水楊酸羥丙基倍他環(huán)糊精包合物的制備及表征

薛 松，潘繼飛,2，陳建英,2*，渠廣民，李明鈺

（1. 山東省藥學(xué)科學(xué)院 山東省黏膜與皮膚給藥技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250101；2. 山東福瑞達(dá)醫(yī)藥集團(tuán)有限公司 山東省黏膜與皮膚給藥技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250101；3. 齊魯制藥有限公司，山東 濟(jì)南 250101）

水楊酸（salicylic acid，SA）為微溶于水的白色結(jié)晶粉末，易溶于乙醇等有機(jī)溶劑，光照條件下發(fā)生變色反應(yīng)，若急劇加熱會(huì)發(fā)生分解現(xiàn)象。SA在醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，但由于SA在水中溶解度較小，且具有一定刺激性，限制了其在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用[1-2]。SA在外用制劑中的濃度范圍為0.2 %～2 %，已上市品種多為乙醇制劑。SA在化妝品中的最大使用量為2 %，在祛痘產(chǎn)品中的使用濃度為0.5 %～1.5 %，在去角質(zhì)用途的產(chǎn)品中的濃度可達(dá)3 %～6 %。SA的濃度超過6 %對(duì)皮膚組織有一定腐蝕性，高濃度的SA會(huì)導(dǎo)致皮膚過度干燥、皮膚變薄及屏障功能變差。在常壓、20 ℃條件下，SA的溶解度小于0.3 g[3]，在水性基質(zhì)的產(chǎn)品中不穩(wěn)定，易析出。

包合技術(shù)是解決這一問題的有效方法之一，經(jīng)包合后可顯著提高疏水性化合物的水溶性，并提高其生物利用度[4-5]。羥丙基倍他環(huán)糊精（HP-β-CD）是常見的β環(huán)糊精（β-CD）的衍生物，比β-CD具有更好的水溶性、更強(qiáng)的包合能力和更加優(yōu)異的生物安全性，采用HP-β-CD包合的物質(zhì)在加工儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過程中的穩(wěn)定性會(huì)得到提高，能增加使用時(shí)的安全性[6-7]，因此更適用于醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域。已有研究采用HP-β-CD制備SA包合物增強(qiáng)其在水中的溶解[8]，有報(bào)道SA被HP-β-CD包裹后還具有減小皮膚刺激性的優(yōu)點(diǎn)[9]。本研究采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法制備水楊酸羥丙基倍他環(huán)糊精包合物（SA-HP-β-CD），通過傅里葉變換紅外光譜（FTIR）和核磁共振氫譜（1H NMR）對(duì)其進(jìn)行表征，并建立SA的含量測(cè)定方法。與文獻(xiàn)報(bào)道[8-9]方法相比，本法操作簡單，包合率高，獲得的包合物質(zhì)量穩(wěn)定。本研究可為開發(fā)治療效果好、皮膚刺激作用小的SA外用制劑奠定基礎(chǔ)。

1 儀器與材料

1.1 儀器

MS204TS/02電子天平（梅特勒-托利多）；N-1100旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海愛朗）；OSB-2100油浴鍋（上海愛朗）；SHB-B95循環(huán)水真空泵（鄭州長城）；HE53102鹵素水分測(cè)定儀（梅特勒-托利多）；Agilent 8454紫外分光光度計(jì)（美國安捷倫公司）；AV500M核磁共振儀（德國布魯克）；MAGNA550傅里葉紅外光譜儀（美國尼高力公司）。

1.2 材料

水楊酸對(duì)照品（批號(hào)：100103-201913，中國食品藥品檢定研究院）；HP-β-CD（注射級(jí)，批號(hào)：HP2020110121，山東濱州智源），其他試劑均為分析純。

2 方法

2.1 SA-HP-β-CD的制備

稱取適量SA，置入梨形瓶，無水乙醇溶解，制成1～2 mg/ml的溶液，按SA:HP-β-CD=0.9:1（摩爾比）稱取對(duì)應(yīng)量HP-β-CD，置入梨形瓶，攪拌溶解。將梨形瓶置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，30 ℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇，收集產(chǎn)物，即得SA-HP-β-CD。

2.2 SA的含量測(cè)定

2.2.1 SA與SA-HP-β-CD紫外吸收波長的確定 稱取5.00 mg SA、56.5 mg HP-β-CD和61.5 mg SA-HP-β-CD，分別加10 ml乙醇溶解，加純化水稀釋至250 ml，作為供試液，在200～400 nm波長范圍內(nèi)進(jìn)行紫外掃描，確定SA和SA-HP-β-CD的特征吸收峰。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 精密稱取SA對(duì)照品0.3 g，置入100 ml量瓶，加10 ml乙醇溶解，純化水定容，混勻后取1 ml至另一100 ml量瓶中，純化水定容至刻度，即得SA對(duì)照品溶液。精密吸取對(duì)照品溶液2，4，6，8，10 ml，分別置入10 ml量瓶，以水為溶劑定容。在特征吸收峰波長處測(cè)定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并進(jìn)行線性回歸。

2.2.3 SA-HP-β-CD中SA的含量測(cè)定 稱取適量SAHP-β-CD，加水溶解制成含SA約30 mg/ml的溶液，經(jīng)0.45 μm和0.22 μm濾膜過濾，取濾液1.0 ml，置入100 ml量瓶，加水稀釋至100 ml；取稀釋后溶液1.0 ml，置入10 ml量瓶，加水定容至10 ml。取溶液，在特征吸收峰波長處測(cè)定吸光度，按標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算溶液中SA的含量，按下式計(jì)算包合物中SA的含量（H）。

其中，C為按標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到的溶液中SA的含量（g/ml），N為稀釋倍數(shù)，M為SA-HP-β-CD的質(zhì)量（g），h為SA-HP-β-CD的干燥失重（%）。

2.3 SA-HP-β-CD包合率的計(jì)算

按下式計(jì)算SA-HP-β-CD的包合率（R）。

式中W為SA-HP-β-CD的質(zhì)量（g），H為SAHP-β-CD中SA的含量（%），E為SA的投料量。

2.4 水溶性實(shí)驗(yàn)

2.4.1 SA水溶性測(cè)定 稱取SA原料1.0 g，置入100 ml量瓶，加水超聲溶解，25 ℃±0.5 ℃下，加水定容至刻度，濾膜過濾，精密吸取續(xù)濾液1 ml，置入50 ml量瓶，加水定容至刻度，在特征吸收峰波長處測(cè)定吸光度，按標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算溶液中SA的含量，計(jì)算SA溶解度。

2.4.2 SA-HP-β-CD水溶性測(cè)定 取包合物約7 g，精密稱定，置入15 ml離心管，25 ℃下溶解于10 ml純化水中。8000 r/mim離心除去未溶解的SA-HP-β-CD，取上清，用純化水稀釋1000倍。采用紫外可見分光光度法測(cè)定SA的濃度，計(jì)算SA-HP-β-CD溶解度。

2.5 SA-HP-β-CD的FT-IR分析

稱取SA-HP-β-CD約5 mg，與溴化鉀混合均勻，共同研磨，將研磨的粉末置于壓膜機(jī)中壓制成透明薄片，將壓制好的樣品置于傅里葉紅外光譜儀中，以空氣為背景掃描，得到FT-IR圖譜。

2.6 SA-HP-β-CD 1H NMR測(cè)定

稱取SA-HP-β-CD約10 mg，溶解于500 μl氘代水中。于25 ℃采集SA-HP-β-CD的1H NMR譜。

3 結(jié)果

3.1 SA的制備

采用旋蒸法制備獲得SA-HP-β-CD，性狀為類白色粉末。

3.2 SA的含量測(cè)定

3.2.1 SA-HP-β-CD的紫外吸收光譜 SA、HP-β-CD水溶液的紫外吸收光譜見圖1。HP-β-CD在200～400 nm處無吸收峰，SA與SA-HP-β-CD的水溶液圖譜一致，特征吸收峰出現(xiàn)于230～297 nm波長處。結(jié)果表明，HP-β-CD對(duì)SA的測(cè)定無干擾。因此以297 nm作為SA-HP-β-CD的特征吸收波長，用于測(cè)定包合物中SA的含量。

圖1 SA和SA-HP-β-CD的紫外吸收光譜

3.2.2 SA的標(biāo)準(zhǔn)曲線 SA在6.26～31.3 mg/ml范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性回歸方程為：y=0.0262x+0.0101，R2=0.9997。

3.2.3 SA-HP-β-CD中SA的含量測(cè)定 經(jīng)測(cè)定，SAHP-β-CD包合物中SA的含量為7.94 %。

3.3 SA-HP-β-CD的水溶性

測(cè)定SA及SA-HP-β-CD包合物水溶液的吸光度，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程計(jì)算，得SA溶解度為1.05 mg/ml，包合物溶解度為51.51 mg/ml，經(jīng)包合后得到的SA-HP-β-CD將SA的水溶性提高了近50倍。

3.4 SA-HP-β-CD的包合率

經(jīng)計(jì)算，A-HP-β-CD產(chǎn)物的包合率為97.16 %。

3.5 SA-HP-β-CD的FT-IR光譜分析

比較SA及SA-HP-β-CD的FT-IR光譜（見圖2、圖3），SA-HP-β-CD FT-IR光譜中，比較明顯的變化是SA苯環(huán)上碳?xì)滏I的伸縮振動(dòng)從3330.72 cm-1藍(lán)移至3346.84 cm-1，鄰位二取代苯環(huán)上的碳?xì)涿嫱鈴澢駝?dòng)從755.26 cm-1藍(lán)移至785.15 cm-1。該現(xiàn)象是由于SA作為客體進(jìn)入HP-β-CD的疏水空腔中，其骨架震動(dòng)受到影響而產(chǎn)生的，以上特征峰的變化證明了SA被HP-β-CD成功包合。

圖2 SA和SA-HP-β-CD的紫外吸收光譜

圖3 SA-HP-β-CD的FT-IR圖譜

3.6 SA-HP-β-CD的1H NMR譜

SA和SA-HP-β-CD的1H NMR譜見圖4、圖5。由圖4、圖5可見，由于SA被HP-β-CD包合，SA所處的化學(xué)環(huán)境的改變導(dǎo)致SA-HP-β-CD1H NMR譜特征吸收峰與SA1H NMR譜特征吸收峰相比，整體向低場(chǎng)移動(dòng)，表明SA-HP-β-CD包合物形成。

圖4 SA的1H NMR譜

圖5 SA-HP-β-CD的1H NMR譜

4 結(jié)論

將SA與HP-β-CD按0.9:1的摩爾比投料，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法制得的SA-HP-β-CD包合率高達(dá)97 %，可將SA的溶解度提高至50 mg/ml以上。SA-HP-β-CD中苯環(huán)的FT-IR特征峰及1H NMR特征峰均在包合前后發(fā)生了位移，證明旋蒸工藝成功地制備了SA-HP-β-CD。本研究為SA在外用水性基質(zhì)制劑中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。高濃度SA-HP-β-CD外用制劑對(duì)皮膚的刺激性和療效有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究。