二、实验指导
包合物(inclusion complex)指一种分子被包嵌于另一种分子的空穴结构内形成的复合物;包合材料(主分子,host molecules)具有较大的空穴结构,足以将药物(客分子,guest molecules)容纳在内,形成分子囊。
药物制备成包合物,可使药物溶解度增大、稳定性提高,还可使液态药物粉末化,防止挥发性成分挥发,掩盖药物不良气味或味道,调节药物释放速率,提高生物利用度,降低毒副作用等优点。目前常用的包合材料为环糊精(cyclodextrin,CD),常见的有α-CD,β-CD,γ-CD 3种类型,它们各自的理化参数见表14-1。
表14-1 CD三种亚型的理化参数表
包合物的制备方法有饱和水溶液法、研磨法、冷冻干燥法、喷雾干燥法等。其中以饱和水溶液法最为常见。其中β-CD的空穴内径为0.60~0.65 nm,20℃水中的溶解度为18.5 g/L。随着温度升高,溶解度增大,在40℃、60℃、80℃、100℃时的溶解度分别为37g/L、80g/L、183 g/L和256 g/L。因此,可在高于室温的主分子饱和溶液中,加入客分子,搅拌混合,高度分散后,混合液再降至室温或更低温度,客分子围困在主分子的空穴中,包合物从水中析出,分离得到包合物。
包合物能否形成及是否稳定,主要取决于包材和药物的空间结构、极性。药物分子必须同环糊精空穴的形状、大小相适应(有机药物还应符合下列必要条件之一:分子中原子数大于5;如具有稠环,稠环数应小于5;分子量100~400之间;在水中的溶解度小于10 g/L;熔点低于250℃。无机物大多不宜用环糊精包合)。
包合物的稳定性主要取决于两组分间的范德华力。包合物中主分子和客分子的比例一般为非化学计量,因为主分子的空穴可以仅被部分客分子占据,空穴数仅决定客分子的最大填入量,只要客分子不超过最大填入量,主、客分子之比可以变动。
包合物的质量检查:包合物收率、含油率及油的收率。计算公式如下:
包合物的验证方法有薄层层析法(TLC)、红外光谱法、差示热分析(DTA)或差示扫描量热法(DSC)等。图14-1和图14-2为TLC和DTA示意图。
图14-1 薄层层析色谱图
图14-2 差示热分析曲线