一种花椒油素环糊精包合物及其制备方法

1.本发明属于天然药物化学领域，具体涉及一种花椒油素环糊精包合物及其制备方法。


背景技术：

2.花椒(zanthoxylum l.)，芸香科(rutaceae)花椒属植物，作为我国传统的调味品及中药材有着非常悠久的历史。花椒油素(xanthoxylin)为花椒的主要活性成分之一，中文化学名称：2-羟基-4，6-二甲氧基苯乙酮，分子式：c
10h12
o4，cas号：90-24-4，结构式如式i。
[0003][0004]
花椒油素是一种小分子酚类化合物，外观为白色或类白色结晶性粉末，在石油醚、三氯甲烷等溶剂中易溶，在乙醇中溶解，水溶性差。花椒油素具有多种生物活性，如解热镇痛、抗炎抗菌、抑制血小板聚集、驱虫止蛔、防霉等。花椒油素药理活性显著，不良反应较少。然而由于其在极性溶剂中溶解度低，导致其生物利用度，制约了花椒油素的应用。改善花椒油素的溶解度低，提高其生物利用度，增加其稳定性，具有一定的意义。


技术实现要素：

[0005]
为了改善花椒油素溶解度低的问题，增加其稳定性，扩大其应用范围。本发明提供了一种具有较高溶解度且稳定的花椒油素环糊精包合物。该包合物的制备过程简单，产品收率高，适合工业化生产，为药物制剂的制备提供了一种更优的原料。
[0006]
本发明所采取的技术方案是：
[0007]
本发明提供了一种花椒油素环糊精包合物，它由花椒油素和环糊精为原料制备而成。
[0008]
进一步地，所述花椒油素和环糊精的摩尔比为1：(1～3)；
[0009]
优选地，所述花椒油素和环糊精的摩尔比为1：2。
[0010]
进一步地，所述环糊精选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羟乙基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精或甲基-β-环糊精；
[0011]
优选地，所述环糊精为羟丙基-β-环糊精。
[0012]
进一步地，所述花椒油素环糊精包合物的制备方法包括如下步骤：
[0013]
(1)将花椒油素溶解到有机溶剂中，得花椒油素溶液；
[0014]
(2)向环糊精中加入溶剂溶解，得环糊精溶液；
[0015]
(3)将环糊精溶液加入花椒油素溶液中，进行包合反应，得到包合液，将所得包合
液冷藏，抽滤，滤饼干燥，即得。
[0016]
进一步地，
[0017]
步骤(1)中，所述有机溶剂选自石油醚、丙酮、甲醇、乙醇或乙腈中的一种或几种；
[0018]
和/或，步骤(1)中，所述花椒油素和有机溶剂的质量体积比为1g：(10～15)ml；
[0019]
和/或，步骤(2)中，所述溶剂选自水、醇类溶剂或它们的混合物；
[0020]
和/或，步骤(2)中，所述环糊精溶液为饱和环糊精溶液；
[0021]
优选地，
[0022]
步骤(1)中，所述有机溶剂选自无水乙醇；
[0023]
和/或，步骤(1)中，所述花椒油素和有机溶剂的质量体积比为1g：12.5ml；
[0024]
和/或，步骤(2)中，所述溶剂选自水。
[0025]
进一步地，
[0026]
步骤(3)中，所述环糊精溶液加入花椒油素溶液中时搅拌；
[0027]
步骤(3)中，所述包合反应为40～50℃搅拌反应2～4h后停止加热，搅拌至室温；
[0028]
和/或，步骤(3)中，所述冷藏时间为20-40h；
[0029]
和/或，步骤(3)中，所述干燥温度为40-50℃；
[0030]
优选地，
[0031]
步骤(3)中，所述搅拌时，温度为40～50℃，转速为500r/min～700r/min。
[0032]
进一步地，所述花椒油素的制备方法包括如下步骤：
[0033]
s1：用低级醇作为提取溶剂对花椒进行浸提，得浸提液，将浸提液减压浓缩，得花椒提取物总浸膏；
[0034]
s2：将花椒提取物总浸膏用水稀释后采用石油醚萃取，取石油醚层浓缩后用硅胶柱层析，洗脱，得花椒油素粗品；
[0035]
s3：将花椒油素粗品用有机溶剂溶解，结晶，即得。
[0036]
进一步地，
[0037]
步骤s1中，所述低级醇为体积分数为70％-100％的低级醇水溶液；
[0038]
和/或，步骤s1中，所述花椒和低级醇的料液比为1g：(5～10)ml；
[0039]
和/或，步骤s1中，所述浸提为冷浸提取；
[0040]
和/或，步骤s2中，所述稀释为稀释至甲醇体积分数为20％；
[0041]
和/或，步骤s2中，所述洗脱为梯度洗脱；
[0042]
和/或，步骤s2中，所述洗脱的洗脱液为石油醚和乙酸乙酯混合溶液；
[0043]
和/或，步骤s3中，所述有机溶剂为石油醚、丙酮、乙醚、乙酸乙酯中的一种或一种以上的混合物；
[0044]
和/或，步骤s3中，所述结晶为冷冻结晶。
[0045]
进一步地，
[0046]
步骤s1中，所述低级醇为甲醇、乙醇的一种或一种以上的混合物；
[0047]
和/或，步骤s1中，所述花椒为干燥花椒果皮；
[0048]
和/或，步骤s1中，所述花椒和低级醇的料液比为1g：8ml；
[0049]
和/或，步骤s1中，所述浸提时间为48h；
[0050]
和/或，步骤s2中，所述梯度洗脱时，按照洗脱液石油醚和乙酸乙酯的体积比为4:
1、2:1、0:1依次梯度洗脱；
[0051]
和/或，步骤s3中，所述有机溶剂为石油醚；
[0052]
优选地，
[0053]
步骤s1中，所述低级醇为甲醇；
[0054]
和/或，步骤s1中，所述低级醇为体积分数为80％的低级醇水溶液。
[0055]
本发明还提供了一种制备前述的花椒油素环糊精包合物的方法，它包括如下步骤：
[0056]
(1)将花椒油素溶解到有机溶剂中，得花椒油素溶液；
[0057]
(2)向环糊精中加入溶剂溶解，得环糊精溶液；
[0058]
(3)将环糊精溶液加入花椒油素溶液中，进行包合反应，得到包合液，将所得包合液冷藏，抽滤，滤饼干燥，即得。
[0059]
与现有技术相比，本发明取得的技术效果是：
[0060]
1.本发明提供一种花椒油素羟丙基-β-环糊精包合物的制备方法，在本发明配比和制备方法下，采用溶解性高的羟丙基-β-环糊精，将在水中几乎不溶的花椒油素包合形成质量稳定的包合物，制得的花椒油素羟丙基-β-环糊精包合物在水相中的溶解性明显改善，具有较高的溶出度，包合率高；同时花椒油素羟丙基-β-环糊精包合物的溶解速度提高，有利于提高药物的生物利用度；羟丙基-β-环糊精对花椒油素进行包合后，使得花椒油素进入环糊精空穴中，可防止药物氧化和见光分解；能显著提高花椒油素的稳定性。其中，实施例5制备的花椒油素环糊精包合物效果最优。
[0061]
2.本发明提供了制备所述花椒油素环糊精包合物的方法，该方法工艺简单且易于操作，效率高，适合工业化生产。
[0062]
综上，本发明采用羟丙基-β-环糊精将花椒油素包合得到花椒油素环糊精包合物，在本发明配比和制备方法下，该包合物包合率高，质量稳定，在水相中溶解性显著增加，具有较高溶出度，有利于提高花椒油素的生物利用度；此外，该包合物可防止花椒油素氧化和见光分解，能显著提高花椒油素的稳定性。该花椒油素包合物制备方法简单，易于操作，效率高，适合工业化生产。
[0063]
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
[0064]
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
[0065]
图1为本发明实施例5制备的花椒油素的核磁共振氢谱图。
[0066]
图2为本发明实施例5制备的花椒油素的核磁共振碳谱图。
[0067]
图3为本发明实施例5制备的花椒油素的高效液相色谱分析图，图中t＝14.96min峰为花椒油素。
[0068]
图4为本发明所用羟丙基-β-环糊精的高效液相色谱分析图。
[0069]
图5为本发明实施例5制备的花椒油素包合物的高效液相色谱分析图，图中t＝
14.96min峰为花椒油素包合物。
[0070]
图6为本发明所用羟丙基-β-环糊精的红外谱图。
[0071]
图7为本发明实施例5制备的花椒油素的红外谱图。
[0072]
图8为本发明实施例5制备的花椒油素与羟丙基-β-环糊精的简单混合物的红外谱图。
[0073]
图9为本发明实施例5制备的花椒油素包合物的红外谱图。
具体实施方式
[0074]
本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。
[0075]
实施例1、本发明花椒油素环糊精包合物的制备
[0076]
(1)花椒油素的提取：取干燥花椒粉末500g，用体积分数为80％甲醇水溶液冷浸提取48h，料液比为1:8(g/ml)，浸提3次，合并浸提液，浸提液在50℃下减压浓缩得花椒提取物总浸膏；然后用水稀释至甲醇体积分数为20％后采用1l石油醚萃取，取石油醚层减压浓缩，浓缩后浸膏用硅胶柱层析，石油醚:乙酸乙酯按照体积比4:1、2:1、0:1依次梯度洗脱得花椒油素粗品。将花椒油素粗品按1g：8ml质量体积比加入石油醚溶解，并置于冰箱中低温(-18℃)冷冻10h，结晶，重复此过程3次，制备得到高纯度的花椒油素7.2g。
[0077]
(2)花椒油素包合物的制备：称取2.0g花椒油素溶解到20ml无水乙醇溶剂中获得花椒油素的溶液；取花椒油素1倍摩尔量的羟丙基-β-环糊精，加纯化水加热溶解配制成饱和溶液；将环糊精饱和溶液恒温(40℃)加热搅拌，搅拌速度500r/min，同时缓慢加入花椒油素的溶液，进行包合反应，得到包合液；持续搅拌2.5h，停止加热，继续搅拌至室温；将包合溶液置冰箱(-18℃)冷藏20小时，抽滤，滤饼于40℃进行热风干燥，干燥结束后称重，得到花椒油素包合物13.4g。
[0078]
(3)成品检测
[0079]
取花椒油素包合物成品适量，精密称定，加流动相适量，超声溶解后，用流动相稀释制成每1ml中约含50μg成品的溶液，摇匀；精密量取10μl，用高效液相色谱(hplc)仪记录色谱图。检测色谱条件为：流动相组成为乙腈-水45:55(v/v)，色谱柱型号ymc-pack c18色谱柱(4.6mm
×
250mm，5μm)；流速1.0ml/min；柱温：室温；检测波长302nm。另取花椒油素对照品，同法测定，作为对照组。按外标法以峰面积计算。
[0080]
按下式计算花椒油素环糊精包合物包合率和产率：
[0081]
产率＝包合物质量/(环糊精投入量 花椒油素投入量)*100％
[0082]
包合率＝花椒油素质量/花椒油素投放量*100％
[0083]
计算所得花椒油素的包合率为82.27％，包合物产率为75.61％
[0084]
实施例2、本发明花椒油素环糊精包合物的制备
[0085]
(1)花椒油素的提取：取干燥花椒粉末1000g，用体积分数为70％甲醇水溶液冷浸提取48h，料液比为1:8(g/ml)，浸提3次，合并浸提液，浸提液在50℃下减压浓缩得花椒提取物总浸膏；然后用水稀释至甲醇体积分数为20％后采用2l石油醚萃取，取石油醚层减压浓缩，浓缩后浸膏用硅胶柱层析，石油醚:乙酸乙酯按照体积比4:1、2:1、0:1依次梯度洗脱得花椒油素粗品。将花椒油素粗品按1g：5ml质量体积比加入石油醚溶解，并置于冰箱中低温(-18℃)冷冻10h，结晶，重复此过程3次，制备得到高纯度的花椒油素14.8g。
[0086]
(2)花椒油素包合物的制备：称取12.0g花椒油素溶解到120ml无水乙醇溶剂中获得花椒油素的溶液；取花椒油素1.5倍摩尔量的羟丙基-β-环糊精，加纯化水加热溶解配制成饱和溶液；将环糊精饱和溶液恒温(40℃)加热搅拌，搅拌速度600r/min，同时缓慢加入花椒油素的溶液，进行包合反应，得到包合液；持续搅拌3h，停止加热，继续搅拌至室温；将包合溶液置冰箱(-18℃)冷藏24小时，抽滤，滤饼于50℃进行热风干燥，干燥结束后称重，得到花椒油素包合物105.8g。
[0087]
(3)成品检测
[0088]
按实施例1的方法测试并计算花椒油素的包合率为85.75％，包合物产率为68.97％。
[0089]
实施例3、本发明花椒油素环糊精包合物的制备
[0090]
(1)花椒油素的提取：取干燥花椒粉末1000g，用体积分数为75％甲醇水溶液冷浸提取48h，料液比为1:10(g/ml)，浸提3次，合并浸提液，浸提液在50℃下减压浓缩得花椒提取物总浸膏；然后用水稀释至甲醇体积分数为20％后采用3l石油醚萃取，取石油醚层减压浓缩，浓缩后浸膏用硅胶柱层析，石油醚:乙酸乙酯按照体积比4:1、2:1、0:1依次梯度洗脱得花椒油素粗品。将花椒油素粗品按1g：5ml质量体积比加入石油醚溶解，并置冰箱中低温(-18℃)冷冻10h，结晶，重复此过程3次，制备得到高纯度的花椒油素13.7g。
[0091]
(2)花椒油素包合物的制备：称取12.0g花椒油素溶解到150ml无水乙醇溶剂中获得花椒油素的溶液；取花椒油素2倍摩尔量的羟丙基-β-环糊精，加纯化水加热溶解配制成饱和溶液；将环糊精饱和溶液恒温(50℃)加热搅拌，搅拌速度700r/min，同时缓慢加入花椒油素的溶液，进行包合反应，得到包合液；持续搅拌4h，停止加热，继续搅拌至室温；将包合溶液置冰箱(-18℃)冷藏40小时，抽滤，滤饼于40℃进行热风干燥，干燥结束后称重，得到花椒油素包合物145.5g。
[0092]
(3)成品检测
[0093]
按实施例1的方法测试并计算花椒油素的包合率为87.67％，包合物产率为72.56％。
[0094]
实施例4、本发明花椒油素环糊精包合物的制备
[0095]
(1)花椒油素的提取：取干燥花椒粉末1000g，用体积分数为100％的无水甲醇冷浸提取48h，料液比为1:5(g/ml)，浸提3次，合并浸提液，浸提液在50℃下减压浓缩得花椒提取物总浸膏；然后用水稀释至甲醇体积分数为20％后采用2l石油醚萃取，取石油醚层减压浓缩，浓缩后浸膏用硅胶柱层析，石油醚:乙酸乙酯按照体积比4:1、2:1、0:1依次梯度洗脱得花椒油素粗品。将花椒油素粗品按1g：8ml质量体积比加入石油醚溶解，并置冰箱中低温(-18℃)冷冻10h，结晶，重复此过程3次，制备得到高纯度的花椒油素14.2g。
[0096]
(2)花椒油素包合物的制备：称取12.0g花椒油素溶解到180ml无水乙醇溶剂中获得花椒油素的溶液；取花椒油素3倍摩尔量的羟丙基-β-环糊精，加纯化水加热溶解配制成饱和溶液；将环糊精饱和溶液恒温(40℃)加热搅拌，搅拌速度600r/min，同时缓慢加入花椒油素的溶液，进行包合反应，得到包合液；持续搅拌3h，停止加热，继续搅拌至室温；将包合溶液置冰箱(-18℃)冷藏30小时，抽滤，滤饼于40℃进行热风干燥，干燥结束后称重，得到花椒油素包合物222.1g。
[0097]
(3)成品检测
[0098]
按实施例1的方法测试并计算花椒油素的包合率为88.24％，包合物产率为75.32％。
[0099]
实施例5、本发明花椒油素环糊精包合物的制备
[0100]
(1)花椒油素的提取：取干燥花椒粉末10kg，用体积分数为80％甲醇水溶液冷浸提取48h，料液比为1:8(g/ml)，浸提3次，合并浸提液，浸提液在50℃下减压浓缩得花椒提取物总浸膏；然后用水稀释至甲醇体积分数为20％后采用20l石油醚萃取，取石油醚层减压浓缩，浓缩后浸膏用硅胶柱层析，石油醚:乙酸乙酯按照体积比4:1、2:1、0:1依次梯度洗脱得花椒油素粗品。将花椒油素粗品按1g：5ml质量体积比加入石油醚溶解，并置冰箱中低温(-18℃)冷冻10h，结晶，重复此过程3次，制备得到高纯度的花椒油素147.8g。
[0101]
(2)花椒油素包合物的制备：称取120g花椒油素溶解到1.5l无水乙醇溶剂中获得花椒油素的溶液；取花椒油素2倍摩尔量的羟丙基-β-环糊精，加纯化水加热溶解配制成饱和溶液；将环糊精饱和溶液恒温(40℃)加热搅拌，搅拌速度500r/min，同时缓慢加入花椒油素的溶液，进行包合反应，得到包合液；持续搅拌3h，停止加热，继续搅拌至室温；将包合溶液置冰箱(-18℃)冷藏34小时，抽滤，滤饼于40℃进行热风干燥，干燥结束后称重，得到花椒油素包合物1562.9g。
[0102]
(3)成品检测
[0103]
按实施例1的方法测试并计算花椒油素的包合率为89.52％，包合物产率为78.46％。
[0104]
图1是本发明实施例5制得的花椒油素的核磁共振氢谱图。图2是本发明实施例5制得的花椒油素的核磁共振碳谱图。
[0105]
图3-图5分别为花椒油素、羟丙基-β-环糊精、花椒油素羟丙基-β-环糊精包合物的高效液相色谱图，观察图3-图5可发现，在此检测条件下，羟丙基-β-环糊精没有吸收，证明羟丙基-β-环糊精在此条件的高效液相色谱检测中不会对花椒油素的检测造成影响。花椒油素在302nm条件下，14.96min时出现吸收峰；而羟丙基-β-环糊精的花椒油素包合物水溶液也在302nm，相同的高效液相条件下在14.96min出现吸收峰，证明包合成功。
[0106]
另外，从图6-图9的红外图谱可看出，花椒油素的红外特征峰在1617.8cm-1
和1270.7cm-1
处，在与羟丙基环糊精简单混合后，花椒油素的特征峰未消失，但在形成包合物后，特征峰强度减弱甚至消失，证明形成了花椒油素的羟丙基环糊精包合物。
[0107]
根据上述实施例可知：本发明配比和制备方法下制备的花椒油素环糊精包合物包合率高、产率高；在水溶液中溶解性显著增加，有较高的溶出度，利于提高其生物利用度；并且该包合物可防止花椒油素氧化和见光分解，显著提高了花椒油素的稳定性。其中，实施例5制备的花椒油素环糊精包合物效果最优。
[0108]
综上，本发明采用羟丙基-β-环糊精将花椒油素包合得到花椒油素环糊精包合物，在本发明配比和制备方法下，该包合物包合率高，质量稳定，在水相中溶解性显著增加，具有较高溶出度，有利于提高花椒油素的生物利用度；此外，该包合物可防止花椒油素氧化和见光分解，能显著提高花椒油素的稳定性。该花椒油素包合物制备方法简单，易于操作，效率高，适合工业化生产。