一种辅酶Q10羟丙基‑β‑环糊精包合物的制备方法与流程

本发明属于包合物技术领域，具体涉及一种辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法。

背景技术：

辅酶Q10(CoenzymeQ10，CoQ10)又称泛醌，是一种存在于自然界的脂溶性醌类化合物。化学名为2，3-二甲基-5-甲基-6-癸异戊烯基苯醌，是人体机能能量制造的重要组成部分，广泛存在于多数的真核细胞内，尤其是在线粒体中，它是呼吸链的重要组成之一，而CoQ10在线粒体内膜上的含量远远高于呼吸链其他组分的含量，正因为其脂溶性的特点使它在线粒体内膜上具有很高的流动性，从而使其尤为适合作为一种流动性电子传递体。在人体内的大多数细胞中都存在CoQ10，经大量研究和报道表明，适当的补充CoQ10可以从根源上改善细胞活力，促使机体主动进行自我修复和调整，提升细胞能量水平，提高人体免疫力、增强抗氧化、对抗自由基损伤、延缓衰老、增强人体活力、抗肿瘤、保护皮肤和心脏等功能。但是，由于CoQ10疏水性强，相对分子质量较大、见光不稳定等因素限制了其在化妆品、医药和食品等领域的应用和发展。因此，通常采用一些特殊的包埋及包合技术提高CoQ10的稳定性，拓宽其应用范围，如微囊、纳米脂质体、环糊精包合、固体脂质纳米粒技术等。

羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)是具有广阔发展前景的优良药用辅料。其水溶性很高(≧75g/100mL)，对碱、热和光稳定。HP-β-CD在人体内几乎不被分解代谢，也不累积，口服HP-β-CD后胃肠道吸收甚微，在血和尿中分布很少，绝大部分随粪便排出体外，非胃肠道给药时也基本上随尿液排出体外，安全性高。与β-环糊精相比，具有肾毒性低几乎不参与生物体内代谢，不蓄积、溶血性与刺激性低等优点。研究表明难溶性药物被HP-β-CD包合后，不仅能增加药物的溶解度，还可以提高药物生物利用度和稳定性。目前，日本、美国、欧洲正将这一新兴辅料大量应用到药物制剂和化妆品中，并且出现许多新型药物制剂，我国也正在积极开发和利用这一多功能新兴辅料。

关于应用HP-β-CD来包合CoQ10的研究目前还未见相关报道，本发明正是应用了HP-β-CD的水溶性高、安全性高等优越性能，解决辅酶Q10在水中溶解度小的问题，并提高辅酶Q10的稳定性和生物利用率，从而拓宽辅酶Q10在化妆品和医药领域的应用范围。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，该方法提高辅酶Q10在水溶液中的溶解性和生物利用度，解决CoQ10在亲水性溶液中难溶解的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将辅酶Q10用无水乙醇超声溶解，得到辅酶Q10的乙醇溶液；

步骤2，将CoQ10的乙醇溶液滴入羟丙基-β-环糊精水溶液中，边滴边搅拌，滴加完后继续恒温搅拌，自然冷却至室温，冷藏，抽滤，再加入等量蒸馏水抽滤，避光自然挥干，用石油醚分3次抽滤冲洗，得到辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物。

本发明的特点还在于：

步骤1中辅酶Q10的乙醇溶液中辅酶Q10的浓度为0.2-0.6g/L。

步骤2中羟丙基-β-环糊精水溶液中羟丙基-β-环糊精浓度为0.4-0.6g/ml。

步骤2中HP-β-CD与辅酶Q10质量比为10-30:1。

步骤2中将CoQ10的乙醇溶液滴入羟丙基-β-环糊精水溶液的过程中温度保持在30-70℃，滴加完后继续恒温搅拌60-180min。

步骤2中冷藏温度为0-10℃，时间为1-10h。

本发明的有益效果是，本发明辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，经搅拌法制备所得产物，可获得辅酶Q10较高包合率的包合产物，提高辅酶Q10的稳定性。

本发明制备方法制备的辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物，能明显增加辅酶Q10在亲水性溶液中的溶解度，其可以作为原料添加到化妆品和水溶性液体药品中。解决了辅酶Q10在亲水性溶液中的不溶解的问题，极大的提高了辅酶Q10的适用范围，为辅酶Q10在食品、医药及化妆品领域拓宽了应用思路，具有重要的现实意义。

附图说明

图1是本发明制备方法制备的辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的显微镜扫描图；

图2是羟丙基-β-环糊精的显微镜扫描图；

图3是本发明制备方法制备的辅酶Q10、辅酶Q10和羟丙基-β-环糊精的物理混合物、辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物、羟丙基-β-环糊精四种物质的差示热量扫描分析(DSC)测定谱图；

图中A-辅酶Q10；B-辅酶Q10和羟丙基-β-环糊精物理混合物；C-包合物；D-羟丙基-β-环糊精；

图4是辅酶Q10的红外光谱分析(IR)谱图；

图5是羟丙基-β-环糊精的红外光谱分析(IR)谱图；

图6是辅酶Q10和羟丙基-β-环糊精物理混合物的红外光谱分析(IR)谱图；

图7是本发明制备得到的辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的红外光谱分析(IR)谱图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将辅酶Q10用无水乙醇超声溶解，得到辅酶Q10的乙醇溶液；辅酶Q10的乙醇溶液中辅酶Q10的浓度为0.2-0.6g/L。

步骤2，将CoQ10的乙醇溶液滴入羟丙基-β-环糊精浓度为0.4-0.6g/ml，的羟丙基-β-环糊精水溶液中(其中HP-β-CD与辅酶Q10质量比为10-30：1)，温度保持在30-70℃边滴边搅拌，滴加完后继续恒温搅拌60-180min，自然冷却至室温，在0-10℃冰箱冷藏1-10h，抽滤，再加入等量蒸馏水抽滤，避光自然挥干，用石油醚分3次抽滤冲洗，得到辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物。

在倒置显微镜下观察比较羟丙基-β-环糊精和本发明得到的辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物，结果如图1和图2所示，发现辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物体积明显比HP-β-CD增大，说明有辅酶Q10被包合到羟丙基-β-环糊精的内腔中。

本发明得到的辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的差示热量扫描分析(DSC)采用METTLER STAR System型差热分析仪测定，N₂气流保护，空铝坩埚作为参比物，扫描范围20～180℃，升温速率10℃/min测定。结果如图3所示。DSC测定结果表明：羟丙基-β-环糊精在80.20℃有一稍微凹下的宽化吸热峰，此时羟丙基-β-环糊精为非晶态；辅酶Q10在54.12℃有尖锐的熔点吸热峰，辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物在测定温度范围内仅在90.35℃见到羟丙基-β-环糊精非晶态吸收峰而未见辅酶Q10的熔点吸收峰，表明有新的物质生成，通过包合作用提高了辅酶Q10的热稳定性。

将羟丙基-β-环糊精、辅酶Q10羟丙基-β-环糊精物理混合物、辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物和辅酶Q10分别KBr压片后使用傅里叶变换红外光谱仪(BRUKER T-27型，布鲁克德国)，光谱范围4000～400cm^－1，分辨率4.000cm^－1，扫描次数10次。测定结果如图4-7所示。

红外光谱结果表明：辅酶Q10在2963/cm处存在强的饱和C-H伸缩振动峰，2850cm有中强度饱和C-O伸缩振动峰，1647/cm存在强的酮基特征吸收峰，1610/cm有强的苯醌特征吸收峰，1264/cm、1287/cm存在强的苯醌环C-O面外弯曲振动峰，而羟丙基-β-环糊精的特征峰位于1000/cm附近。辅酶Q10羟丙基-β-环糊精物理混合物为辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的叠加辅酶Q10的特征峰均有体现，而辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物的特征吸收峰均消失，表明辅酶Q10分子被包合到羟丙基-β-环糊精内腔中。

精密称取辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物和辅酶Q10分别用水和辅酶Q10石油醚定容至透明量瓶中，日光下照射，分别在1、2、4、6、10、14、18、24h时间点取样，水溶液利用石油醚萃取后采用紫外分光光度法测定辅酶Q10含量，分别测定并计算损失量和损失率，测定结果见如表1所示。辅酶Q10的石油醚溶液在24小时的自然日光照射下损失率为51.16％，而辅酶Q10的包合物在同样的实验条件下24小时损失率为3.53％，结果表明辅酶Q10被羟丙基-β-环糊精包合后提高了其光学稳定性。

表1包合物和未包合辅酶Q10的稳定性比较试验结果

实施例1

步骤1，将辅酶Q10用无水乙醇超声溶解，得到辅酶Q10的乙醇溶液；辅酶Q10的乙醇溶液中辅酶Q10的浓度为0.2g/L。

步骤2，将CoQ10的乙醇溶液滴入羟丙基-β-环糊精浓度为0.5g/ml，的羟丙基-β-环糊精水溶液中(其中HP-β-CD与辅酶Q10质量比为10：1)，温度保持在70℃边滴边搅拌，滴加完后继续恒温搅拌120min，自然冷却至室温，在0℃冰箱冷藏1h，抽滤，再加入等量蒸馏水抽滤，避光自然挥干，用石油醚分3次抽滤冲洗，得到辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物。

实施例2

步骤1，将辅酶Q10用无水乙醇超声溶解，得到辅酶Q10的乙醇溶液；辅酶Q10的乙醇溶液中辅酶Q10的浓度为0.3g/L。

步骤2，将CoQ10的乙醇溶液滴入羟丙基-β-环糊精浓度为0.6g/ml，的羟丙基-β-环糊精水溶液中(其中HP-β-CD与辅酶Q10质量比为20：1)，温度保持在60℃边滴边搅拌，滴加完后继续恒温搅拌180min，自然冷却至室温，在2℃冰箱冷藏8h，抽滤，再加入等量蒸馏水抽滤，避光自然挥干，用石油醚分3次抽滤冲洗，得到辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物。

实施例3

步骤1，将辅酶Q10用无水乙醇超声溶解，得到辅酶Q10的乙醇溶液；辅酶Q10的乙醇溶液中辅酶Q10的浓度为0.5g/L。

步骤2，将CoQ10的乙醇溶液滴入羟丙基-β-环糊精浓度为0.4g/ml，的羟丙基-β-环糊精水溶液中(其中HP-β-CD与辅酶Q10质量比为30：1)，温度保持在40℃边滴边搅拌，滴加完后继续恒温搅拌90min，自然冷却至室温，在5℃冰箱冷藏3h，抽滤，再加入等量蒸馏水抽滤，避光自然挥干，用石油醚分3次抽滤冲洗，得到辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物。

实施例4

步骤1，将辅酶Q10用无水乙醇超声溶解，得到辅酶Q10的乙醇溶液；辅酶Q10的乙醇溶液中辅酶Q10的浓度为0.6g/L；

步骤2，将CoQ10的乙醇溶液滴入羟丙基-β-环糊精浓度为0.5g/ml，的羟丙基-β-环糊精水溶液中(其中HP-β-CD与辅酶Q10质量比为25：1)，温度保持在30℃边滴边搅拌，滴加完后继续恒温搅拌60min，自然冷却至室温，在10℃冰箱冷藏10h，抽滤，再加入等量蒸馏水抽滤，避光自然挥干，用石油醚分3次抽滤冲洗，得到辅酶Q10羟丙基-β-环糊精包合物。