一种多烯紫杉醇/β-环糊精包合物的制备方法

摘要

本发明公开一种采用超临界二氧化碳流体制备多烯紫杉醇/β-环糊精包合物的方法，通过改变制备压力控制合成了不同包合率的多稀紫杉醇/β-环糊精包合物，与常规的溶液-搅拌法制备的多烯紫杉醇/β-环糊精包合物比较，本发明通过调控超临界二氧化碳流体的温度和压力，显著提高了多烯紫杉醇/β-环糊精包合物中多烯紫杉醇的包合率。另外，采用超临界二氧化碳法制备的多烯紫杉醇/β-环糊精包合物在水中的溶解度比常规的溶液-搅拌法获得的多烯紫杉醇/β-环糊精包合物在水中的溶解度高。

说明书

技术领域

本发明涉及药物载体制备领域，更具体地讲，涉及一种β-环糊精与多烯紫杉醇包合物的制备方法。

背景技术

多烯紫杉醇是一种半合成紫杉烷类化合物，由浆果紫杉针叶提取物经结构修饰而制得。为白色粉状固体，分子式C₄₃H₅₃NO₁₄，是一种作用于微管的抗肿瘤药物。目前主要用于乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌及非α细胞性肺癌等的治疗。由于多烯紫杉醇难溶于水(常温下溶解度为2.903μg/ml)，临床应用时用多烯紫杉醇吐温-80溶液与13%的乙醇及生理盐水或葡萄糖制成的注射液。但吐温溶液稳定性较低，且临床使用的注射液容易析出沉淀，注射后容易引起过敏、体液潴留等不良反应。因此，研究新型高效低毒的多烯紫杉醇新剂型成为研究热点。近年来对多烯紫杉醇类剂型研究的热点是脂质体、纳米粒、白蛋白交联前体物、环糊精包合物等。

β-环糊精是含有7个D-吡喃葡萄糖单元组成的环状低聚物，分子呈上宽下窄、两端开口、中空的筒状。由于β-环糊精的外缘亲水且具有直径0.6nm的疏水空腔，使其可依据范德华力、疏水相互作用力、主客体分子间的匹配作用等与许多有机和无机分子形成包合物及分子组装体系。常被用来作为载体与疏水性药物或不稳定物质包合，增加药物在水中的溶解度以及稳定性，控制药物的释放速度，降低药物的毒性及刺激性等。β-环糊精在医学方面具有广泛的研究和应用价值，目前已上市的β-环糊精药物包合物制剂有（Thorsteinn Loftsson, Pekka Jarho, et al. Cyclodextrins in drug delivery. Expert. Opin. Drug. Deliv[J]. 2005, 2(2): 335-351.）Ulgut(包合药物为盐酸贝奈克酯，治疗胃溃疡)，Glymesason(包合药物为地塞米松，治疗过敏、炎症、哮喘等多种疾病)，Nicorette(包合药物为尼古丁，是用于戒烟的含片)，Nitropen(包合药物为硝化甘油，缓解心绞痛)，Brexin(包含药物为吡罗昔康，治疗风湿性及类风湿性关节炎)，Surgamyl(包合药物为噻洛芬酸，用于治疗风湿性关节炎等)。

二氧化碳在温度高于临界温度31.26℃，压力高于临界压力72.9atm时，成为超临界流体，性质会发生变化，其密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液体的100倍，因而具有惊人的溶解能力。超临界二氧化碳是目前研究最广泛的流体之一。超临界二氧化碳流体是一种环境友好型溶剂，在制备结束后易于与产物分离且不造成环境污染，并具备优良溶剂的特性。超临界二氧化碳流体不仅有液体的高密度、强溶解性和高传热系数的性质，而且有近似于气体的粘度和扩散系数。在临界点附近，流体的物性随温度和压力的变化十分敏感。这些特殊性质使超临界二氧化碳流体技术在萃取分离、化学反应工程、生物工程、石油化工、环境保护等领域都有广泛应用。

使用环糊精包合技术能够增强多烯紫杉醇的稳定性、提高溶解度，并大幅提高药物活性，降低毒副作用。到目前为止，未见直接采用β-环糊精制备多烯紫杉醇包合物报道，主要原因可能是：常规的溶液-搅拌法制备的包合物仅略增加多烯紫杉醇在水中的溶解度，但多烯紫杉醇在β-环糊精中的包合率几乎为零。目前已经报道的采用改性后的β-环糊精衍生物（羟丙基-磺丁基-β-环糊精）作为包覆剂，使用溶液-搅拌法制备了羟丙基-磺丁基β-环糊精/多烯紫杉醇包合物（申请号：200610041531.0.）。这些衍生物的获取相对于商品化的β-环糊精过程复杂，成本较高。因此，研究新的多烯紫杉醇/β-环糊精包合物的制备方法不仅能扩展多烯紫杉醇的包合物种类，用相对便宜的β-环糊精为原料制备包封率高、在水中溶解度高、稳定性好的β-环糊精/多烯紫杉醇包合物。

本专利提出一种采用超临界CO₂法制备多烯紫杉醇/β-环糊精包合物，至今为止未见相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超临界二氧化碳流体制备β-环糊精与多烯紫杉醇包合物的方法。

为实现以上目的，本发明公开以下技术方案：一种多烯紫杉醇/β-环糊精包合物的制备方法，其特征在于，采用超临界二氧化碳制备方法，包括如下步骤：

（1）配置多烯紫杉醇的甲醇溶液和β-环糊精水溶液，以适当的比例将多烯紫杉醇和β-环糊精溶液分别加入到高压反应釜中，所述多烯紫杉醇和β-环糊精的适当比例是指质量比为1:10-1:100，再将高压反应釜置于一定温度的恒温水浴中，所述一定温度是指32-50℃，通入二氧化碳气体，达到一定的压力后，二氧化碳进入其临界区域，呈现超临界流体状态，所述一定压力是指10-30MPa，关闭进气阀，恒温搅拌；

（2）在超临界高压反应釜中的包合过程结束后，将恒温水浴温度降至室温，并逐渐旋开放气阀，缓慢释放二氧化碳气体，将体系压力降至常压，在高压反应釜中获得多烯紫杉醇-β-环糊精包合物的溶液；

（3）将得到的包合物溶液在55℃下旋转蒸发除去溶剂，将得到的固体粉末溶于纯净水，离心，取上层清夜，旋蒸除水，真空烘箱中静置进一步除水，得白色固体粉末，即多烯紫杉醇/β-环糊精包合物。

所述多烯紫杉醇和β-环糊精的质量比优选为1：20。

步骤（1）所述恒温水浴的温度优选35℃；步骤（1）所述压力优选15MPa、21 MPa或者25 MPa。

本发明的优点在于：本发明提出了一种超临界二氧化碳流体制备多稀紫杉醇/β-环糊精的新方法，通过改变制备压力控制合成了不同包合率的多稀紫杉醇/β-环糊精包合物，与常规的溶液-搅拌法制备的多烯紫杉醇/β-环糊精包合物比较，本发明通过调控超临界二氧化碳流体的温度和压力，显著提高了多烯紫杉醇/β-环糊精包合物中多烯紫杉醇的包合率。另外，采用超临界二氧化碳法制备多烯紫杉醇/β-环糊精包合物在水中的溶解度比常规的溶液-搅拌法获得的多烯紫杉醇/β-环糊精包合物在水中的溶解度高。

附图说明

图1 为β-环糊精和多烯紫杉醇的混合物及不同包合时间后产物的紫外吸收图。

图2为分别采用超临界法及溶液搅拌法制备的多烯紫杉醇/β-环糊精包合物的包合率和在水中溶解度的比较。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

1）多烯紫杉醇/β-环糊精包合物的制备

分析天平称取100mg β-环糊精置于25ml容量瓶中,加纯净水定容配制4mg/ml的β-环糊精水溶液，称取25mg多烯紫杉醇溶于1ml无水甲醇配置25mg/ml多烯紫杉醇的甲醇溶液。依次取5ml β-环糊精水溶液和0.04ml 多烯紫杉醇的甲醇溶液于高压反应釜中，加入磁子，将高压反应釜放入35℃的水浴中，打开磁力搅拌，通入二氧化碳气体，当高压釜中压力达到一定压力时关闭进气阀，是高压釜稳定在35℃、15MPa条件下，搅拌四个小时。

在超临界高压反应釜中的包合过程结束后，将恒温水浴温度降至室温，并逐渐旋开放气阀，缓慢释放二氧化碳气体，将体系压力降至常压，即得多烯紫杉醇/β-环糊精包合物的溶液。

2）产物提纯

将得到的包合物溶液在55℃下旋转蒸发除去溶剂。将得到的固体粉末溶于适量纯净水，离心，取上层清夜，旋蒸除水，真空烘箱中静置进一步除水，得白色固体粉末，即多烯紫杉醇/β-环糊精包合物。

3）药物溶解度

取固体产品用0.5ml纯净水溶解，制备过饱和溶液，加甲醇定容，使最终溶剂中水与甲醇的比例与洗脱剂的比例一致，得澄清透明溶液，然后通过HPLC分析溶液中游离的多烯紫杉醇的含量，进而得到药物溶解度。

4）包合物中多烯紫杉醇的包合率

根据β环糊精和多烯紫杉醇/β环糊精包合物在固定波长230nm条件下没有吸收，而游离多烯紫杉醇有吸收的特性，使用高效液相色谱，采用适合的洗脱剂，使用紫外检测，获得游离的多烯紫杉醇在溶液中的含量。根据：

包封率＝((1-游离药物质量)/药物总质量)×100％

计算包合物中多烯紫杉醇的在β-环糊精中的包合率。

5）包合作用的验正

测定环糊精包合物的紫外吸收是判断包合作用的有效方法。β-环糊精本身没有紫外吸收，而多烯紫杉醇在230nm处有吸收。从附图1中发现，随着环糊精与多烯紫杉醇包合时间的增加，体系在230nm处的紫外吸收逐渐降低，说明多烯紫杉醇与β-环糊精存在明显而强的包合作用。

实施例2

与实例1基本相同，但其中超临界反应压力改为21MPa。

实施例3

与实例1基本相同，但其中超临界反应压力改为25MPa。

结论：

1、本发明提出一种采用超临界二氧化碳流体制备多烯紫杉醇/β-环糊精包合物的方法，通过调控超临界二氧化碳流体的温度和压力，显著提高了多烯紫杉醇/β-环糊精包合物中多烯紫杉醇的包合率。结果见表1，多烯紫杉醇在β-环糊精包合物中的包合率高达17.9%，大大高于传统方法制备的β-环糊精包合物的包封率0.1%。

2、采用超临界二氧化碳法制备多烯紫杉醇/β-环糊精包合物在水中的溶解度比常规的溶液-搅拌法获得的多烯紫杉醇/β-环糊精包合物在水中的溶解度高，结果见表1，多烯紫杉醇/β-环糊精包合物在水中的溶解度高达265μg/ml，比传统方法制备的β-环糊精包合物的溶解度2.903μg/ml高。

表1. 超临界二氧化碳法与传统方法制备的多烯紫杉醇/β-环糊精包合物

包合率及在水中的溶解度比较

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。