全 文 ：中革焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第9期2007年9月·1317·
·制剂与质量·
羟丙基一p一环糊精对紫杉醇的增溶作用及其分子包合机制研究
张学农1，唐丽华1，同雪莹2，张强3
(1．苏州大学药学院．江苏苏州215123’2．黑龙扛中医药大学，黑龙江哈尔滨150040
3．北京大学药学院药剂系，北京100083)
埔要：目的探讨环糊精包合物对紫杉醇的溶解作用及环糊精与药物之间的相互作用规律。方珐 考察p环糊
精和羟丙基一}环糊精为包台材料对紫杉醇增溶作用的影响}1H—NMR探讨包合物形成时主客分子之间化学位移的
相互作用。结果包台物材料对包合物形成起主导作用，羟丙基一}环糊精对紫杉醇增溶作用明显优于}环糊精·且
增溶作用随其比例的增加而增大，1H—NMR分析显示羟丙基一争环糊精与紫杉醇分子中芳香环的作用最显著。绪论
羟丙基一}环糊精能够有效地提高难溶性药物紫杉醇的溶解度。
美键词：紫杉醇l羟丙基一p环糊精#包台物
中田分类号：R286．1 文截标识码：A 文章编号，0253—2670(2007)09—1317—04
Solubilizationofhydropropyl—B_cyclodextrintopaclitaxelnditsrelative
molecularinclusionmechanism
。
ZHANGXue—non91．TANGLi—hual·YANXue—yin92，ZHANGQfan93
(1．CollegeofPharmacy，SuzhouUniversity，Suzhou215123，ChinaI2·HeilongylangUniversity
ofTraditionalChineseMedicme，Haerbin150040，China，3．DepartmentofPharmae u ies，
SchoolofpharmaceuticalScience，PekingUniversity，Beijing100083，China)
Abstract1 0bjectiveToinvestigatethesolubilitizationeffectofmacromolecularpa litaxelwithcy-
clodextrinandmechanismbetweeninclusioncomplexandrugs．MethodsT einfluenceff ctsonpaeli．
taxeIsolubilitywerestudiedwithpcyclodextrin(p_CD)andhydroxypropyl一13-cyclodextrin(HP—pCD)as
inclusioncarriers．Thechemicaishiftsofhydrogenatominhostandguestmoleculeswerealsoinvestigated
with1H—NMR．ResultsTheformofinclusioncomplexwasresponsiblebyhostmoleculesandthen—
hancementsolubilityofpaclitaxelinHP—pCDwaslurgerthanthatinp-CDandincreasedwiththeration—
creasing．Thebenz neringinthemolecularofHP-皿CDandpaclitaxelshowedthemostsignificanteffect．
ConclusionThesolubilityofdiossolvedpaelitaxelisimprovedbyhydroxypropyl一}cyclodextrin-
Keywords：paclitaxel，hydroxypropyl-O-cyelodextrin(HP—B．cD)}inclusioncomplex
紫杉醇(psclitaxel)于1992年由美国FDA批
准治疗卵巢癌、乳腺癌和非小细胞肺癌(NScLC)，
其作用机制是通过刺激导管素的聚合，促进微管双
聚体装配成微管，并致使微管超稳定而抑制微管网
动力学重组，最终使细胞增殖停止在有丝分裂期的
G：／M阶段[1】。由于紫杉醇口服几乎不吸收，目前临
床应用的紫杉醇注射液是以50％聚氧乙烯醚(35)
蓖麻油无水乙醇溶液制成的无色黏稠溶液，使用时
用生理盐水或5％葡萄糖注射液稀释后静脉滴注。
聚氧乙烯醚(35)蓖麻油易引起过敏反应和低血压。
有关报道制备成微乳，脂质体和包合物减少紫杉醇
注射液过敏性反应，增大紫杉醇溶解性。本实验选择
羟丙基一p环糊精(hydroxypropyl—pcyclodextrin，
HP—pCD)作为包合材料，利用其易溶于水，毒性低，
无溶血性等特点口“】。本实验通过探讨HP—p_CD在
不同浓度、温度和主客分子比例对紫杉醇增溶作用
的影响，揭示包台物形成机制和主客分子之间的最
佳物质的量比例，为制备紫杉醇包合物前体物提供
科学依据。
1仪器与试药
HP1100型高效液相色谱系统，可变紫外检测
器。HP3395型积分仪(美国安捷伦公司)I德国
警鍪最害：翌雾吾并蕞厅社会发展资助项目(Bs2。。522)。江苏省高新技术产业发展贷助项目(JHB05．46)}苏州大学医学发展基盘膺助
作者筲介-碧re嚣(051蠹2)罄669983男48，河E南-m西a黔ith，a教ng授xu．博士enong生(。导su师da船．。du警骢盏慧麓新16魏3。o剂m型．1i It ．cn d担“g堇ueno“g《够·
万方数据
·1318· 中草蒋CMneseT聃dlHonalandHerbalDrugs第38卷第9期2007年9月
ChristAlpha2型真空冷冻干燥仪；INV0500型核
磁共振仪(美国瓦里安公司)，TGL一16G离心机
(I-海安亭科学仪器厂)；精密电子天平(北京塞多利
斯天平有限公司)。
紫杉醇由北京四环制药厂提供，pCD(My为
1480)由广东省郁南县环糊精厂提供，HP—pCD
(My为1680)由西安德立生物化工有限公司提供。
2方法与结果
2．1紫杉醇的HPLC法测定
2．1．1 色谱条件：Hypersi]0DS2色谱柱(250
mm×4．6mm，5“m，大连依利特分析仪器有限公
司)；流动相：甲醇一乙腈一水(25：40：38)，用前经
0．22pm滤膜滤过，混合后超声混匀备用；检测波长
为227nm。
2．1．2标准曲线的制备口]：精密称取紫杉醇适量，加
乙醇溶解制成500pg／mL贮备液。精密吸取0．1、
0．25、0．5、0．75、1．0、1．5mL紫杉醇贮备液置10
mL量瓶中，加流动相至刻度，混匀，依次进样25pL，
测峰面积值。以紫杉醇峰面积对质量浓度进行回归，
得标准曲线方程C=3+9557×10“A+0．31947，
r=0．9974，线性范围为10～150pg／mL。
2．1．3测定o]：取供试品溶液1．0mL置于10mL
离心管中，加人3mL叔丁基甲醚，涡旋lrain，离
心，分离上清液，重复萃取3次。合并萃取液，置
37℃水浴下氮气吹干，加入流动相1mL溶解后，取
25pL进样，测定峰面积。将供试品色谱峰中紫杉酵
峰面积代入标准曲线方程，计算紫杉醇的质量浓度。
2．2环糊精对紫杉醇的增溶作用
2．2．1包合材料的选择：分别取pCD和HP一争cD
适量，比例分别为5％～60％，配成10mL溶液，加
入紫杉醇贮备液200pL，置25℃恒温振荡器上振
荡48h，转移至10mL西林瓶中，一60℃冷冻、真空
干燥，加流动相5mL，涡旋1rain，12000r／rain离
心，上清液滤过，超声10rain，进样10正，测定，记录
峰面积，计算紫杉醇的浓度。结果见图1。可见比例
为8％的}CD对紫杉醇增溶作用最为显著，随着包
合材科比例增大，紫杉醇溶解度基本恒定，最大溶解
度为74．32pmol／L。随着包合材料HP—pcD比例
在lo％～50％的增加，紫杉醇的溶解度相应增加，
其最大溶解度可达到305．67弘mol／L，约为pCD增
溶作用的4倍。
2．2．2温度对紫杉醇溶解性的影响：取紫杉醇适
量，加无水乙醇配制成2mg／mL溶液作为储备液。
分别取HP—pCD加蒸馏水配制成0、2×10～、4×
10～、6×10～、8×10一、l×10～mol／L。分别取不
同浓度的同种溶液1mL，分别加人紫杉醇储备液
20皿。，涡旋30s混匀，置25、30、35、40℃恒温振荡
器中振荡5d，将溶液置一60℃真空干燥，分别加入
1mL蒸馏水，0．22pm滤膜滤过，溶液进样25pL，
HPLC法测定溶液中紫杉醇的浓度。见图2。结果表
明，温度对HP—pCD包合紫杉醇的作用的影响较
大。其中30℃下HP—pcD对紫杉醇增溶作用最大，
其次为35℃，而25℃和40℃下包合作用最小。
0 2 4 6 8 10 12
HP．B-CD(×10—3)
圈2不同温度下紫杉醇在HP一}cD溶液的溶解度
ng．2PnditLxelsoluMlityinHP-}CDsoluUom
砒differentt m弹nIur档
2．2．3紫杉醇浓度对增溶的影响：取HP—pCD适
量，制成0．01mol／L溶液。分别取该溶液0、1、5、10
mL置量瓶中，加入zmg／mL紫杉醇贮备液0．100
mL，加水至刻度，使含HP～pCD浓度分别为0、l×
10～、5×10、l×10～mol／L。将溶液置30℃恒温
振荡器中振荡24h，冷却，用0．22m滤膜滤过，置
荧光扫描仪中。扫描条件：激发波长为270nm，发射
光谱范围为290～400nm．激发和发射波狭缝均为3
nm，分别对4种溶液进行扫描，见图3。紫杉醇分子
结构中c，。位侧链含有苯环，有荧光特性。从图中分
析可知，紫杉醇最大发射波长为302Nm和327．2
nm，其中最大发射波长为327．2nrll，且与浓度具有
良好的相关性。
万方数据
中革菊ChineseTraditionalndHerbalDrugs第弼卷第9期2007年9月·1319·
290 310 330 330 370 390
X／nm
A一盘I卜D-HP-O-CD1×i0-s．5×10-s0． 1mol·L一1
A-waterB--D-HP—p-CD1X10—3．5×10—30．01mol·L一1
圈3肇杉醇在HP一}cD溶液中的荧光扫描曲线
Fig．3F]tlores∞nceClH-veofpaelttaxel
hHP_B_CDsolution
2．3包合作用的机制
2．3．1HP—pCD对紫杉醇的增溶作用；配制比例
为10％、20％、30％、40％、50％、60蹦的溶液，分男Ⅱ
取1mL，加入紫杉醇贮备液200pL，置30℃下，40
r／rain振荡48h，冷冻干燥。加水lmL，涡旋30s，
3000r／rain离心、用0．22pm滤膜滤过后，进样20
pL，以甲醇一水(30t 70)为流动相，体积流量为2
mL／min，测定峰面积，并计算。HP—pcD对紫杉醇
的增溶作用见表1。可以看出，随着主分子HP一}cD
的比例增大，对紫杉醇的增溶作用明显增强，当其比
例达到40％～60％时，可使紫杉醇溶解度增大约
10009 000倍，即紫杉醇溶解度达到0．5～4．4
mol／L。由于HP—pcD的比例达40％以上，其溶液
的黏度太大，流动相差，不宜作机体注射用，比较适
合的比例为20％以下。
衰1 HP-p-CD对紫杉醇增溶作用
Table1 EnhancementofpQclitaxelsolubUitybyHP—B_CD
2．3．2最佳物质的量比例的测定：分别取z．34
mmol／L紫杉醇贮备液200弘L，按照1：40、l：50、
1·60、1。80、1t lOO比例称取配成1mL溶液，将
紫杉醇和HP—pCD混合后，涡旋30s，置30℃恒温
水浴中振荡24h，真空冷冻干燥。取适量加乙醚洗
涤3次，干燥，测定载药量和收率，结果见表2。可
见。随着主客分子比例的增大，紫杉醇溶解度也相应
增大，结合HP—pCD用量，制成紫杉醇包台物的载
药量应大于1．5％，即综合考虑溶解度和载药量，主
客分子物质的量比应控制在lt 50～1；60为宜。
采2簟杉醇与HP—p-CD包含的量隹鞠质的■比例
Table2 Physicalcharacteristicsofpaclitaxelinc usion
tompIexwithdifferenthod -guestratio
2．3．3 1H—NMR化学位移的测定：分别以氘水
(D：O)和氘化甲醇(cD。OD)为溶剂溶解HP—pCD、
紫杉醇、紫杉醇与HP一8-CD混合物以及紫杉醇包合
物样品，以500MHz测定4种物质的1H—NMR谱
图，计算化学位移值，结果见表3，4。HP—pCD中质
子受紫杉醇的影响均发生了明显的位移，其中以
HP一}CD中的H一3、5、6、67的化学位移较为显著，提
示紫杉醇分子中的芳香基团进入环糊精的空穴时，由
于其空闯位阻较大，导致紫杉醇结构芳香环以外的质
子与HP—pCD的外侧质子之间发生相互作用。
裹3紫杉醇一HP一}CD形成包台物前后HP一0-CD
化学位移的变化
Table3·1H—NMRCheroicalshiftofHP—B_CDhfore
andafterinclusioncomplexwithpaelitaxel
3讨论
包合材料对紫杉醇的增溶作用与形成包合物有
一定的相关性。0-CD和HP—pCD均具有增溶作用，
但是25℃条件下}cD的溶解度仅为1．85％，受自
身的溶解度的限制，其增溶作用明显低于后者。其增
溶作用一方面受机械力和溶剂效应的作用，紫杉醇
部分基团进人环糊精母核分子空穴中，使其溶解度
增加；另一方面环糊精具有一定的水溶性和润湿性，
在紫杉醇分子表面形成水化膜，使溶解度增大。由于
HP—pCD本身毒性小，几乎无溶血性，可制备供口
服和注射用药物制剂，综合考虑选择HP-pCD作为
紫杉醇包合材料为宜。同时，包合物形成和紫杉醇增
溶作用均受温度影响。一定温度可加速紫杉醇的分
子运动速度，降低主分子外层亲水基团对其疏水基
团的排斥力，使疏水部分更容易进入环糊精疏水内
腔中形成包合物。
万方数据
·1320· 中革焉ChineseTraditionalndHerbalDrugs第33卷第9期2007年9月
表4紫杉醇一HP一}CD形成包台物前后紫杉
醇化学位移的变化
Table4 111一NMRChemicalshiftofpaclltaxelbefore
andafterinclusioncomplexwithpaclitaxel
包合物中质子的化学位移是主客分子相互作用
的结果，由于紫杉醇的相对分子质量较大，其空间构
象复杂，根据计算机程序模拟环糊精母核和紫杉醇
萜环分子模型，紫杉醇萜环跨距大于环糊精母核的
内腔直径，紫杉醇分子不能完整进入环糊精空穴中。
结合HP一}CD对紫杉醇增溶曲线两者相互作用形
成的包合物无固定比例可以推断，主客分子之问没
有固定的包合比例．不能形成恒定结合常数的包合
物，故其包合物形成的空间结构尚不能用现有信息
对计算分子模型作出准确的推论。结合紫杉醇包合
前后质子化学位移的改变，间接地推断紫杉醇被包
含的部位为紫杉醇的3个芳香环，对照紫杉醇包合
前后质子信号，3个芳香环质子的化学位移均明显，
提示可能是芳香环随机进人主分子的亲水空穴中，
且3个芳香环基团分别被不同的环糊精所包合“。1。
此外，由于紫杉醇立体空间较大，芳香环插入环糊精
内腔后受环糊精外层亲水羟基的作用，结果导致主
客分子的质子发生不同程度的位移，其中紫杉醇萜
环上一CH。和一OAc位移较为明显，从而提示主客分
子之间相互作用在侧链形成包合可能性。
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捕要：目的建立痰热清氯化钠注射液的指纹图谱。方法采用HPLC—ELSD法检测痰热清注射液中非挥发性
成分，以黄芩苷对照品为参照，标定共有峰，计算相对保留时间和相对峰面积比值。确定lo批样品之间的相似度。
结果在全面方法学研究的基础上，对10批痰热清氯化钠注射液进行检测分析，HPLC指纹图谱有16个共有峰，
其相对保留时间及相对峰面积比值均符合要求。结论建立的指纹图谱可作为痰热清氯化钠注射液质量评价的重
要依据之一。
收疆日期：2006-11-01
万方数据
羟丙基-β-环糊精对紫杉醇的增溶作用及其分子包合机制研
究
作者： 张学农， 唐丽华， 阎雪莹， 张强， ZHANG Xue-nong， TANG Li-hua， YAN Xue-ying，
ZHANG Qiang
作者单位： 张学农,唐丽华,ZHANG Xue-nong,TANG Li-hua(苏州大学药学院,江苏,苏州,215123)， 阎雪
莹,YAN Xue-ying(黑龙江中医药大学,黑龙江,哈尔滨,150040)， 张强,ZHANG Qiang(北京大
学药学院药剂系,北京,100083)
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2007,38(9)
被引用次数： 3次

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6. 张学农.唐丽华.阎雪莹.张强.ZHANG Xue-nong.TANG Li-hua.YAN Xue-ying.ZHANG Qiang 紫杉醇自乳化微乳的
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