专利名称：一种异甜菊醇或其衍生物的超分子组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物，以及这种组合物的制备方法。
背景技术：
异甜菊醇是一种四环二萜类化合物，为甜菊苷的苷元即甜菊醇的同分异构体，分子中含 有一个羧基和一个羰基，分子量318。大量研究表明异甜菊醇及其衍生物对降血糖、抗高血 压、保护心肌及作为DNA合成酶抑制剂、抗癌剂方面有重要作用。异甜菊醇结构见式l。
HOOC 、
isosteW ol
式i
异甜菊醇衍生物作为异甜菊醇的结构类似物，也具有相似或更强的生物学活性。如二氢
异甜菊醇(Dihydroisosteviol，式2)可以阻碍霍乱毒素诱导的肠液分泌，有望在止泻药研究 开发中成为一类Sf的CFTR抑制剂(Prapapimon Pariwat, Sureeporn Homvisasevongsaj Chatchai Muanprasat, and Varanuj Chatsudthipong. A Natural Plant-Derived Dihydroisoste\dol Prevents Cholera Toxin-Induced Intestinal Fluid Secretion. Journal of Pharmacology And Experimental Therapeutics Fast Forward. 2008， 324: 798-805.)。 15-羟甲基-二氢异甜菊醇作为羟甲基化得二氢 异甜菊醇可能也有着重要的生物学活性，15-羟甲基-二氢异甜菊醇结构图见式3。
式2 式3
Jeppesen PB, Nordentoft I.等(Diabetologia, 2007;50 Suppl 1:95)研究表明异甜菊醇及其 衍生物可作为-种新胰岛素增敏剂用于2型糖尿病的治疗。
张双捷，许德义(异甜菊醇及其衍生物抗豚鼠离体心脏缺氧复灌损伤作用.中国药理学 与毒理学杂志，2004, 18 (6) : 427- 432)认为双萜类化合物异甜菊醇及其衍生物有抗豚鼠离体 心脏缺氧复灌损伤作用。
Akihisa tosWhiro, Mizushina yoshiyuki， Ukiya motohiko公开了异甜菊醇及其衍生物被用作 为DNA合成酶抑制剂、抗癌剂的专利(DNA synthetase inhibitor. P, 2005)。许德义，孙哗等公开了异甜菊醇可以作为抗心肌缺血复灌损伤药物的专利(许德义，孙晔 等，异甜菊醇在制药中的应用，中国专利,CN2007. 101006995A)。
吉民等公开了异甜菊醇衍生物在调节血糖和治疗心血管疾病中应用的专利(吉民，陈峻 青等.异甜菊醇衍生物及其应用，中国专利，CN2009. 101445457A)。
因此异甜菊醇及其衍生物有重要的应用价值，但异甜菊醇及其衍生物只微溶于水，口服 难以吸收，生物利用度低，这些不利因素制约了异甜菊醇及其衍生物的广泛应用。
Hermansen K, Gregersen S等在所申请的专禾ll (Hermansen K, Gregersen S, Jeppesen PB. A substance for the use in a dietary supplementation or for the preparation of a medicament for the treatment of noninsulin dependent diabetes mellitus, hypertension and/or the metabolic syndrome. Patent number: 2001-DK75,2001056959, WO.)中提到异甜菊醇可以使用环糊精作为药物辅料， 但没有对具休应用比例等提供具体数据，也没有对混合物性质作出评价。因此， 对异甜 菊醇的p-环糊精包合性能进行创造性的探索才能体现其在医药领域的应用价值。
P-环糊精超分子包合技术是改变化合物性质的重要技术方法之一，化合物与卩-环糊精形 成主体包涵客体的超分子体系(也称为包合物)，超分子体系中客体以分子状态进入(包合于) 主体化合物之中，这种包合不仅使客体分子的外在形态发生改变，重要的是能够提高客体的 溶解性、溶出度、增强稳定性及改善客体分子理化性质等。
|3-环糊精为筒状结构(图l)，具有分子空腔大小适中的优点，利用P-环糊精与异甜菊醇 及其衍生物形成超分子体，异甜菊醇及其衍生物部分或整体被包合，包合后异甜菊醇及其衍 生物溶解度得到不同程度的提高，这将有利于改善吸收，提高制剂产品的生物利用度。p-环 糊精、a-环糊精和Y-环糊精的特性比较见表l。
表l: a、 p和，环糊精的特性
赫
"::葡萄糖单元数678
分子量 。::::97211351297
k計)150±0.5162.5±0.5177.4±
溶解度(g/100ml， 25D14.51.8523.2
.空腔直径(A)4.7(W)5.306.00~6,507.50~g.30
7.9±.17.9±0.17.9±0.1
!「空腔体积(A3)174262427
; 空腔内分子数.6U17
结晶水(wt^)10.28.13~17.7
环糊精具有疏水空腔和亲水表面，而且有手性微环境这种独特的结构，这使得环糊精分 子作为主体模型可以与各种化合物包合，如从无机化合物到有机化合物、从中性到离子型化 合物，以及包括稀有气体等在内的一系列客体分子发生包合作用。包合后形成的包合物具有
许多独特的性能，如溶解性、化学反应性、扩散性能、电化学性能、光学性能、pKa值等也环糊精包合后具体结合分子的性能变化情况与客体分子的结构特点具有重要关系。相应 的包合稳定程度将随着客体分子的极性、立体结构和构象等因素的不同而表现出一系列的差 异性。另外，当一些客体分子的尺寸明显超出环糊精空腔时，环糊精还可以通过对客体分子 部分基团或边链作用而产生一定的识别效果。当客体分子部分或全部被环糊精空腔包围后， 大大减少了同周围环境的接触，因而起到许多特殊的作用。这使得环糊精在医药、食品、日 用品、化学工业和农业中得到了广泛应用。研究结果表明环糊精用于包合主要有以下优点
1. 使挥发性物质长期保持稳定
2. 使受热、光、氧影响而不稳定的物质稳定化
3. 改变物质的物理化学性质，特别是能增大难溶或不溶于水的物质的溶解度。
4. 水不溶物的乳化、液化，如油、脂肪、脂肪酸等的乳化
5. 液体变固体，如烃、醇、油、脂肪等
6. 用作有机化学的催化剂，物质的分离、分析等。
此外，环糊精在超分子科学，纳米材料和生物功能模拟材料等诸多方面都展示了其卓越 性能。可以预见，随着对环糊精研究的不断深入，还会开辟出更多新的应用领域，环糊精必 将成为大有作为的一类超分子化合物(几种卩-环糊精衍生物的合成及对药物分子的包结作用.
王学功，2005，天津大学化工学院，硕士论文)。对于异甜菊醇这种溶解度很小的物质，用卩-环糊精包合后可以增加其在水中的溶解性，提高生物利用度，扩大应用范围。
P-环糊精的衍生物如甲基-!3-环糊精、羟乙基-P-环糊精和羟丙基-P-环糊精等与P-环糊精相 比而言其水溶性更好，如羟丙基-P-环糊精在常温下水溶性很高， 一般都超过50%(陈海琼，宋 民宪，黄珍.羟丙基-e-环糊精的研究概况[J].时珍国医国药,2006，17(11):2303)这都增加了 其应用范围。
发明内容
为了解决异甜菊醇及其衍生物只微溶于水，口服难以吸收，生物利用度低的问题，本 发明公开了一种异甜菊醇或其衍生物与P-环糊精超分子组合物，以及该组合物的制备方法。 该发明所制得的组合物溶解性好、易加工处理，是优良的保健食品或药品原料。
本发明的技术方案如下
异甜菊醇或其衍生物的超分子组合物，由异甜菊醇或其衍生物和P-环糊精组成，所述 异甜菊醇或其衍生物与p-环糊精或P-环糊精衍生物质量比例为1: 3.57-1: 107.1，该组合物是 将P-环糊精或其衍生物的水溶液或悬浮体中，加入P-环糊精或其衍生物质量1/3.57-1/107.1 量的异甜菊醇或其衍生物，混合、研磨或搅拌或超声处理，冷却、过滤、真空干燥得到。 所述的P-环糊精或其衍生物的水溶液或悬浮体，是将p-环糊精或其衍生物和水按1: 2-1: 20 质量比配制成溶液或悬浮体。
所述的卩-环糊精为常用P-环糊精(含量大于98%)或市售卩-环糊精。所述的卩-环糊精 衍生物优选甲基-(3-环糊精、羟乙基-(3-环糊精和羟丙基-(3-环糊精。
本发明所述异甜菊醇可通过甜菊苷的水解获得，可经柱层析纯化异甜菊醇(陈育如，刘虎，姜中玉，刘友芬. 一种同时制备异甜菊醇和槐糖的方法，申请号200910025817.3)。纯化 的异甜菊醇HPLC分析图见图2所示。
所述的异甜菊醇衍生物为异甜菊醇经结构改造的产物，包括二氢异甜菊醇 (Dihydroisosteviol)、 15-羟甲基-二氢异甜菊醇和其它具有异甜菊醇结构母核的分子。
本发明所述的异甜菊醇衍生物/p环糊精超分子组合物的制备方法，是先制得e -环糊精
的水溶液或悬浮体，然后加入环糊精质量1/3.57-1/107.1量的异甜菊醇或其衍生物，混合、 研磨或搅拌或超声处理，冷却、过滤，真空干燥得到白色固体产品。包合前的P-环糊精红 外光谱见图3所示，包合后的组合物红外光谱见图4所示。
或者是将异甜菊醇或其衍生物与P环糊精按质量比1:3.57-1: 107.1调制均匀后，再加 水搅拌、冷却、过滤，真空干燥得到白色固体产品。
在制备过程中，水可以在任何适当的过程中加入，例如，可以先将水与(3环糊精调制； 也可以在异甜菊醇或其衍生物与P环糊精混后加入水；还可以是先用一部分水将P环糊精 调制好，待加入异甜菊醇或其衍生物后，再加入余量的水。
所述的e -环糊精水溶液或悬浮体是将P环糊精与3- 20倍质量纯水混合，制成溶液或悬 浮液。
在上述的制备方法中，还可将由异甜菊醇或其衍生物、P环糊精和水调制的混合物经超 声处理。
加入P环糊精质量1/3.57-1/107.1量的异甜菊醇衍生物(纯度为6%-75%),混合、保温 25-65t条件下搅拌3-48小时，冷却、过滤，得固体、真空千燥即得白色固体物(包合组合 物)，异甜菊醇衍生物含量0.925%-21.88%
二氢异甜菊醇|3环糊精的红外光谱见图5所示。 本发明的优点
p-环糊精与异甜菊醇或其衍生物形成超分子体(包合物)，包合的异甜菊醇或其衍生物 成分恒定、含量稳定、成分明确、质量可控。
异甜菊醇或其衍生物越分子化组合物溶解性好，制备口服制剂有利于提高生物利用度。 异甜菊醇或其衍生物在水参与条件下(不需要有机溶剂助溶)与J3环糊精搅拌或研磨制备 成为超分子体(包合物)。操作简便、工艺条件简单、制备效率高。制备的超分子体固体包 合物性质稳定，易储藏、易加工。固体包合物溶解性好、分散快，有利于提高异甜菊醇或 其衍生物的生物利用度。由包合物制备的固体制剂含量稳定，崩解溶出快，易吸收，产品 便于携带、保存和使用。
包合物稳定性及形成与包合常数Ka有直接关系， 一般而言，Ka越大包合物越稳定， 也越易于生成，但是Ka随温度的增高而降低，因此，制备包合温度不宜过高， 一般以65 'C以下为好。异甜菊醇-l3环糊精包合常数测定曲线如图6所示，测得包合常数Ka值为57.17。
图l: P环糊精的筒状结构图 图2:异甜菊醇结晶品的HPLC3: P环糊精的红外光谱图 图4: p环糊精包合异甜菊醇后的红外光谱图 图5:卩环糊精包合二氢异甜菊醇后的红外光谱图 图6:异甜菊醇-p环糊精包合常数测定曲线具体实施方式
实施例l:
异甜菊醇制备0.6%甜菊苷水溶液，加硫酸使浓度为4% (W/W)，混匀后于回流加热 20分钟，过滤产生的白色沉淀，干燥即得异甜菊醇粗品(含量约为40%)，也可经柱层析纯
化异甜菊醇。
异甜菊醇的(3-环糊精超分子化组合物制备将500克P环糊精与2500毫升纯水混合， 保温于60'C搅拌成溶液，加入150克异甜菊醇，保温搅拌12小时以上，缓慢冷却、放置过 夜、过滤，真空干燥即得白色包合物，固体中含1.3%异甜菊醇。
实施例2:
室温下将100克p环糊精与300毫升纯水混合，搅拌，使成悬浮体，加入20克固体异 甜菊醇(含量70%-95%)，充分混合，研磨(约5-8小时)，冷却、过滤，4(TC干燥，得白 色包合物。
实施例3:
称取P环糊精5克加30毫升水混合，制成悬浮体，加入其质量的五分之一 (即l克)异甜菊 醇粉末，混合，25'C下研磨2小时成浆糊状。冷却、过滤，6CTC烘干至粉末状，即得白色包合 物。
实施例4:
二氢异甜菊醇的制备
50mL无水乙醇加5 g硼氢化钠，冰浴，然后加0.5g异甜菊醇，反应5小时，结束后 加过量的水，然后乙醚萃取，得有机层，蒸发即得二氢异甜菊醇粗品，甲醇重结晶得到无 色结晶二氢异甜菊醇。
称取|3环糊精107.1克，加350毫升水，混匀，加1克二氢异甜菊醇(1毫升乙醇溶解) 65'C下超声处理30分钟，取出，冷却、过滤，60'C烘干至粉末状，即得白色包合组合物。 实施例5:
称取P环糊精3.57g，力口100毫升水，混匀，力口l克异甜菊醇(l毫升乙醇溶解)室温下超声 搅拌30分钟，取出室温下研磨0.5小时成浆糊状，冷却、过滤，60'C烘干至粉末状，即得白色 包合物。
实施例6:
与实施例l基本相同，不同之处在于加入1500毫升水，加入250克含45%异甜菊醇， 制备的固体包合物中含2.0%异甜菊醇。 实施例7:
15-羟甲基-二氢异甜菊醇的制备0.01 moL异甜菊醇溶于4 mL乙醇，加6% (W/W)的氢氧化钠溶液6 mL，混合，加入 2mL37y。的甲醛，6(TC震荡1小时，反应后，反应液用稀酸酸化，过滤即得粗品，经甲醇 重结晶得到无色结晶15-羟甲基-二氢异甜菊醇。
将5000克(3环糊精与10升纯水混合，保温于6(TC搅拌成溶液，加入50克含53%的 15-羟甲基-二氢异甜菊醇，保温搅拌12小时以上，缓慢冷却、放置过夜、过滤，真空干燥 即得白色包合组合物，制备的固体包合物中含2.3%15-羟甲基-二氢异甜菊醇。
实施例8:
将750克p环糊精与2500毫升纯水混合，保温于6(TC搅拌成溶液，加入250克含47% 的15-羟甲基-二氢异甜菊醇，保温搅拌12小时以上，缓慢冷却、放置过夜、过滤，真空干 燥即得白色包合组合物，制备的固体包合物中含8.3%15-羟甲基-二氢异甜菊醇。
实施例9:
将500克(3环糊精与10升纯水混合，保温于60'C搅拌成溶液，加入95克含75%的二 氢异甜菊醇，保温55- 65'C搅拌5小时后，边搅拌边冷却至室温后再保温55- 65。C搅拌数 小时，缓慢冷却、放置过夜、过滤，真空干燥即得白色包合组合物，制备的固体包合物中 含0.94%二氢异甜菊醇。
实施例10:
将50克卩环糊精与400毫升纯水混合，保温于6(TC搅拌成溶液，再加入15克异甜菊 醇，保温55-65'C搅拌、冷却至室温后再加入另外600毫升水再保温55-65t:搅拌，缓慢冷 却、放置过夜、过滤，真空干燥即得白色包合组合物。
实施例11-
与实施例1基本相同，但是先加入异甜菊醇与p环糊精调制均匀后再加入水搅拌。 实施例12:
室温下将100克p环糊精与300毫升纯水混合，搅拌，使成悬浮体，33克固体15-羟 甲基-二氢异甜菊醇，充分混合，研磨(约5-8小时)，过滤，4(TC干燥，得白色包合组合物。 得到的固体包合物中含17.0%-23.7% 15-羟甲基-二氢异甜菊醇。
实施例13:
室温下将100克p环糊精与300毫升纯水混合，加热溶解再降至室温后搅拌，边研磨 边加入10克固体15-羟甲基-二氢异甜菊醇；充分混合，研磨(约5-8小时)，过滤，40'C干 燥，得白色包合组合物。得到的固体包合物中含6.3%-8.6% 15-羟甲基-二氢异甜菊醇。
实施例14-
与实施例l基本相同，不同之处在于使用包合主体为甲基-p-环糊精。 实施例15:
与实施例l基本相同，不同之处在于使用包合主体为羟乙基-P-环糊精。 实施例16:
与实施例l基本相同，不同之处在于使用包合主体为羟丙基-p-环糊精。
权利要求
1、一种异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物，由异甜菊醇或其衍生物和β-环糊精组成，所述异甜菊醇或其衍生物与β-环糊精或β-环糊精衍生物质量比例为1∶3.57-1∶107.1，该组合物是将β-环糊精或其衍生物的水溶液或悬浮体，加入质量比1/3.57-1/107.1量的异甜菊醇或其衍生物，混合、研磨或搅拌，冷却、过滤、真空干燥得到。
2、 按照权利要求1所述的异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物，其特征在于所述 的异甜菊醇为纯度大于70%的异甜菊醇固体包合物。
3、 按照权利要求1所述的异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物，其特征在于所述 的异甜菊醇衍生物为异甜菊醇经结构改造合成的固体产品，包括二氢异甜菊醇、15-羟甲基-二氢异甜菊醇和其它具有异甜菊醇结构母核的分子。
4、 一种权利要求1所述的异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物的制备方法，其特征 在于先制得e-环糊精或其衍生物的水溶液或悬浮体，然后加入环糊精质量1/3.57-1/107.1的 异甜菊醇或其衍生物，混合、研磨或搅拌或超声处理，冷却、过滤，真空干燥得到白色固 体包合物；或者是，将异甜菊醇或其衍生物与P环糊精或其衍生物按质量比1/3.57-1/107.1调制均 匀后，再加水搅拌、冷却、过滤，真空干燥得到白色固体包合物。
5、 按照权利要求4所述的异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物的制备方法，其特征 在于，将p环糊精或其衍生物与3-20倍质量纯水混合，制成溶液或悬浮液。
6、 按照权利要求5所述的异甜菊醇或其衍生物的p-环糊精超分子化组合物的制备方法， 其特征在于，使用少量乙醇溶解异甜菊醇或其衍生物后加入到P环糊精或其衍生物溶液或 悬浮液中。
7、 按照权利要求4所述的异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物的制备方法，其特征 在于，将卩-环糊精或其衍生物制成水溶液或悬浮体，然后与异甜菊醇在25'C 65'C下混合、 研磨或搅拌，冷却过滤，得固体组合物，再经真空千燥得到包合物。
8、 按照权利要求4所述的异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物的制备方法，其特征 在于，其中所述的P-环糊精衍生物是甲基-(3-环糊精。
9、 按照权利要求4所述的异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物的制备方法，其特征 在于，其中所述的卩-环糊精衍生物是羟乙基-(3-环糊精。
10、 按照权利要求4所述的异甜菊醇或其衍生物的超分子化组合物的制备方法，其特 征在于，其中所述的P-环糊精衍生物羟丙基-卩-环糊精。
全文摘要
一种异甜菊醇或其衍生物的超分子组合物及其制备，其形式是白色固体包合物。组合物中异甜菊醇或其衍生物与β-环糊精(或其衍生物)质量比例为1∶3.57-1∶107.1，即该组合物的异甜菊醇或其衍生物含量是0.925％-21.88％；该固体包合组合物是由异甜菊醇或其衍生物在水存在条件下，与β-环糊精混合制备而得的白色固体组合物。该组合物制备方法将β-环糊精的水溶液或悬浮体，加入其质量(干重)1/3.57-1/107.1量的异甜菊醇或其衍生物，混合、研磨或超声处理，冷却、过滤，得固体物，真空干燥得到；制备过程中无须加入任何有机溶剂。该组合物溶解性好、易加工处理，是优良的保健食品或药品原料。
文档编号A23L1/30GK101617827SQ20091003342
公开日2010年1月6日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者虎 刘, 姜中玉, 阳 曹, 陈育如 申请人:南京师范大学