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实验十一 包合物的制备及其验证 实验目的 1．掌握饱和水溶液法制备包合物的工艺。 2．掌握包合物形成的验证方法。 基本概念与实验原理 包合技术系指一种分子被包嵌于另一种分子的空穴结构内，形成包合物（inclusion compound）的技术。这种包合物是由主分子（host molecule）和客分子（guest molecule）两种组分加合组成，主分子具有较大的空穴结构，足以将客分子容纳在内，形成分子囊（molecule capsule）。 目前，常用包合物的主分子以环糊精（CYD）为最多。环糊精系淀粉用嗜碱性芽孢杆菌经培养得到的环糊精葡聚糖转位酶（Cyclodextrin glucanotransferase）作用后所形成的产物。是由6~10个D-葡萄糖分子以1，4-糖苷键连接面成的环状低聚糖化合物。环糊精为水溶性、非还原性的白色结晶性粉末。常见的有α-、β-、γ-CYD三种，分别由6，7，8个葡萄糖分子构成。 药物作为客分子经包合后，溶解度增大，稳定性提高，液体药物可粉末化，可防止挥发性成分挥发，掩盖药物的不良气味或味道，调节释药速率，提高药物的生物利用度，降低药物的刺激性与毒副作用等。 符合下列条件之一的有机药物，通常都可以与环糊精包合成包合物：药物结构中的原子数大于5个且药物的稠环小于5个；药物分子量在100~400之间；药物在水中的溶解度小于10mg/ml；药物的熔点低于250℃。也有药物符合上述条件而不能与环糊精包合的，如几何形状不合适；也有因环糊精用量不合适而不能包合的。无机药物大多数不宜与环糊精包合。环糊精包合物的制备方法很多，有饱和水溶液法、研磨法、喷雾干燥法、冷冻干燥法以及中和法等，其中以饱和水溶液法（亦称重结晶法或共沉淀法）为最常用。 包合物根据主分子的构成可分为多分子包合物、单分子包合物和大分子包合物；根据主分子形成空穴的几何形状又分为管形包合物（channel或tunnel inclusion compound）、笼形包合物（chathrate或cage inclusion compound）和层状包合物（layer inclusion compound）。 本实验的客分子为莪术挥发油，具有较强的挥发性，临床证明具有抗肿瘤作用。莪术醇是莪术油中抗癌有效成分。现有莪术油静脉注射液及乳剂等剂型，但稳定性较差，对光敏感，强光下易分解。将莪术油制成包合物后，可减少莪术油的挥发，使液态油状态改变成固体粉末，便于配方，还可具有缓释作用。 三、实验仪器及试剂 1.实验仪器 挥发油提取器，量筒，烧杯，烧瓶，温度计，加热套，玻璃棒，水浴锅，布什漏斗，干燥箱，天平等。 2.实验材料 药材粗粉，β-环糊精，冰，蒸馏水，无水乙醇，无水硫酸钠。 四、实验内容与操作 （一）莪术挥发油-β环糊精包合物的制备 1．莪术挥发油的制备 将莪术粉碎成中等粉末，取200g，加入10倍量的蒸馏水，经挥发油提取器提取3.0小时，得棕褐色油状液体，用无水硫酸钠脱水后，即得莪术挥发油，备用。 2．莪术挥发油乙醇溶液的制备 精密吸取莪术挥发油1ml，加无水乙醇5ml，溶解，即得，备用。 3．β-环糊精饱和水溶液的制备 称取β-环糊精8g，置烧杯中，加蒸馏水100ml，在60±1℃条件下制成饱和水溶液，保温，备用。 4．莪术挥发油-β环糊精包合物的制备 将β-环糊精饱和水溶液100ml置烧杯中，于磁力搅拌器上，60℃恒温，另精密吸取莪术油乙醇液5ml，缓慢滴入到60℃的β-环糊精饱和水溶液中，不断搅拌，并用5ml无水乙醇洗涤移液管，同时将洗涤液滴入到β-环糊精饱和溶液中。待出现浑浊逐渐有白色沉淀析出，继续搅拌4小时（本实验中为掌握方法，可暂定搅拌1小时），停止加热，继续搅拌至室温，最后置冰箱中放置12小时（实验中也可用冰浴冷却），待沉淀析出完全后，抽滤，用无水乙醇5ml洗涤三次，抽滤至干，50℃以下干燥，称重，计算收得率。 5．莪术油-β环糊精包合物中含油量的测定 （1）精密量取莪术油1ml，置圆底烧瓶中，加蒸馏水100ml，用挥发油测定法提取莪术油，并计量。 （2）称取相当于1ml莪术挥发油的包合物置圆底烧瓶中，加水100ml，按上述方法提取莪术挥发油并计量。 根据所测数值，利用下述公式计算包合物的含油率、利用率及收得率。 （1） （2） （3