实验设计大纲

1、实验设计大纲实验名称:环糊精包合挥发油实验 设计人员：梁英、黄蓉设计日期：2014.04.26一、实验设计思想P -环糊精是白色的结晶状粉末物质，由7个葡萄糖单位经a -1,4糖苷 键连接成环形结构具环状中空筒型、环外亲水、环内疏水的特殊结构 和性质。其环状结构和疏水性内腔可以包合不同化合物，客体分子进 入环糊精内腔，由于微环境的变化，其物理化学性质发生明显变化。 由于其本身没有毒副作用，可以用于药物领域。实验表那-环糊精 中药包合物可以提高原药物的稳定性；防止药物氧化、分解；提高药 物溶解度和生物利用度；降低药物的毒性和副作用；可掩盖药物的异 味和臭味。所有这些优点显然对中药加工行业都是可贵

2、的，即可以使 剂型得到改良，又可以加强药物吸收，还可以改善药物口感，邱- 环糊精为无糖成份，可适用于糖尿病、高血脂、肥胖症等患者不少 药物受热、光、空气和化学环境的影响容易挥发和升华，从而失去部 分或全部疗效，将其用 -环糊精包合能提高药物的稳定性在中药制 剂中，主要用于包合挥发油，防止中药挥发油在生产和贮藏过程中挥 发、升华或氧化变质。包合物形成后，明显掩盖了阿魏油的臭味，减 少了刺激性，在氧化及光照条件下其稳定性明显优于混合物，如将这 种包合物制成固体制剂，便于服用，且能延长药物有效期增加药物 溶解度及生物利用度，增加药物稳定性掩盖不良气味，减少或消除药 物的毒性，液体药物固化，便于制剂制

3、备，作为缓释和靶向制剂载 体。二、实验目的了解熟悉包合物的制备方法及过程；探究包合物制备工艺；制备6 -环糊精/牛至挥发油包合物。三、实验方法环糊精包合物的制备方法常用的有饱和水溶液法和胶体磨法这 两种。但由于胶体磨法所需要的器材比较难获取，所以本次实验采取 饱和水溶液法来制备包合物，虽然步骤多，但适宜于实际操作。饱和水溶液法也称为重结晶或沉淀法，搅拌或振荡环糊精溶液与 客体（或溶液）的混合物来制备包结物，根据客体分子的性质确定环糊 精溶液是凉的、热的、中性的、碱性的、酸性的。先将3-环糊精制 成饱和水溶液，加入客体物质，对于水不溶性物质，可先溶于少量有 机溶剂，再注入6 -环糊精饱和水溶液，

4、搅拌直到成为包合物为止。 放入冰箱（35）C过一夜，环糊精包结物在冷却过程中会从均相溶液 中结晶析出，结晶产物在空气中自然（或冷冻）干燥至恒重。四、实验原理环糊精包合技术，包合物是一种分子的空间结构中全部或部分包 入另一种分子而成，又称分子胶囊。环糊精由于其结构具有外亲水， 内疏水”的特殊性及无毒的优良性能，可与多种客体包结，采用适当 方法制备的包合物能使客体的某些性质得到改善。环糊精分子结构由 6个以上葡萄糖通血-1，4糖苷键连接而成，呈桶状。桶内形成疏 水性空腔，能吸收一定大小和形状的疏水性小分子物质或基团，形成 稳定的非共价复合物。分别由六，七，八个葡萄糖单体通过a -1，4 糖苷键连接

5、而成的环糊精为a -CD，p -CD，Y -CD。p -CD是已知效果 最好的包合材料之一，在三种类型中应用最为广泛，而且已得到美国 食品药物管理局的认可。五、实验材料器材：磁力搅拌器、磁石、量筒、锥形瓶、挥发油提取器、烧杯、 烧瓶、温度计、加热套、水浴锅、玻璃棒、干燥锅、漏斗、容量瓶。试剂：p -环糊精、牛至、无水乙醇、蒸馏水、无水硫酸钠、醋 酸乙酯。六、实验步骤（一）牛至挥发油的提取将牛至粉碎为中等粉末，取200g，加入10倍量的蒸馏水，经挥 发油提取器提取3h，得棕黄色油状液体，用无水硫酸钠脱水后，即 得牛至挥发油，备用。（二）牛至挥发油乙醇溶液的制备精密吸取牛至挥发油1ml，加无水乙醇

6、1ml，溶解，即得，备用。（三）& -环糊精饱和溶液的制备称取6 -环糊精8g,至锥形瓶中，加蒸馏水180ml，在50C下用 磁力搅拌器搅拌溶解，制得环糊精饱和溶液，保温，备用。（四）包合条件的选择1、物料比的选择：取制备好的环糊精包合溶液和挥发油以 不同梯度比例进行投料，在相同的实验条件下根据饱和 水溶液法进行实验操作，得到最后的产物进行综合评价 即可得到最佳物料比。2、包合时间的选择：以上面得到的最佳物料比进行投料， 在其他条件都相同的情况下以进行试验，分别在不同梯 度时间段提取产物进行综合评价，获得最佳包合时间。3、包合温度的选择：以最佳物料比进行投料，在其他条件 都相同的情况下以不同梯

7、度的温度，在最佳包合时间下， 进行试验，在提取产物进行综合评价就可以得到最佳包 合温度。4、搅拌速度的选择：以上面得到的最佳物料比进行投料， 在最佳包合温度和包合时间下，以不同的的搅拌速度进 行搅拌，最后得到的产物进行综合评价，选择最佳搅拌 速度。挥发油空白回收率的测定 精密吸取挥发油1.0ml，置 500ml烧瓶中，加入蒸馏水300ml，按（中国药典）2010 年版挥发油测定法甲法（附录八D）测定，经3次测定，按下式计算空白回收率的平均值：空白回收率=实际收油量/加入挥发油量X100%挥发油利用率与包合物收率的测定将所得的干燥包 合物精密称定，置装有沸石的圆底烧瓶中，加蒸馏水 300ml，连

8、接挥发油提取器，按（中国药典）2010年版附 录挥发油测定项下有关规定进行，读取挥发油量。油 利用率=包合物中实际含油量/（挥发油的投入量乂空 白回收率）X100%，包合物收率=包合物质量/（ P-CD投 入量+挥发油投入量）X100%综合评价计算油利用率是衡量包合效果的重要指标， 油利用率越高，包合效果越好，将其权重系数定为0.6; 包合物收率在大生产中也很有意义，在P-CD和挥发油 投入量一定的情况下，收率越高，包合效果越好，故 收率的权重系数定为0.4。以每次正交试验中油利用率 和包合物收率数据的最大值为基准，将其余数据进行 归一化处理。综合评分按下列公式计算：综合评分 =0.6x油利用

9、率/油利用率max + 0.4x包合物收率/x 包合物收率max。（五）牛至挥发油/P -环糊精包合物的制备将锥形瓶中6 -环糊精饱和水溶液至于恒温磁力搅拌器上，缓缓 加入定量牛至挥发油的无水乙醇溶液1ml （牛至挥发油与无水乙醇按 体积比1：1配制而成），于50C下搅拌2.5 h。以上面求得的最佳条 件恒温搅拌规定时间，冷却至室温后置冰箱*C）中冷藏24 h,抽 滤，分别用少量蒸馏水及石油醚（每次3ml）洗涤包合物，50C真空 干燥至恒重（2h）。得B-环糊精挥发油包合物为白色粉末（六）。-环糊精/MMT复合物的制备、表征B-环糊精阳离子的制备、表征a）单-6-氨基-P-环糊精（mono-6

10、-NH2-B-CD）的合成将P-CD 30 g溶于在720 ml水中，缓慢加入p-TsCI 7.8 g,室温下 搅拌2 h后，加120 ml 2.5M NaOH溶液，将所得的悬浊液过滤，用氯 化铵（或HCl）调节溶液的pH至到 8.0左右，在4oC下放置过夜。收集 沉淀，将两次所得沉淀用丙酮重结晶，真空干燥，得13 g白色固体 （mono-6-OTs-P-CD）。称取 10 g mono-6-OTs-P-CD 溶于 60 ml 无水乙二 胺，在80oC下 反应48 h，将所得溶液用丙酮沉淀。将沉淀溶于水 和甲醇（体积比3:1），再用丙酮沉淀，重复3次，将所得产品在50 oC 干燥 2 天，得产

11、物 mono-6-NH2-P-CD 3.2 g。b）阳离子B-环糊精的合成称取一定量的mono-6-NH2-P-CD，加水溶解后倒入250 mL四口烧 瓶中，搅拌，升温，加入一定量的缩水廿油三甲基氯化钗EPTAC）,在 室温下反应4 h，用无水乙醇和丙酮洗涤多次，萃取后得到阳离子俱 环糊精。用IR、NMR、MS表征产物结构。阳离子B-环糊精/MMT复合物的制备、表征称取0.5 g阳离子B-环糊精溶解于20 ml纯净水中，1 g MMT溶解于纯净水中制备成20 ml悬浮液，将上述两种溶液混合于50 ml 圆底烧瓶，室温下搅拌过夜，反应液3000 r /min离心后弃去上清液， 蒸馏水洗涤3遍后冷冻干燥2 d，得到阳离子8环糊精/MMT复合物。用XRD表征复合物的结构。（七）包合物的鉴定包合物的鉴定方法有薄层色谱法、扫描电镜扫描法、红外 紫外光谱法和质谱法等，由于实验器材的限制，在这里我 们使用薄层色谱法和紫外光谱法来鉴定包合物。薄层色谱法：取P -CD包合物样品饱和水溶液，用醋酸乙 酯萃取，有机相作为样品a;精密吸取挥发油100ul，用 醋酸乙酯溶解并定容至10ml，作为样品b;取P -CD制成 饱和水溶液，用醋酸乙酯萃取，定容于10ml量瓶中，摇匀， 过滤备用，作为样品c;分别吸取上述3种溶液6ul，于 硅胶薄层板（105C，活化1h）点样，挥发油样品组采用适 宜