第十七章包合物的制备技术第十七章包合物的制备技术一、概述•包合技术系指一种分子被包藏于另一种分子的空穴结构内，形成包合物（inclusioncompound）的技术。•包合物由主分子和客分子两种组分组成，具有包合作用的外层分子称为主分子(hostmolecule)，被包合到主分子空间中的小分子物质，称为客分子（guestmolecule或enclosedmolecule）。•药物作为客分子经包合后，溶解度增大，稳定性提高，液体药物可粉末化，可防止挥发性成分挥发，掩盖药物的不良气味或味道，调节释放速率，提高药物的生物利用度，降低药物的刺激性与毒副作用等。•包合物根据主分子的构成可分为多分子包合物、单分子包合物和大分子包合物；根据主分子形成空穴的几何形状又分为管形包合物、笼形包合物和层性包合物。•包合物的稳定性主要取决于两组份间的VanderWaals力。•包合过程是物理过程而不是化学反应。•包合物的类型:①管状包合物：是由一种分子构成管状或筒形空洞骨架，另一种分子填充其中而成。尿素、环糊精、硫脲、去氧胆酸等均能与客分子形成管状包合物。②层状包合物•某些表面活性剂能形成层状的胶团，当药物进入胶团时就构成了层状包合物。•例如月桂酸钾使乙苯增溶时，乙苯可存在于表面活性剂亲油基的层间，形成层状包合物。非离子型表面活性剂使维生素Ａ棕榈酸酯增溶，其结构也可认为是层状包合物。③笼状包合物•是客分子进入由几个主分子构成的笼状晶格中而成的包合物。•其空间完全闭合且包接过程为非化学结合，包合物的形成主要取决于主分子和客分子的大小。④单分子包合物：单分子包合物由单一的主分子和单一的客分子形成包合物。例如环糊精（CD）常用为单一的主分子，它具有管状的空洞。⑤分子筛包合物或高分子包合物：此类包合物主要有沸石、糊精、硅胶等。原子排列成三面体配位体：形成笼状或筒状空洞，包接客分子而形成高分子包合物。二、常用包合材料（一）环糊精•环糊精（Cyclodextrin,CD）系淀粉经酶解环合后得到的由6~12个葡萄糖分子连接而成的环状低聚糖化合物。•常见的环糊精是有6（或7、8）个葡萄糖分子通过α-1，4苷键连接而成，分别称为α-CD、β-CD、γ-CD。ß-CD的环状构型•CD的分子构型比较特殊，呈上窄下宽中空的环筒状，分子中的伯羟基（6-OH）位于环筒窄边处，仲羟基（2-,3-OH）位于宽边处。•环筒外面是亲水性的表面，内部则是一个具有一定尺寸的手性疏水管腔，可以依据空腔大小进行分子识别。•CD对酸较不稳定，对碱、热和机械作用都相当稳定，与某些有机溶剂共存时，能形成复合物而沉淀。可利用CD在不同溶剂中的溶解度不同而进行分离。环糊精包封药物的立体结构伯羟基仲羟基•β-CD在室温下水中溶解度仅为1.85%（w/v），其水溶性比没有环合的低聚糖同分异构体要低得多，其原因是：β-CD是晶体,其晶格能高，故水溶性差；β-CD的仲羟基形成分子内氢键，使其与周围水分子形成氢键的可能性下降，故水溶性差。•通过对β-CD分子进行化学结构修饰，破坏β-CD的晶格结构（使晶体变成易溶于水的无定形结构）；减少仲羟基的数目（如进行取代反应等），可以大大提高β-CD的水溶性（例如β-CD衍生物的水溶性较大）。各种环糊精的一般性质各种环糊精的一般性质项目α-CDβ-CDγ-CD葡萄糖单体数678分子量97311351297分子空洞内径0.45-0.6nm0.7-0.8nm0.85-1.0nm空洞深度0.7-0.8nm0.7-0.8nm0.7-0.8nm空洞体积17.6nm34.6nm51.0nm[α]25D(H2O)+150.5°+162.5°+177.4°溶解度（g/L,25℃）145185232结晶性状（从水中得到）针状棱柱状棱柱状项目α-CDβ-CDγ-CD葡萄糖单体数678分子量97311351297分子空洞内径0.45-0.6nm0.7-0.8nm0.85-1.0nm空洞深度0.7-0.8nm0.7-0.8nm0.7-0.8nm空洞体积17.6nm34.6nm51.0nm[α]25D(H2O)+150.5°+162.5°+177.4°溶解度（g/L,25℃）145185232结晶性状（从水中得到）针状棱柱状棱柱状项目项目α-CDα-CDβ-CDβ-CDγ-CDγ-CD葡萄糖单体数葡萄糖单体数678分子量分子量9739731135113512971297分子空洞内径分子空洞内径0.45-0.6nm0.45-0.6nm0.7-0.8nm0.7-0.8nm0.85-1.0nm0.85-1.0nm空洞深度空洞深度0.7-0.8nm0.7-0.8nm0.7-0.8nm0.7-0.8nm0.7-0.8nm...
