奥硝唑β-环糊精包合物的制备

常相娜， 沈 文， 周璐璐， 张 莉

(1.陕西科技大学 生命科学与工程学院， 陕西 西安 710021； 2.中航工业哈尔滨二四二医院， 黑龙江 哈尔滨 150066)

0 引言

奥硝唑(Ornidazole)是新一代硝基咪唑类衍生物，对绝大多数厌氧菌均有较强的抑制杀灭作用。但奥硝唑存在味苦、溶解性较低及稳定性差的缺点，限制了奥硝唑的应用[1-3].

包合技术是通过主体分子对客体分子的包合作用改善客体分子的物理化学性质，从而达到增溶、稳定、掩味、缓释及改善生物利用度等目的[4，5]。β-环糊精(β-CD)的两端和外部为亲水性, 而筒的内部为疏水性, 借范德华力将一些大小和形状合适的药物分子包合于环状结构中, 形成超微囊状包合物，使被包合物质溶解度增大，稳定性提高[6-11].本实验采用包合技术制备奥硝唑β-环糊精包合物，以期提高奥硝唑的溶解性与稳定性，同时对包合物的制备工艺进行考察.

1 仪器与材料

752型双光束紫外一可见分光光度仪(北京普析通用公司)；SK250LH超声波清洗器(上海科导)；SHA-C恒温振荡器(国华企业)；JB-3型定时恒温磁力搅拌器(上海雷磁仪器厂)；RE-52AA旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；YS2-H型光学显微镜(日本Nikon)；VECTOR-22傅立叶变换红外光谱仪(德国Bruker公司).

β-环糊精(上海浦东化工有限公司，批号为20110205，纯度99%)；奥硝唑(西安博华制药有限责任公司提供，批号为1005033，纯度99．8%)；其它试剂均为分析纯；实验用水为蒸馏水。

2 方法与结果

2.1 包合物的制备

采用饱和水溶液法制备奥硝唑β-CD包合物。准确称取β-CD，加蒸馏水适量，搅拌制成饱和溶液，恒温下放置.另准确称取奥硝唑，用适量乙醇溶解后并缓缓滴入β-CD饱和溶液中，用磁力搅拌器恒温搅拌,放入冰箱中冷藏48 h，抽滤，包合物沉淀用适量无水乙醇洗涤(以除去未包合的奥硝唑)至滤液吸光度A为0，收集沉淀物，于60 ℃下干燥4 h，即得.为获得最佳制备工艺，根据预试验选择奥硝唑与β-CD摩尔比、温度、搅拌时间为考察因素，各取3个水平，按L9(34)正交试验表设计试验方案(表1).以包合物收率与包封率为指标筛选最佳工艺条件.

表1 因素水平表

饱和溶液法正交试验结果如表2所示.

表2 L9(34)正交试验结果

由极差分析结果可以看出：从包合物收率考虑最佳包合工艺为A3B3C2，即奥硝唑∶β-CD(摩尔比)为1∶3，温度为60 ℃，搅拌时间为2 h.从包合率考虑最佳工艺为A1B3C3，即奥硝唑∶β-CD(摩尔比)为1∶1，温度为60 ℃，搅拌时间为3 h.综合分析:(1)当奥硝唑与β-CD摩尔比为1∶1时，相对于1∶3条件，奥硝唑量较多，被包合的概率较大.而1∶3的条件下，β-CD分子比例增大，分子间相互作用增强，大多β-CD可能都吸附在包合物上，不起包合作用，所以药物利用率低.因此优化工艺摩尔比条件选择1∶1.(2) 搅拌2 h与3 h相比较，包合物收率相差不大，却能明显提高包合率，其原因可能为延长时间使得奥硝唑有足够的时间进入β-CD的立体空间.故确定搅拌时间为3 h.因此包合物的最佳制备条件为奥硝唑∶β-环糊精为1∶1，包合时间为3 h，包合温度为60 ℃，包合物收率为73.10%，包合率为24.53%.

2.2 包合物的鉴定

2.2.1 显微镜法

图1 不同组分显微镜观察图

分别取奥硝唑、β-CD、奥硝唑与β-CD的物理混合物及奥硝唑-β-CD包合物，分别置于光学显微镜下观察.结果如图1，奥硝唑、β-CD结构分别为不同的晶形，机械混合物中两种晶形同时存在，而奥硝唑-β-CD包合物则为不规则粉末状，且无奥硝唑晶体存在，可初步判定奥硝唑与β-CD形成了包合物.

2.2.2 红外光谱法

取微量干燥样品，加入适量固体KBr充分研磨均匀并压片，进行红外光谱扫描，扫描范围为4 000 cm-1～400 cm-1.取β-CD、奥硝唑，奥硝唑-β-CD包合物及相应配比的物理混合物分别检测.所得红外谱图如图2所示.

图2 不同组分红外光谱图

奥硝唑-β-CD的物理混合物的红外吸收图谱为两个单组分各峰的叠加.包合物与物理混合物相比较有明显区别，包合物峰形不是单一主客体峰形的物理加合.β-环糊精分子在3 408.14 cm-1处有强而宽的吸收峰，它是由-OH的伸缩振动而产生的,当其与奥硝唑包合后，该处吸收峰位移至3 384.99 cm-1，说明氢键发生了缔合作用.奥硝唑红外谱图中指纹区的多组峰在包合物图谱中都降低或消失不见，如：奥硝唑中C=N共轭效应在1 580 cm-1有吸收峰，而在包合物中明显降低.由红外谱图可看出包合物是主客体形成作用的新的物相，即生成了包合物.

2.3 包合物的评价

2.3.1 测定波长的选择

精密称取适量奥硝唑，以蒸馏水为溶剂，以蒸馏水为空白，于200～800 nm波长范围内进行扫描，确定奥硝唑最大吸收波长，并于测定波长处测定奥硝唑的吸光度.

精密称取适量β-CD，以蒸馏水为溶剂配制溶液，准确移取不同体积的该溶液于10 mL容量瓶中，加入有一定体积的奥硝唑标准溶液，用水稀释至刻度，摇匀.以对应相同浓度的环糊精溶液为空白，于200～800 nm波长范围内进行扫描.测定结果显示奥硝唑在320 nm处有最大吸收，而β-环糊精在320 nm处无吸收，故选择320 nm作为本品测定波长.

2.3.2 标准曲线的绘制

精密称取干燥至恒重奥硝唑5 mg,置于200 mL容量瓶中，分别取1、2、4、6、8、10 mL至25 mL容量瓶中，并稀释至刻度，以蒸馏水为空白，紫外分光光度计于320 nm波长处测定吸光度值(A)，以浓度(C)对A进行线性回归(横坐标是奥硝唑的浓度，纵坐标是吸光度).通过最小二乘法的得到回归方程：A=0.046 5C-0.020 6(R2=0.999 9).奥硝唑质量浓度在1～12μg/mL时吸光度与质量浓度呈良好的线性关系.该方法平均回收率101.4%，RSD为1.36%，精密度符合要求.

2.3.3 包合物的评价指标测定

包合物的评价指标采用包合率与包合物收率.测制备的产物的溶液的吸光度值，根据已测得的标准曲线方程计算奥硝唑的含量，并计算收率与包合率.

包合率(%)=(包合物中药物的量/药物投料总量)×100%

包合物收率(%)=包合物量/(β-环糊精+奥硝唑)×100%

2.4 包合物溶解性与稳定性考察

2.4.1 溶解性

分别将奥硝唑原料药及其包合物放入50 mL容量瓶中加纯化水配制成过饱和溶液置于25 ℃水浴振荡器中振荡平衡1 d，用0.45μm微孔滤膜过滤，取其滤液，加水稀释适当倍数，于320 nm处测其吸光度，根据奥硝唑的标准曲线方程，计算奥硝唑在水中的溶解度,并将奥硝唑与包合物在水中的溶解度进行比较.

溶解性试验结果显示，奥硝唑的溶解度为12.13 mg/mL，其β-CD包合物的溶解度为18.47 mg/mL，由此可见包合后的奥硝唑的溶解度有一定的提高.

2.4.2 稳定性

分别称取奥硝唑及相当量包合物于50 mL容量瓶中配置成水溶液, 稀释至刻度,室温见光放置30 d后，分别于0、5、10、20、30 d末测定溶液的吸光度，代入标准曲线回归方程计算样品中奥硝唑的含量，考察其稳定性.

奥硝唑含量测定结果见表3.由含量测定结果可以看出包合后奥硝唑的稳定提高.

表3 奥硝唑含量测定结果表

3 结论

本文采用饱和溶液法制备了奥硝唑β-CD包合物.实验结果表明，β-CD包合物与奥硝唑形成包合物，并且能够提高奥硝唑的溶解性和稳定性.采用L9(34)正交试验优化制备工艺，包合物的最佳制备条件：奥硝唑∶β-CD=1∶1，包合时间为3 h,包合温度为60 ℃.

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