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Inclusion of ginsenoside Rg3 with hydroxypropyl-β-cyclodextrin

人参皂苷Rg3与羟丙基-β-环糊精包合作用的研究



全 文 :·1328· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月
种技术将为中药应用开辟出更为广阔的新领域。
影响中药材超临界萃取的因素有很多,包括超
临界流体的流量、夹带剂、物料粒度以及萃取过程的
萃取参数如压力、温度、时间和解析压力、温度等邙]。
本实验由于实验条件的限制,仅研究了萃取压力、萃
取温度及萃取时间对克感利咽口服液中处方药材超
临界萃取效果的影响,未能进行更系统的研究。
超临界萃取是否可以替代传统的水蒸气蒸馏挥
发油的提取,其实还有很多的工作要做,包括传统挥
发油与超临界萃取物的化学组成的异同,提取产物
应用方法上的异同,特别是两者间在药效学方面的
异同等。关于这些方面的研究工作,部分正在进行之
中,部分工作已经完成,研究结果将另文阐述。
致谢:超临界萃取实验得到广州中医药大学新
药中心苏子仁老师、李耿同学和广东药学院梁润芳
同学的大力帮助。
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人参皂苷R93与羟丙基一13一环糊精包合作用的研究
林东海1,侯茂奇1,陈继永2,李金明2,刘珂1
(1.烟台大学药学院,山东烟台264005;2.山东省天然药物工程技术研究中心,山东烟台264003)
摘要:目的研究人参皂苷Rgs与羟丙基一p一环糊精(HP—pCD)在水溶液中的包合作用、包合比及包合过程中的
热力学参数变化。方法 采用相溶解度法、薄层色谱法、红外光谱法、核磁共振法测定人参皂苷Rg。与HP—pCD在
水溶液中包合作用、包合比及包合过程中热力学参数变化。结果 在水溶液中人参皂苷Rg。与HP一}cD均可形成
1:1摩尔比可溶性包合物;人参皂苷Rg。的苷元部分可能嵌入HP一8一CD分子的疏水性空穴中,两个葡萄糖裸露在
环糊精腔外。对包合物进行了鉴定和确证,表明人参皂苷Rg。与羟丙基一p环糊精已经形成包合物。人参皂苷Rgs与
HP一口一CD在水溶液中的包合过程可自发进行(△G论人参皂苷Rg。与HP—pCD在水溶液中可自发形成1:1摩尔比可溶性包合物,从而增加溶解度。选择适宜的包
合温度将有利于包合作用的进行。
关键词:人参皂苷Rg。;羟丙基一p环糊精;溶解度;包合比;热力学参数
中图分类号:R283.6;R286.02文献标识码:B 文章编号:0253—2670(2006)09—1328—04
InclusionofginsenosideR93withhydroxypropyl—p—cyclodextrin
LINDong—hail,HOUMao—qil,CHENji—yon92,LIJin—min92,LIUKel
(1.SchoolofPharmacy,YantaiUniversity,Yantai264005,China;2.ShandongEngineering
andTechnologyResearchCenterforNaturalDrugs,Yantai264003,China)
Abstract:ObjectiveToinvestigatetheinclusionofginsenosideR93withydroxylpropyl一肛
cyclodextrin(HP一13-CD)inaqueoussolutions,inclusionmo arratiofhostandguestmolecules,and
changeofthermodynamicparametersduringtheinclusionprocess.MethodsThemeasurementsofthe
inclusionmechanism,inclusionmo arofthehostandguestmolecules,andcha geofthermodynamic
parameterswerecarriedoutbythefollowingmethods:phasesolubility,IR,NMR,andTLCmethods,
respectively.ResultsThresultsindicatedthattheinclusioncompoundofginsenosideR93一HP—pCDwas
formed.Thecontenta alysisoftheinclusioncompoundshowedthattheinclusionratioofginsenosideR93一
收稿日期:2005—11一08
作者简介:林东海(1954),烟台大学药学院药剂教研室副教授,从事新药开发及药物新剂型方面研究。
Tel:(0535)6706022E—mail:Idh@ytu.edu.en
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月·1329·
HP—pCDwas1:1.Thechangeinthethermodynamicparameterssuggestedthatheinclusioncould
proceed(△G0).ConclusionAm larrationclusionc mplex(1:1)ofginsenosideR93withHP—pCDinaqueous
solutionc uldbeformedspontaneouslyand,hencethesolubilityofginsenosideR93inaqueoussolution
increased.Appropriatetem er ureprobablyfavorstheprogressofinclusionpr cedure.
Keywords:ginsenosideR93;hydroxypropyl一B—cyclodextrin(HP-p-CD);solubility;inclusionratio;
thermodynamicparameter
人参皂苷Rg。是从人参或西洋参中提取分离并
经转化获得的一种四环三萜类人参二醇型皂苷单
体,具有抑制肿瘤浸润和转移的作用。其抗肿瘤机制
与调节机体免疫、调节细胞的核酸代谢、糖代谢和蛋
白质代谢等有关。人参皂苷Rg。的人体药动学研究
表明;本品口服吸收快,消除也较快,但血药浓度很
低,属一级动力学吸收、消除过程[1]。人参皂苷Rg。
在水中溶解度为0.047mg/mL(25℃)。由于在水
中几乎不溶,生物利用度低,难以达到治疗效果,所
以限制了剂型设计。为克服其溶解度问题,本实验以
羟丙基一p环糊精(HP—p—CD)为包合材料,研究人参
皂苷Rg。在水溶液中与HP—B—CD的包合作用及其
特点,为人参皂苷Rg。的HP—p—CD包合物注射剂的
制备提供理论参考。
1材料与仪器
人参皂苷Rg。(HPLC法测定质量分数大于
90%,山东省天然药物工程技术研究中心);羟丙基一
p一环糊精(HP一口一CD)(质量分数大于98%,西安德
立生物化工有限公司);红外光谱仪(美国PE—
Spect.OneFT—IR型);Avance一400型核磁共振
仪(瑞士Bruker);高效液相色谱仪(美国Agilent);
磁力搅拌仪(余姚市检测仪表厂);YXQ—L一30S
型不锈钢座式灭菌器(上海博迅实业有限公司);
HZS—H水浴震荡器(哈尔滨市东联电子技术开发
有限公司);其他试剂均为分析纯。
2方法与结果
2.1人参皂苷Rg。的HPLC测定方法的建立
2.1.1 色谱条件:SupelcoC18色谱柱(250mm×
4.6mm,5p.m);流动相:乙腈一水(0.05%磷酸)
(46:54);检测波长:203nm;体积流量:1.0mL/
min;柱温:30℃;进样量:20弘L。
2.1.2标准曲线的制备:精密称取人参皂苷Rg。对
照品适量,以甲醇配制质量浓度为1.034~20.68
肛g/mL的溶液,按照上述色谱条件分别进样测定峰
面积。以人参皂苷Rg。的质量浓度为横坐标,其色谱
峰面积为纵坐标作线性回归,求得回归方程为A一
765882C+36334。r一0.9999。
2.1.3人参皂苷Rg。的测定:精密量取人参皂苷
Rg。的HP一口一CD包合物1mL,置10mL量瓶中,用
甲醇稀释并定容至刻度。吸取20弘L进样。记录色
谱图,计算人参皂苷Rg。的量。
2.2 包合物的制备瞳]:称取HP—pCD10g,置于
200mL烧杯中,加50mL水溶解,放于磁力搅拌器
上,加热至60℃。另取人参皂苷Rg。0.2g用适量乙
醇溶解后,缓漫滴加入HP一口一CD的溶液中,搅拌2
h,室温搅拌3h,即得。冷冻干燥后得白色粉末。
2.3薄层色谱法:配制1mg/mL的人参皂苷Rg。
乙醇溶液、相当于1mg/mL人参皂苷Rg。包合物的
乙醇溶液及人参皂苷Rg。与包合物的乙醇溶液,分
别点样于硅胶G板上,以氯仿一甲醇一水(65:35:
10)为展开剂,以5%硫酸乙醇溶液显色,测量Rf
值。显色后可在硅胶板上看到3个紫红色斑点,其
Rf,值均为0.5,说明包合物生成以后人参皂苷Rg。
没有发生化学结构上的变化,包合反应是一种物理
过程。
2.4 红外光谱分析[3]:取人参皂苷Rg。、HP一口一CD、
人参皂苷Rg。与HP一13-CD的1:1物理混合物、人
参皂苷Rg。的HP一肛CD包合物样品分别采用KBr
压片法制样,进行红外光谱测定。红外图谱分析表
明:包合物与人参皂苷Rg。的红外图谱比较,明显看
出人参皂苷Rg。的红外谱有缔合羟基峰,在3200
cm_1(u-oH,OH)左右,是一肩峰;包合物的红外谱中
该峰消失,表明HP—pCD和人参皂苷Rg。产生了包
合作用。人参皂苷Rg。和HP—pCD的1:1物理混
合物的红外图谱吸收峰表现为HP一口一CD和人参皂
苷Rg。各自红外吸收峰的加合。
2.5 核磁共振波谱法分析[4]:分别取人参皂苷
Rg。、HP一口一CD、HP—B—CD与人参皂苷Rg。的物理混
合物、人参皂苷Rg。的HP—pCD包合物样品,以吡
啶(C。D。N)为溶剂,进行1H—NMR测定。结果显示,
混合物1H—NMR谱是HP—pCD和人参皂苷Rg。加
合谱;而包合物1H—NMR谱中艿6.04、4.99处的质
子峰型变锐,且艿3.87、4.23处峰的偶合现象消失。
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月
结合红外分析结果,说明人参皂苷Rg。由HP一&CD
包合后,不再有人参皂苷Rg。分子间的氢键形成。
2.6包合物主客分子摩尔比的测定Es]:配制不同浓
度HP—j3-CD溶液(0、3.9278 9、5.891759、
7.855678、9.819598tool/L)。取上述溶液加到10
mL量瓶中,分别加入过量的人参皂苷Rg。,加盖密
封,摇匀,放入45℃水浴中平衡4d,滤过,采用高效
液相法测定人参皂苷Rg。的质量浓度。以人参皂苷
Rg。的质量浓度为纵坐标,HP—pCD的质量浓度为
横坐标,绘制溶解度曲线,作线性回归。人参皂苷
Rg。浓度与HP—t3-CD浓度呈线性关系,进行线性回
归得方程:Y一0.0196X+0.207,R2=0.9998。由
此可以确定包合物中人参皂苷Rg。与HP—p—CD的
摩尔比为1:1。
2.7包合过程中有关热力学参数的测定[6]:配制一
系列不同浓度的HP—tj-CD水溶液,分别于25、35、
45℃下测定人参皂苷Rg。的相溶解度,测定方法同
前。分别求得不同温度下包合物的表观稳定常数
(Ka),由公式△G=一RTlnKa计算不同温度下包
合过程的吉布斯自由能变化(△G)。再根据Van7t
Hoff方程:lnKa一一△日/R丁+△S/R,以lnKa对
1/T作线性回归,由回归方程的斜率(△日/R)与截
距(/kS/R)即可求得包合过程的焓变(△H)与熵变
(/kS)。
在25、35、45℃条件下,测得Rg。相溶解度曲线
方程:Y一0.0355X+0.0668(R2—0.9887);Y一
0.0253X+0.1184(R2=0.9995);Y一0.0196
X+0.207(R2—0.9998)。结果表明,在不同温度
下,人参皂苷Rg。的溶解度均随HP一肛CD的浓度的
增加而呈线性增加,随着温度的升高包合物的Ka
值减少。包合过程中的△G、焓变(△H)、熵变(△S)
均为负值,测定结果见表1。
表1人参皂苷Rg,与HP一13一CD包合物的热力学参数
Table1 Thermodynamicparametersininclusion
ofginsenosideR93withHP-[3-CD
3讨论
3.1 人参皂苷Rg。在水中几乎不溶。将其制备成包
合物后,其溶解度增加到5mg/mL。HP—t3一CD是环
糊精的衍生物,与环糊精相比较,其具有溶解度大、
不良反应小的特点,可作为注射用辅料。HP一8一CD
对药物分子的包合效率不高,即使使用大量HP—JB—
CD也只能包合少量药物。提高包合效率即优化包
合工艺是需要进一步解决的问题。
3.2包合物的热力学参数如标准自由能变(/kG)、
标准焓变(△日)和熵变(△S)通过包合物稳定常数
的温度依赖关系得到。包合物的形成总是引起体系
的焓大量减少(AH绝对值较大且为负);体系的熵
有增大的也有减小的(即△S为正或负)。疏水相互
作用常使体系的熵大量增加,体系的焓稍有增加,故
经典疏水相互作用是熵驱动的,而包合物的形成如
上所述是一种焓驱动过程。说明经典疏水相互作用
并未参与包合物的形成。形成包合物主要驱动力来
自于主分子空腔中的富焓水分子的释放。疏水性空
腔中的水分子难以充分形成氢键,也就是说水分子
形成氢键的潜能未能充分释放,故有相当大的焓值。
富焓水被极性比水小的客体分子替代而释放出来便
导致体系焓大大降低。此外,主分子中环张力的减
少,非经典疏水性相互作用,氢键以及溶剂——表面
张力的变化等都可对包合物的形成做出贡献。
包合过程的△S为负值,说明包合过程为熵值
减小过程。原因可能为:随着包合过程的进行,原来
可自由运动的客分子人参皂苷Rg。被包合在HP—p—
CD分子的刚性孔穴中,其自由运动受到明显限制,
结果使得整个包合体系的混乱度减小,熵值变小。根
据热力学第二定律,熵值减小的过程将不利于反应
的进行。但此包合过程的极为有利的是焓变(△日<
0,其绝对值远大于△5的绝对值)弥补了不利的熵
变,结果使得包合过程的△G在上述不同的温度下
均为负值,提示该包合反应在常温常压下可自发进
行。随着温度升高,包合过程△G的绝对值减小。
HP—p—CD和人参皂苷Rg。在溶液中的包合作用为
放热过程(/kH<0)。故随着温度升高,包合过程将
向相反方向(解离)进行,具体表现为HP—13-CD的增
溶作用下降,包合物的表观稳定常数值减小。这同样
表明,温度的升高将不利于包合过程的进行。因此可
推测,适当降低包合温度将有利于包合过程的进行。
3.3温度升高使包合常数降低,平衡的移动不利于
包合反应,温度的升高使反应速率增加,又有利于反
应快速达到平衡,因此开始使用较高的温度,反应快
速达到平衡,后降至室温,平衡向有利的方向移动。
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白术中白术内酯I的超临界C02萃取工艺研究
杨 林1,何 丹2
重庆市药品检验所,重庆400015;2.重庆医科大学,重庆400016)
摘 要:目的 探讨超临界c0。流体萃取白术中自术内酯I的方法,并建立白术内酯I高效液相色谱测定方法。方
法考察了萃取压力、解析压力等7个因素对白术中自术内酯I的超临界coz流体萃取的影响。采用高效液相色
谱法对白术内酯I进行HPLC分析。色谱柱:HypersilODS2,流动相:甲醇一水(70:30),体积流量:1.0mL/min;检
测波长:220nm。结果以10%乙醇为携带剂,药材粒度60目,萃取压力25MPa,解析压力5MPa,萃取温度40
℃,解析温度30℃的条件下萃取4h为最佳工艺。结论超临界萃取法提取白术中白术内酯I耗时少、准确、效率
高,可用于工业化大生产和小规模试验。建立的白术超临界提取物中自术内酯I的测定方法简单、灵敏、结果可靠。
关键词:白术;自术内酯I;超临界coz萃取
中图分类号:R284.2;R286.02文献标识码:B 文章编号:0253—2670(2006)09—1331一03
SupercriticalC02extractionofatract”enolideIfromAtracO,lodesmacrocephala
YANGLinl.HEDan2
(1.ChongqingInstituteforDrugControl,Chongqing400015,China;2.ChongqingUniversity
ofMedicalScience,Chongqing400016,China)
Abstract:ObjectiveToinvestigatethextractionechniqueforatractylen01ideI inAtractylodes
macrocephalabysupercriticalC02fluidextractionandevelopamethodusedfordeterminingthecontent
ofatractvIenolideI inth xtractbyHPLC.MethodsTheffectsof evenfacters,sucha the
extractingpressure,resolvingpressureetc,tohextractionratefatractylenolideI inA.macrocephala
bysupercriticalC02extractionwereinvestigated.RP—HPLCwasusedtodeterminethecontentof
atractvlenolideI inextractionofA.macrocephala.Thesep rationwasperformedonHypersilODS2
columnwithmethanol—water(70:30)asmobilephase.Theflowratewas1.0mL/mina dthe
wavelengthofUVdetectorwas220nm.ResultsTheoptimalextractingco ditions:taking10% lcohol
asentraiter,theparticlesizeofmedicinalsubstanceswas60 creenmeshes,extractingpressure25MPa,
resolvingpressure5MPa,extractingtemperature40℃,resolvingtemperature30℃,andthextracting
time4h.ConclusionSupereriticalextr ctioniStime—shorterandefficientnextractingatractvlenolideI
fromA.macrocephala.ItiSsuitabletobothtrialndindustrializedproduction.Themethodestablishedto
determinethecontentofatractylenolideI fA. macrocephalabysupercriticalextractionissimple,
sensitive,andreliable.
Keywords:Atractylodesmacr c phalaKoidz;atractylen01ideI;supercriticalC02fluidextraction
白术为菊科植物白术Atractylodesm口c加一
cephalaKoidz.的干燥根茎。《神农本草》列为上品,
具有健脾益气、燥湿利水、止汗安胎功效。白术根茎
中含挥发油、倍半萜内酯化合物、多炔醇类化合物
等‘1|,其中自术内酯类成分具有抗炎、抗癌、调节胃
肠道功能作用,尤其白术内酯I的药理作用明显嘲,
为白术的主要活性成分,也为白术质量控制的主要
指标。本实验采用正交试验设计的方法,以白术内酯
收稿日期:2005—12-14
作者简介:杨林(1978一),男,陕西西安人,药师,医学硕士,从事药物分析研究。
Tel:(023)86072737E—mail:yyanglin925@163.com
万方数据
人参皂苷Rg3与羟丙基-β-环糊精包合作用的研究
作者: 林东海, 侯茂奇, 陈继永, 李金明, 刘珂, LIN Dong-hai, HOU Mao-qi, CHEN Ji-
yong, LI Jin-ming, LIU Ke
作者单位: 林东海,侯茂奇,刘珂,LIN Dong-hai,HOU Mao-qi,LIU Ke(烟台大学药学院,山东,烟台
,264005), 陈继永,李金明,CHEN Ji-yong,LI Jin-ming(山东省天然药物工程技术研究中心
,山东,烟台,264003)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(9)
被引用次数: 1次

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本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zcy200609019.aspx