黄酮骨架是一个完整共轭体系，它受到磷脂的
作用被分散到整个骨架中。
2.3 黄芩苷及其磷脂复合物核磁共振成像分析
黄芩苷及其与磷脂物理混合物以氘代二甲基亚
砜为溶剂，磷脂及其磷脂复合物以氘代氯仿为溶剂
4 000 2 000 400 4 000 2 000 400 4 000 2 000 400 4 000 2 000 400
波数/ cm−1
A B C D
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进行试验。对黄芩苷、大豆卵磷脂、二者物理混合
物及黄芩苷磷脂复合物进行核磁共振成像分析，对
黄芩苷磷脂复合物的主要信号进行大致归属，结果
黄芩苷磷脂复合物的 1H-NMR中出现的质子信号基
本归属于大豆卵磷脂，其中卵磷脂中属于胆碱部分（δ
3.236 9）和甘油部分（δ 3.996 1～4.371 6）的信号
变宽，而脂肪酸链的质子信号未发生变化；黄芩苷
在 δ 6～8属于芳氢质子及酚羟基质子的信号大部分
明显减弱甚至消失，仅显现的归属为黄芩苷的两个
信号也明显加宽，不易辨认。由此可知，黄芩苷、
大豆磷脂混合物的 1H-NMR 谱中能清晰分辨黄芩
苷、大豆磷脂的 1H-NMR 特征峰。黄芩苷磷脂复合
物的 1H-NMR 图谱和混合物相比，发生了很大的变
化，但从图谱中仍能发现大豆磷脂的油酰基，丙三
醇酯的基本骨架，和发生了向低场移动的胆碱中氨
基以及向高场移动的黄芩苷黄酮核中的双氢。在复
合物 1H-NMR 谱中，黄芩苷中糖基的醇羟基，黄酮
核骨架上酚基和羟基的质子都消失。
2.4 量子化学探讨复合物形成的印证
2.4.1 分子设计思路 在红外光谱的基础上，对黄
芩苷与磷脂结合机制进行了初探。研究主要包括以
下几个部分：对黄芩苷和磷脂的分子结构进行理论
计算，寻找两个分子的结构特点，推测分子结合的
可能方式；在黄芩苷和磷脂优化结构参数的基础上，
设计了 2 个分子的 4 种结合方式，并对 4 种结合分
子进行了结构优化计算；在结构优化计算的基础上，
建立合理的结合方式模型。
2.4.2 黄芩苷和磷脂分子结构优化 以黄芩苷和磷
脂的结构式作为参考，初始构型由 Hyperchem 程序
包构成，采用分子立场 MM＋法对初始构型进行分
子结构优化；然后选用 Gaussian 程序，采用半经验
法 Am1 方法，对构型进行进一步的优化计算，所有
计算以Berny梯度法完成，收敛精度均取程序内定值。
在两个分子中，磷脂中氮原子上的氢原子带一
定的正电性，而黄芩苷的羟基和羰基上的氧原子带
有一定的负电性，两者之间存在静电引力作用。当
N-H 中 H 与 4-C＝O 和 5-OH 中的 O 接近到一定程
度后，H 轨道与两个氧轨道发生小部分重叠，即在
它们之间便有一定量的电子云分布，于是两个分子
便联系在一起，从而形成稳定的复合物。
通过对分子结构的分析，进行如下 4 种设计并
经计算机优化：
（1）优化前设计结合构型 1：带正电性的 N 原
子上的 H 与 5 位 O-H 的氧原子结合，形成化学建，
化学键长为 1.14。结果形成化学建，结构优化后两
个分子均裂解，此结果与实验结果不符。
（2）优化前设计结合构型 2：带正电性的 N 上
氢原子与 C＝O 上的 O 结合，形成化学建，化学键
长为 1.14。结构优化后结果分子不收敛，此结果也
与实验结果不一致。
（3）优化前设计结合构型 3：带正电性的 N 原
子上的 H 与 C＝O 靠近，没有形成化学键，N 上 H
原子与 O＝C 距离为 1.14。优化后，H 靠近 C＝O
和 5-O-H 的氧原子，距离分别是 3.25、3.63。
（4）优化前设计结合构型 4：带正电性的 N 上
H 原子与 5-O-H 靠近，没有形成化学键，N 与 O-HC
距离为 1.14。优化后，H 靠近 C＝O 和 5O-H 的氧
原子，距离分别是 3.30、3.62，没有形成化学键。
设计结合构型 3、4 的优化结果表明，-NH 是
处于 4-C＝O 与-OH 之间，并在两者间保持一定距
离，这与实验结果一致。
通过对黄芩苷和磷脂多种结合方式分别进行量
子化学理论计算可知，黄芩苷的羰基、羟基氧原子
与磷脂的仲氮上氧原子相互靠近，量子化学计算距
离达到 3.2、3.6。这个距离明显大于化学键长、以
及氢键作用力，说明二者间仅存在一种微弱的作用
力而非化学键。从结合方式来看，磷脂分子与黄芩
苷分子结合，必须满足分子的空间要求，因此推测
两个分子之间没有形成新的化合物，而是在空间匹
配的前提上，以一种较弱的异性电荷相互吸引靠近
在一起形成相对稳定的一种空间关系。
2.5 磷脂复合物的溶解性分析
前期实验研究结果表明[4]，黄芩苷磷脂复合物
在水中溶解量是黄芩苷的 4.56 倍，磷脂存在时黄芩
苷溶解量为其单独存在时的 3.17 倍；黄芩苷磷脂复
合物在正辛醇中，其溶解量是黄芩苷的 70.17 倍，
磷脂存在时黄芩苷溶解量为其单独存在时的 54.56
倍；结果表明复合物中的黄芩苷与磷脂分子间确有
一种力使两者结合在一起，使黄芩苷在水中和正辛
醇中的溶解性大大提高，同时也表明这种作用强于
二者之间的机械混合作用。黄芩苷磷脂复合物的油/
水分配系数随 pH 值升高而降低，与黄芩苷和物理混
合物的表观油/水分配系数的变化趋势基本一致。这
一结果表明，黄芩苷磷脂复合物在碱性条件下不稳
定，分解成黄芩苷和磷脂，发生分解是由于在碱性
环境下，黄芩苷的羟基离子化使黄芩苷分子上的电
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荷发生了变化。以上结果表明，形成磷脂复合物后，
溶解度得到大大改善。这预示复合物在体内的吸收
可能强于黄芩苷及物理混合物。
2.6 黄芩苷磷脂复合物透膜性能的改变
以猪鼻黏膜为实验材料，采用 Valia-Chien 水平
渗透扩散池为评价方法，以黄芩苷和黄芩苷磷脂复
合物透过猪鼻黏膜的量为评价指标。
2.6.1 色谱条件及系统适应性 色谱柱为 Kromasil
C18 柱（150 mm×4.6 mm，5 μm），流动相为甲醇-
水-磷酸（47∶53∶0.2），体积流量 1.0 mL/min，检
测波长 280 nm，柱温 40 ℃，进样量 10 μL，理论
板数按黄芩苷峰计算不低于 3 000。
2.6.2 线性关系考察 精密称取黄芩苷对照品配制
成 31 μg/mL 对照品溶液，分别进样 1、2、4、8、
16、32 μL，以黄芩苷进样量 X 为横坐标，峰面积 Y
（Y）为纵坐标进行线性回归，得到回归方程 Y＝
45.405 X＋0.051 3，r＝0.999 9，结果表明黄芩苷在
0.031～0.992 μg 线性关系良好。
2.6.3 供试品溶液的制备 分别称取黄芩苷及其磷
脂复合物过量，置于锥形瓶中，加适量 pH 5.8 磷酸
缓研磨使药物充分溶解得饱和液，离心，取上清液
作为供试品溶液。
2.6.4 透膜试验 取鼻黏膜，用生理盐水洗净薄
膜上残留的血迹，按要求装于 Valia-Chien 渗透扩
散装置，在该装置供给池和接收池内分别放入磁
力搅拌子，向供给池中加入 6 mL 供试品溶液，接
收池内加入 6 mL 生理盐水。扩散池置于磁力搅拌
器水浴锅中，启动磁力搅拌器，保持池内药液的
温度为（37±0.5）℃。于实验开始后的第 15、30、
45、60、90、120、150、180、240、300 min 用移
液管从接收池吸取 1 mL 溶液，同时补充 1 mL 生
理盐水，使接收池中液体体积保持恒定，样品液
离心后，取上清液适量，测定黄芩苷的量，计算
药物透过鼻黏膜的药物稳态流量（Jss），滞后时间
和表观渗透系数（Papp），结果见表 1。黄芩苷及其
磷脂复合物的累积渗透量（Q）对时间呈良好的线
性关系，符合一级动力学方程。黄芩苷磷脂复合
物的表观渗透系数（Papp）大于黄芩苷的，在统计
学上有显著差异，且磷脂复合物透过离体猪鼻黏
膜的滞后时间与黄芩苷相比，明显缩短。因此推
断黄芩苷磷脂复合物若通过鼻腔给药系统可能会
优于其他载药体系。

表 1 黄芩苷及其磷脂复合物透膜试验结果 ( x ±s，n＝5)
Table 1 Permeation membrane of baicalin and baicalin-phosholipid complex ( x ±s，n = 5)
组 分 R2 dQ / dt Jss / (×10−3 μg·cm−2·s−1) Papp / (×10−7 cm·s−1) 滞后时间 / min
黄芩苷磷脂复合物 0.993 8 0.958 9±0.175 0 20.23±3.69 82.97±15.13* 11.21±5.35
黄芩苷 0.995 6 0.346 1±0.062 4 7.30±1.32 35.65± 6.40 15.68±8.59
与黄芩苷组比较：*P＜0.01
*P<0.01 vs baicalin group

3 讨论
3.1 黄芩苷磷脂复合物形成机制推断
黄芩苷磷脂复合物的 IR 图谱显示，黄芩苷的黄
酮骨架（主要是 4 位羰基、苯环骨架）振动峰均发
生了较大变化，呈向高波数移动的趋势，而大豆卵
磷脂的非极性端相应的主要峰几乎未发生变化；
1H-NMR 图谱则发生更加明显的变化，所有黄芩苷
的黄酮骨架分子的信号均减弱、加宽而难以辨认，
并且无法准确得到化学位移值，而大豆卵磷脂的非
极性端的脂肪链的信号清晰可见，但属于其极性端
的甘油和胆碱部分的信号也略有加宽之势，这些变
化与文献报道 [5-6]的一些天然磷脂复合物的 1H-
NMR 谱、IR 谱的变化测定结果相一致。而并非发
生化学作用的结果[7]。
3.2 复合物形成的条件
形成复合物时，药物分子与复合剂之间必须存
在相互作用的活性基团，活性基团在适当外力作用
下，可以相互靠近，从而使分子中特定原子之间电
子云相互重叠，重叠达到一定程度后，即原子核间
的斥力处于一个稳定状态，从而形成稳定状态的复
合物。同时，形成复合物的外在条件也十分关键，
因磷脂易于水化，当反应体系中有微量水存在时，
会因形成磷脂水化物而阻止-N-H与-C＝O和-OH的
靠近使复合反应失败。
3.3 磷脂复合物的定义探讨
通常认为磷脂复合物是药物与磷脂分子通过电
荷迁移作用而形成的较为稳定的化合物或络合物[8]。
通过上述实验研究所得出的结论，黄芩苷磷脂复合
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物是黄芩苷分子与乙醇分子在适宜的外力作用下，
两分子的特定部位相互靠近，两者之间产生一种吸
引力而使两者稳定的固定在一起形成的对黄芩苷的
物理性质、生物学性质有显著改善的结合体。
总之，黄芩苷磷脂复合物的组成固定，它不是
药物与磷脂的任意组合，也并未形成新的化合物，
药物自身的生物活性并未改变。但形成复合物后，
它具有组成单元物不具备的一些优良特性，而这些
特性在制剂学中具有特殊用途，能极大拓展黄芩苷
的临床应用范围，同时对其他中药有效成分的改性
具有一定的借鉴意义。
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