实验十一包合物的制备
一、目的和要求
1. 掌握饱和水溶液法制备包合物的工艺。
2. 了解β-环糊精（β-CD）的性质、应用。
3. 了解包合物的验证方法。
二、基本概念和实验原理
包合物是由客分子和主分子两种组分加合而成，主分子具有较大的空穴结构，足以将客分子容纳在内形成分子囊。
药物制成包合物后，具有如下优点：增加药物的溶解度和溶出速度；提高药物的稳定性，使液体药物粉末化；改善药物的吸收和生物利用度；降低药物的刺激性与毒副作用；掩盖药物的不良嗅味；调节释药速率。
目前应用最多的主分子是环糊精。
环糊精是一类由6~12个葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成的环状低聚糖化合物，为中空圆筒状结构。
常见的环糊精有α、β、γ三种，分别由6、7、8个葡萄糖分子构成。
其中以β-环糊精（β-CD）应用最为广泛。
β-CD空洞大小合适，在三种环糊精中，水中溶解度最小，易从水中析出结晶。
其溶解度随温度升高而增大。
其筒状结构内部显疏水性，开口处显亲水性。
动物实验证明其口服毒性很低。
这些性质对β-CD包合物的制备和应用提供了有利条件。
同时，客分子的大小、极性、解离状态等均能影响环糊精包合物的形成及稳定。
CD包合物制备方法很多，有饱和水溶液法、研磨法、冷冻干燥法、喷雾干燥法、中和法、密封加热法等，其中以饱和水溶液法最为常用。
包合物的验证主要是鉴别药物是否已被环糊精包入空穴以及包合的方式，可采用显微镜、相溶解度、X射线衍射、红外光谱、核磁共振、差热分析、薄层色谱等一系列方法加以验证。
本试验中客分子为薄荷油，主要成分为薄荷脑、薄荷酮等，具有发汗、抗菌、解痉等作用，但容易挥发，制成环糊精包合物后可延缓和减少其挥发，同时使液态油改变成固体粉末，便于配方，兼具缓释作用。
三、仪器和材料
仪器：磨塞锥形瓶，量筒，圆底烧瓶，展开槽，干燥器，薄层板，挥发油提取器，水浴，电炉，分析天平，差热分析仪等。
材料：β-CD，薄荷油，无水乙醇，95%乙醇，硅胶G，1%香荚兰醛硫酸液，
乙酸乙酯，石油醚等。
四、实验内容
1. 处方
β-CD 4.0g
薄荷油 1.0ml
蒸馏水50ml
2. 制备
称取β-CD4.0g，置100ml带塞锥形瓶中，加蒸馏水50ml，加热溶解，降温至50℃；加入薄荷油1.0ml，恒温搅拌2.5h，冷却至室温，有白色沉淀析出，待沉淀完全后过滤。
用无水乙醇5ml洗涤沉淀三次，至表面近无油渍。
将包合物置干燥器中干燥，称重，计算收率。
3. 包合物验证
3.1 薄层色谱法(TLC)
薄板：硅胶G层析板（105℃活化1h）
样品：样液A—取包合物0.5g，加入95%乙醇2ml，振摇后过滤，得样液A；
样液B—取薄荷油2滴，加入95%乙醇2ml，混合溶解，得样液B。
操作：以毛细管吸取样液A和B各约10μl，点于同一硅胶板上；以乙酸乙酯—石油醚(15:85)为展开剂；将点样后的硅胶板放入展开槽中饱和5min，
再上行展开；1%香荚兰醛硫酸液为显色剂，喷雾烘干显色。
比较样液
A、A、B斑点的异同。
3.2 差热分析法（DSC）
DSC条件：参比物—α-Al2O3
升温速率—8℃/min
温度范围—室温~340℃
样品量—3.0mg左右
测试样品：β-CD；薄荷油；包合物；
β-CD和薄荷油的物理混合物（其比例量同包合物）
4. 包合物的质量评价
称取包合物3.0g置250ml圆底烧瓶中，加蒸馏水150ml，用挥发油提取器提取出薄荷油，称重（1ml薄荷油约重0.9g），按以下公式计算。
包合物的含量= 包合物中药物量(g)/包合物量(g)×100%
药物包封率= 包合物中药物量(g)/药物投药总量(g) ×100%
包合物收率= 包合物实际量(g)/[环糊精量(g) + 药物量(g)] ×100%
实验指导
一、预习要求
1. 了解环糊精的种类、性质及特点。
2. 掌握环糊精包合物的制备过程及质量检查方法
3. 了解药物的性质与包合物应用的关系
二、操作要点及注意事项
1. 本实验采用饱和水溶液法制备包合物，主分子β-CD在25℃时水中溶解度为1.85%，但在50℃时溶解度可增加至4.0%。
故在实验过程中，应控制好温度，包合过程结束后，通过降低温度使包合物从水中析出沉淀。
2. 包封率取决于环糊精种类、药物与环糊精的配比量以及包合时间，应按照实验内容的要求进行操作。
3. 薄荷油/β-CD包合物的薄层层析结果如图1所示，差热分析的结果如图2所示，供参考。
A: 包合物95%乙醇浸液；B: 薄荷油95%乙醇液
B有三个紫色斑点，R f值分别为：R f1=0.96, R f2=0.82, R f3=0.72
图1 薄荷油/β-CD包合物薄层层析图谱
图2 薄荷油/β-CD包合物差热分析曲线
三、思考题
1. 制备β-CD包合物的关键是什么？应如何进行操作？
2. 本实验采用饱和水溶液法制备β-CD包合物，还有哪些方法可以制备包合物？各有何优缺点？
3. 包合物在药物制剂中有何意义？
4. 总结实验结果，指出β-CD包合物在差热分析和薄层色谱检查中结果的异同，并分析原因。