一种姜黄素‑环糊精超分子包合物的制备方法与流程

本发明属于中药制剂技术领域，具体地涉及一种姜黄素-环糊精超分子包合物的制备方法。

背景技术：

姜黄素（curcumin）是从姜科姜黄属植物姜黄根茎中提取的一种天然黄酮类化合物。研究表明，姜黄素具有抗氧化、抗炎、防止衰老等诸多功效。近年来，大量实验事实证明，姜黄素对多种肿瘤细胞具有抑制作用，并且在许多动物实验中得到反复证实，目前已被美国国立肿瘤研究所列为第3代肿瘤治疗药。然而，由于姜黄色素难溶于水，不便于注射给药，所以目前姜黄素的动物学实验研究以至临床实验研究多采用口服给药的方法。然而，姜黄素经口服给药后不但不易吸收，而且极易在消化道内发生降解，其生物利用度极低，难以挥发它在临床和食品工业中的抗癌和防癌作用。由此可见，姜黄色素的这一难溶性特点极大地限制了它在食品和医药中的应用价值。因此，设法增加姜黄色素水溶性从而改变给药途径，提高其生物利用度显得尤为重要。

环糊精是用嗜碱性芽孢杆菌所产生的环糊精葡萄糖转移酶与淀粉作用生成的环状低聚糖化合物。环糊精有多种同系物，按结构可分为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精。其中β-环糊精由7个椅式构像的葡萄糖所组成，外端具有良好亲水性，内部具有疏水性，有类似表面活性剂的性质，为包合物的制备提供了有利条件，因而被广泛地应用于中药领域。研究表明，采用环糊精包合姜黄素可以使其水溶性提高约100倍并且其抗炎和抗血管生成的活性都得到了显著提高。而且，β-环糊精与姜黄素形成的包合物能有效诱导白血病细胞凋亡。同时，chauhan等人也发现，相比单独的姜黄素，β-环糊精与姜黄素形成的包合物具有更好的抗肿瘤效果。同时，环糊精作为一种抗癌药物载体具有增加与癌细胞的亲和力，使药物具有抗癌药理活性专一性，增强其靶向作用，选择性杀伤癌细胞，显著提高药物对耐药肿瘤细胞的抑杀作用，克服耐药性，提高疗效，减少给药剂量，降低毒副作用。然而，考虑到如果直接采用环糊精作为药物载体又存在其自身水溶性低的问题。因此，急需一种水溶性较高的制备方法和材料以克服上述不足。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种姜黄素-环糊精超分子包合物的制备方法。

本发明基于超分子化学的理论，采用聚合反应把环糊精合成为具有水溶性良好的环糊精聚合物作为药物载体来制备姜黄素超分子包合物，为姜黄素在抗肿瘤临床药物的应用开发提供新的技术手段和科学依据。

本发明的上述目的通过以下方案实现：

一种姜黄素-环糊精超分子包合物的制备方法，包括如下步骤：

s1.在碱性条件下，将β-环糊精与环氧氯丙烷发生聚合反应，生成环糊精聚合物；

s2.将环糊精聚合物与姜黄素进行混合，以水作为溶剂，得到水溶性姜黄素超分子包合物。

优选地，β-环糊精与环氧氯丙烷的质量体积比为（2~3）：1。

优选地，环糊精聚合物与姜黄素的混合质量比为（3~5）：1。

更优选地，环糊精聚合物与姜黄素的混合质量比为4：1。

优选地，s1中碱性条件为加入氢氧化钠，并用水进行溶解，其中，氢氧化钠的质量分数为30%~35%。

优选地，聚合反应的时间为20~30h。

优选地，聚合反应后经过超声、透析、过滤、干燥后得到环糊精聚合物。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的环糊精聚合物的水溶性好，而且可以包裹更多的姜黄素，是一种良好的包埋材料。本发明制备得到的姜黄素/环糊精聚合物超分子包合物经dsc、ft-ir和xrd鉴定证明已形成，相比传统的姜黄素/环糊精包合物其水溶性更好。同时，本发明采用hplc作为检测姜黄素含量的方法，具有专属性强、灵敏度高、重复性好和操作方便等优点。且制备方法简单，所得的包合物得率和包合率满足生产和临床应用的要求，具有较好的应用前景。

附图说明

图1为环糊精聚合物（a）和β-环糊精（b）的红外光谱图。

图2为姜黄素、环糊精聚合物、两者的物理混合物和包合物的差示扫描量热图。

图3为姜黄素、环糊精聚合物、两者的物理混合物和包合物的红外光谱图。

图4为姜黄素、环糊精聚合物、两者的物理混合物和包合物的xrd谱图。

具体实施方式

下面结合具体的实例和附图对本发明做进一步的阐述，但具体实例并不对本发明做任何的限定。以下实例中所述培养基、试剂等均为本领域的普通技术人员通过购买可以得到。

实施例1：姜黄素超分子包合物的制备

1、环糊精聚合物的制备

称取15.76gnaoh于三口烧瓶中，加32mlh2o，搅拌溶解。再称取20gβ-环糊精，加入三口烧瓶，搅拌全溶至澄清，在30°c下缓慢加入环氧氯丙烷（epc）9.64ml，搅拌24h，冷却至室温。将反应液倒入锥形瓶中，超声5min。将溶液倒入透析袋中（先用水润湿清洗，再用蒸馆水洗潘两次），放入盛有蒸烟水的大烧杯屮透析，开始时每小时换一次蒸馈水，之后延长时间更换水，透析至中性。将透析袋中溶液抽滤，滤去不溶物，然后用0.45μm的纤维素膜过滤，过滤后进行旋蒸，蒸至粘稠状，加入无水乙醇析出白色固体，过滤，真空干燥，得环糊精聚合物。红外光谱鉴定结果如下图1所示。对比a、b谱图可知，在3388cm^-1附近有一强而宽的吸收峰，归属于-oh伸缩振动吸收峰。在2926cm^-1附近出现了c-h伸缩振动吸收峰，归属于ch2反对称伸缩振动峰。在750cm^-1附近出现了-ch2的面内摇摆振动峰。而在650-800cm^-1却没有出现c-cl键强的特征吸收峰，且环氧氯丙烷中环氧基在1328cm^-1的特征吸收峰也没有出现，由此说明环氧氯丙烷成功交联在环糊精上。

2、姜黄素超分子包合物的制备

将姜黄素和环糊精聚合物按质量比1:4混匀，加入研钵中研磨，研磨均匀后倒入锥形瓶中，加入50ml水，超声5min。将锥形瓶放磁力搅拌器上搅拌2天后，将包合物溶液抽滤，除去未溶解的姜黄素，再将溶液进行旋蒸，真空干燥，即得水溶性姜黄素超分子包合物。

3姜黄素超分子包合物的鉴定

3.1dsc

测试条件：气氛为n2，流速为30ml/min，铝质坩埚，升温速率为10.0℃/min，扫描范围为80-220℃。取姜黄素、β-环糊精聚合物、两者的物理混合物（与投料比一致）以及包合物各适量，按上述条件在同步热分析仪下进行测试。实验结果如图2所示。由图2可知，姜黄素在185.7℃下出现一个吸热峰，为其熔融峰。而环糊精聚合物在扫描范围内没有熔融峰出现，说明其稳定性比较好。而混合物中出现了姜黄素的熔融峰，说明姜黄素未包合。而包合物在181.9℃出现新的吸热峰，且姜黄素在包合物中的熔融峰明显减弱，表明包合物已形成。

3.2fi-tr

测试条件：取姜黄素、β-环糊精聚合物、两者的物理混合物（与投料比一致）以及包合物各适量，与kbr混合，在玛瑙研钵中研磨至粉末并混合均匀，压片，在相同条件下分别置于傅立叶红外光谱仪下测定，扫描波数范围为4000-400cm^-1。实验结果如图3所示。由图3可知，姜黄素在3427cm^-1处出现了-oh伸缩振动吸收峰，1510cm^-1归属于c=o的伸缩振动特征峰。环糊精聚合物在3390cm^-1处出现了一个强吸收峰，为-oh伸缩振动吸收峰，在2920cm^-1左右处的强吸收峰归属于-ch2的反对称伸缩振动吸收峰。在1035cm^-1左右处的强吸收峰归属于c-o-c的伸缩振动吸收峰。从混合物的图谱可以看到姜黄素和环糊精聚合物的特征峰存在，说明混合物的峰形是两者峰形的叠加。而从包合物的峰形可以看出，姜黄素的特征峰在包合物中消失或减弱，证明姜黄素与环糊精聚合物形成了包合物。

3.3xrd

测试条件：cu-ka辐射，lynxexe阵列探测器，管电压40kv，管电流40ma，扫描步长0.02°，扫描速度17.7s/步，扫描范围5-55°。取姜黄素、β-环糊精聚合物、两者的物理混合物（与投料比一致）以及包合物各适量，按上述条件，在x-射线粉末衍射仪中测定。实验结果如图4所示。由图4可知，姜黄素在2θ=7.83°、8.78°、11.99°、13.76°、15.79°、17.13°、21.01°处出现特异性的结晶衍射峰，表明姜黄素是一种结晶态物质。而环糊精聚合物在2θ为10°-15°和15°-22.5°处出现两个宽的衍射峰，表明环糊精聚合物是一种无定型粉末。从混合物的衍射峰形可以看到姜黄素的特征峰存在，说明其未被包合，混合物的峰形是姜黄素和环糊精聚合物两者峰形的叠加。而从包合物的峰形可以看出，姜黄素的衍射峰在包合物中消失或减弱，证明姜黄素与环糊精聚合物形成了包合物。

4.姜黄素的高效液相测定

4.1色谱条件

色谱柱为scienhomekromasilc18柱（150mm×4.6mm，5um），室温（25-30℃），流动相为甲醇-1%柠檬酸（70:30）体积流量1ml/min,检测波长425nm，进样量10μl。

4.2线性关系考察

精密称取姜黄素对照品12.25mg，用甲醇溶解并定容于100ml量瓶中，得到质量浓度为122.5μg/ml的母液。分别从母液中移取0.2、0.4、0.6、0.8、1.6、2.4、3.2、5.0ml置于10ml量瓶中，流动相定容至刻度，得到质量浓度分别为2.45、4.90、9.80、19.60、29.40、39.20、49.00μg/ml系列对照品溶液，取上述对照品溶液10μl注入高效液相色谱仪中进行测定。以姜黄素对照品的浓度为横坐标，姜黄素对照品的峰面积为纵坐标，得线性回归方程：y=102211x-256580，r=0.9940，表明姜黄素的峰面积在浓度为2.45-49.00μg/ml范围内线性关系良好。

4.3供试品溶液的制备

称取包合物样品适量（约相当于姜黄素5mg），置于棕色容量瓶中，加入蒸馏水适量溶解，再加95%乙醇定容至刻度，振动混匀后，经0.45μm微孔滤膜过滤，滤液经适量稀释后即得。

4.4精密度试验

精密吸取同一包合物供试品溶液10μl，连续进样5此，测定姜黄素的峰面积，计算得其rsd为0.49%。

4.5重现性试验

精密称取同一包合物样品5份，按照2.3的方法制备5份供试品溶液，进样，测定姜黄素的峰面积，计算得其rsd为0.37%.

4.6加样回收率试验

取5份含姜黄素107.2mg/g的包合物样品约100mg，精密称定，分别加入姜黄素对照品10mg，制备供试品溶液，进样，测定姜黄素的峰面积，计算加样回收率为106.2%，rsd为1.36%。

4.7样品测定

取10μl供试品溶液注入高效液相色谱中，测定，根据线性方程计算出包合物中姜黄素的含量。根据如下公式计算出包合物的包合率。

包合率=包合物中姜黄素含量/姜黄素投入量×100%

得率=包合物收得量/（环糊精聚合物投入量+姜黄素投入量）×100%

根据计算得出包合物的包合率为34.5%，得率为63.5%。