超分子包合技术在新药研制中的应用

在药物研究中用以进行超分子包合研究的主体有冠醚、环糊精、杯芳烃及瓜环等,它们均具有穴状结构,能通过非共价键与离子及中性分子形成超分子,可以提高药物的稳定性。本文重点介绍了这几种主要的超分子包合主体在药物研发中的应用研究进展,并对超分子包合技术在新药研制中的应用前景进行了展望。

相溶解度法测定羟丙基-β-环糊精与欧前胡素和异欧前胡素的超分子包合常数

目的:利用相溶解度曲线法研究不同浓度的羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)与欧前胡素和异欧前胡素的超分子相互作用。方法:配制一系列浓度的HP-β-CD溶液,加入过量的欧前胡素或异欧前胡素,绘制相溶解度图。结果:相溶解度曲线为线性关系,包合模型为AL型。说明欧前胡素和异欧前胡素均与HP-β-CD以1∶1包合,其包合常数分别为214.4、587.2 L/mol。结论:HP-β-CD与欧前胡素和异欧前胡素形成的超分子化合物均有较好的增溶作用,且对异欧前胡素的增溶作用优于欧前胡素。

甲基化-β-环糊精与齐墩果酸的超分子包合常数的测定及热力学稳定性的研究

目的为提高齐墩果酸的水溶性和生物利用度,研究甲基化-β-环糊精包合齐墩果酸过程及其相关条件。方法通过高效液相色谱法测定不同温度下不同浓度的甲基化-β-环糊精包合的齐墩果酸的量,绘制不同温度下的相溶解度曲线图,测定包合过程的超分子包合常数和热力学参数。结果不同温度下齐墩果酸的相溶解度图均呈现出AL型特点。在25,35和45℃条件下甲基化-β-环糊精与齐墩果酸包合过程的超分子包合常数分别为6.916,10.39和27.80L.mol-1,热力学参数ΔH0为54.59kJ.mol-1,ΔS0为198.4J.mol-1.K-1,ΔG0分别为-4.555,-6.538和-8.522kJ.mol-1。结论甲基化-β-环糊精与齐墩果酸可自发形成摩尔比为1∶1的包合物。形成的超分子包合物均有较好的增溶作用,整个包合过程体现为熵驱动过程。

β-环糊精对D/L-酪氨酸对映体的手性识别及超分子包合物的合成

利用圆二色谱研究了β－环糊精（β－ＣＤ）对Ｄ／Ｌ酪氨酸的手性识别行为，制备出了β－ＣＤ与Ｌ－酪氨酸（Ｌ－Ｔｙｒ）的固体超分子化合物，并用元素分析、薄层分析、Ｘ射线粉末衍射及热分析对包合物进行了表征，用荧光光谱法测定了包合物的形成常数．实验结果表明，β－ＣＤ具有选择包结Ｌ－酪氨酸的特性；主客体形成１１的包合物，其组成为Ｌ－Ｔｙｒ／β－ＣＤ·１２Ｈ２Ｏ；稳定常数为５．１３×１０３Ｌ／ｍｏｌ；

球烯与对叔丁基杯[8]芳烃苯醚形成超分子包合物的研究

报道合成了一种新型的对叔丁基杯［８］芳烃苯醚，其在甲苯中可与球烯（Ｃ６０、Ｃ７０）形成超分子包合物．通过红外光谱、紫外光谱对所形成的包合物进行表征，探讨了影响反应的因素，测定了Ｃ６０包合物的配合比为１∶１，而Ｃ７０包合物的配合比为２∶１，它们的反应平衡常数Ｋａｓ分别为１．８１０×１０３ｍｏｌ－１·Ｌ和３．６５７×１０２（ｍｏｌ－１·Ｌ）１／２。

大黄酚与甲基化-β-环糊精的超分子包合和体外释放特性研究

为提高大黄酚(Chr)的水溶性,采用电磁搅拌-喷雾干燥法(ES)制备Chr-甲基化-β-环糊精(M-β-CD)包合物,通过相溶解度、体外释放特性等实验考察Chr包合前后的溶解、释放特性。结果发现:不同温度下Chr的相溶解度图均呈现出AL型特点,在25、35和45℃条件下Chr与M-β-CD包合过程的超分子包合常数分别为6.56×102、7.85×102、1.09×103L/mol;包合过程的△H0为20.09 kJ/mol;△S0为121.11 J/(mol·K);△G0分别为-16.01、-17.21、-18.42 kJ/mol;Job’s测定显示Chr与M-β-CD可自发形成摩尔比为1:1的包合物;形成的超分子包合物均有较好的增溶作用,整个包合过程体现为熵驱动过程。体外释放实验表明:ES法制备的包合物的累积释放率明显优于Chr原药和Chr与M-β-CD的物理混合物。Chr-M-β-CD包合物理化性质及体外释药性能良好,有望成为理想的Chr给药系统。

姜黄素超分子包合物的体外抗肿瘤活性评价

对姜黄素超分子包合物的体外抗肿瘤活性进行评价。采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)比色法检测包合物(40、80、160、320、640μg/m L)对不同肿瘤细胞(A375黑色素瘤细胞、A549肺癌细胞、Hela宫颈癌细胞和MCF-7乳腺癌细胞)处理不同时间(24、48、72 h)后对其细胞存活率的影响,并进一步运用Annexin-V/PI双染检测包合物抑制肿瘤细胞增殖的原因。结果表明,四种细胞的存活率均随着包合物浓度和处理时间的增加呈下降趋势,并且包合物对A375细胞的增殖具有最强的抑制作用,其IC50达到最低,为476.4μg/m L。进一步的检测发现,当包合物处理A375细胞后,细胞凋亡的数量随着包合物浓度的升高而升高,从对照组的3.3%上升到35.0%,这表明,包合物通过诱导细胞凋亡来抑制A375细胞增殖。

RP-HPLC测定不同β-环糊精衍生物超分子包合物中褪黑激素的含量

建立了反相高效液相色谱法测定褪黑激素(MLT)与羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)、甲基-β-环糊精(M-β-CD)以及取代度为1、4、7的3种磺丁基醚-β-环糊精(SBE1-β-CD、SBE4-β-CD、SBE7-β-CD)共5种不同β-环糊精衍生物所形成的超分子包合物中褪黑激素含量的分析方法。采用Agilent Extend C18色谱柱(4.6mm×150mm,5μm),流动相为甲醇-水(40∶60),流速0.8mL/min,柱温:室温,检测波长278nm。结果表明:褪黑激素在5.05—202μg/mL浓度范围内线性关系良好(r=1.000);平均加标回收率分别为99.8%、99.0%、100.4%、99.9%、100.6%;RSD分别为0.53%、1.0%、0.71%、0.94%、0.86%。本方法可用于各类褪黑激素超分子包合物的含量分析。

β-环糊精与二苯胺超分子包合物

研究了β环糊精（主体）与二苯胺（客体）的包合反应。通过元素分析、核磁共振、差热分析及Ｘ射线粉末分析方法确定了包合物的形成，用荧光光谱法测定了包合反应的形成常数。实验结果表明：β环糊精与二苯胺分子形成摩尔比为２∶１的包合物。二苯胺的苯环嵌入β环糊精分子的疏水性空腔内。包合物的分子式为Ｃ９６Ｈ１５１Ｏ７０Ｎ。热稳定性比相应主客体明显提高。

β-环糊精与苄基甲基酮超分子包合物

研究了β-环糊精与苄基甲基酮主、客体分子的包合反应。通过红外、热重-差热、X-射线衍射、核磁共振及元素分析方法确定了包合物的形成与组成。包合物明显改变了主、客体的晶相、光谱及热学性质。核磁共振及元素分析结果表明:β-环糊精与苄基甲基酮形成了包合比(主、客体的物质的量之比)为2∶1的包合物,苄基甲基酮的苄基及甲基分别嵌入了两个β-环糊精的空腔。

相溶解度法测定β-环糊精与4种黄酮类苷元的超分子包合常数

[目的]探讨β-环糊精促进黄酮类化合物色谱分离的可能性。[方法]以银杏黄酮中的4种苷元作为研究对象,研究β-环糊精对结构类似物在溶液条件下的包合作用,通过相溶解度法测定β-环糊精与不同黄酮苷元之间的相互作用。[结果]β-环糊精与槲皮素、木犀草素、山柰酚和异鼠李素的超分子包合常数分别为442.42、1 088.17、187.47、278.24 L/mol,说明β-环糊精可以高效选择性地结合一些黄酮,从而提高色谱分离度。[结论]β-环糊精可以尝试作为液相色谱流动相添加剂使用,提高不同黄酮苷元之间的分离度。

溴甲酚绿-β-环糊精超分子包合物的合成与表征

研究了以β-环糊精为主体,溴甲酚绿为客体的包合反应,用紫外-可见吸收光度法,分子荧光光度法,X射线衍射法等方法对超分子配合物进行了表征,实验结果表明β-环糊精与溴甲酚绿分子形成物质的量为1:1的超分子包合物。

三联吡啶钌超分子包合物及其SiO2复合纳米粒的电化学发光信号放大

利用环糊精类物质能够形成超分子包合物的性质,研究了电中性的β-环糊精(β-CD)和负电性的羧甲基-β-环糊精(CM-β-CD)与电化学发光(ECL)活性物质三联吡啶钌(Ru(bpy)2+3)形成超分子包合物的能力及其对ECL的增强作用。结果表明:形成的超分子包合物能够增强Ru(bpy)2+3的ECL,其中CM-β-CD具有更强的增强作用。相对于Ru(bpy)2+3,CM-β-CD增强了1.42倍,而β-CD仅为1.28倍。以制备的表面电荷为负的SiO2纳米粒为载体,考察了其对Ru(bpy)2+3超分子包合物的吸附能力。结果表明,与Ru(bpy)2+3的CM-β-CD超分子包合物相比,SiO2纳米粒载体对Ru(bpy)2+3的β-CD超分子包合物表现出了更强的吸附能力。制备了ECL信号放大能力最强的β-CD-Ru(bpy)2+3超分子包合物的SiO2复合纳米粒。

姜黄素超分子包合物抑制HepG2肝癌细胞的增殖

对姜黄素超分子包合物抑制HepG2肝癌细胞增殖的作用进行研究。采用MTT法考察不同浓度的姜黄素超分子包合物(40～640μg/mL)处理HepG2细胞不同时间(24h、48h和72h)后对其细胞存活率的影响。然后,采用流式细胞术和测定Caspase 3/8/9酶活来探讨姜黄素超分子包合物抑制HepG2细胞增殖的作用机理。实验结果表明,随着姜黄素超分子包合物处理时间和浓度的增加,HepG2细胞的存活率呈现出逐渐下降的趋势,当处理时间为72h,姜黄素超分子包合物浓度为640μg/mL时,细胞的存活率达到最低为9.81%±1.00%。进一步的流式细胞术分析得知,HepG2细胞内的凋亡细胞数目随着姜黄素超分子包合物浓度的增加而增加,当细胞经640μg/mL姜黄素超分子包合物处理72h后,其细胞内凋亡细胞的数目(Sub-G1)达到最高为93.43%。通过对Caspase 3/8/9的酶活进行检测发现,Caspase 3/8/9的酶活也是随着姜黄素超分子包合物浓度的增加而增加,当640μg/mL姜黄素超分子包合物处理细胞72h后,Caspase 3/8/9的酶活达到最大。进一步地Western blot实验结果也表明,随着姜黄素超分子包合物浓度的增加,Caspase 3/8/9的蛋白表达水平呈升高趋势。上述实验结果表明,姜黄素超分子包合物是通过线粒体途径和死亡受体途径来诱导细胞发生凋亡从而抑制HepG2细胞增殖。

姜黄素超分子包合物对乙醇诱导LO2细胞损伤的保护作用

本文考察了姜黄素超分子包合物(Curcumin/Cyclodextrin polymer inclusion complex,CUR/CDP)对乙醇诱导LO2细胞损伤的保护作用。采用MTT法建立乙醇诱导LO2细胞损伤的模型,通过谷氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPX)、丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)等试剂盒考察了CUR/CDP对乙醇诱导LO2细胞损伤的保护效果。结果表明,经CUR/CDP(80μg/mL)处理后,LO2细胞的存活率从54.75%±8.97%(模型对照组)提高到85.27%±2.64%,且细胞培养液中ALT、AST和LDH活力分别从(26.47±0.90)、(41.02±4.41)、(63.77±4.95)U/L(模型对照组)降低到(16.17±0.42)、(22.62±0.79)、(32.25±1.69)U/L(P<0.01),LO2细胞内GSH-PX、SOD活力分别从(21.82±1.34)、(8.45±1.11)U/mg prot(模型对照组)升高到(36.70±0.56)、(16.47±1.27)U/mg prot,LO2细胞内MDA和ROS含量分别从(1.19±0.15)nmol/mg prot、(198.02%±11.76%)(模型对照组)降低到(0.72±0.05)nmol/mg prot、(110.87%±10.22%)(P<0.01)。综上所述,CUR/CDP通过提高LO2细胞相关抗氧化酶的活力和降低细胞内ROS含量来改善乙醇诱导LO2细胞的损伤。

β-环糊精与中性红超分子包合物的形成与应用

分别用微分脉冲极谱法和光度法测定了β－环糊精与中性红形成的包结化合物的包合稳定常数，并对两种方法的结果作以比较．利用β－环糊精与染料分子间的超分子作用作为介体的固定化方法，制成测定Ｈ２Ｏ２的酶传感器，具有较高的灵敏度和较好的稳定性．

姜黄素超分子包合物改善乙醇诱导LO2肝细胞DNA损伤的作用机制

该文主要考察了姜黄素超分子包合物(curcumin/β-cyclodextrin polymer inclusion complex,CUR/CDP)保护乙醇诱导LO2肝细胞损伤的分子机制。采用流式细胞仪检测CUR/CDP预处理对乙醇诱导细胞损伤后细胞周期分布的影响;Western blot检测CUR/CDP预处理对乙醇诱导细胞内蛋白表达水平变化的影响;活性氧(reactive oxygen species,ROS)试剂盒检测CUR/CDP预处理对乙醇诱导细胞内ROS水平的影响。结果发现,乙醇能显著提高细胞内G_(2)/M期细胞数目,从空白对照组的(8.83±0.46)%提高到(21.86±0.13)%。而经80μg/mL CUR/CDP预处理后乙醇诱导的细胞损伤显著降低,发现其细胞内G_(2)/M期细胞数目从乙醇处理组的(21.86±0.13)%降低到(4.76±0.36)%。进一步研究发现,CUR/CDP能够显著下调乙醇处理组中的p21、p-ATM、p-P53、γ-H2AX以及p-p38MAPK的蛋白表达量和上调cyclin B1和p-MDM2的蛋白表达量。此外,CUR/CDP作用于细胞后其细胞内ROS的荧光强度显著减弱,表明CUR/CDP能够抑制乙醇诱导细胞内ROS的产生。综上所述,CUR/CDP通过抑制细胞内ROS的产生下调细胞内与DNA损伤相关蛋白的表达,从而改善乙醇诱导的肝细胞损伤。

RP-HPLC测定不同β-环糊精衍生物超分子包合物中丹皮酚的含量

建立了用反相高效液相色谱法测定羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)、甲基-β-环糊精(M-β-CD)以及取代度为1、4、7的3种磺丙基醚-β-环糊精(SPE1-β-CD、SPE4-β-CD、SPE7-β-CD)与丹皮酚(PAE)所形成的超分子包合物中丹皮酚含量的方法。采用Extend C18色谱柱(4.6mm×150mm,5μm),流动相为甲醇-水(50∶50),检测波长274nm,流速1mL/min,柱温为25℃。结果表明丹皮酚在4.98—79.68μg/mL浓度范围内线性关系良好(R2=0.9999);平均加标回收率分别为96.78%、95.91%、100.57%、99.71%、100.70%;RSD分别为0.92%、1.76%、0.88%、1.69%、0.96%(n=6)。本法可用于β-环糊精衍生物/丹皮酚超分子包合物中丹皮酚的含量测定。

氧化石墨烯-环糊精与金刚烷超分子包合体系的计算机模拟

理论设计了由6位单羟丙基α(β)-环糊精(Cyclodextrin,HPCD)与氧化石墨烯(GrapheneOxide,GO)共价键连接形成的复合主体化合物(GO-HPCD).结合量子化学计算(QM)和分子动力学模拟(MD),系统研究了该复合主体对金刚烷(Adamantane,AD)的超分子包合行为,并与HPCD对AD的包合进行了比较研究.对研究的结果从构型、热力学性质、径向分布函数(RadialDistributionFunction,RDF)等方面进行了全面分析.在气相条件下,B3LYP/6-31G(d,p)计算结果显示,4种主体对金刚烷的相互作用均较弱;HPαCD和GOHPαCD与金刚烷的MD模拟与QM结果一致,而HPβCD和GO-HPβCD能与金刚烷形成稳定的包合物.在水溶剂中,4种主体均能与金刚烷形成包合物,HPβCD和GO-HPβCD与金刚烷的包合物稳定性明显高于HPαCD和GO-HPαCD的包合物.氧化石墨烯片段的引入未改变环糊精与金刚烷的包合本质,但起到了辅助捕获客体分子的作用.

基于F127的原子转移自由基超分子水凝胶的制备及性能

由α-环糊精或2-溴异丁酰溴改性的α-环糊精与溴丙酰溴封端的F127自组装形成的聚准轮烷（PPRs）为大分子引发剂,通过原子转移自由基聚合（ATRP）,以聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）为桥键单元,2-甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为调节剂制备了交联网络可调的热敏性超分子结构水凝胶。红外光谱（FT-IR）、核磁共振（1H-NMR）和X射线衍射（WAXD）对改性和包合物进行了表征。引入α-环糊精降低了凝胶溶胀度,而改性α-环糊精体系可以提高溶胀度。随PEGDA含量的增加,凝胶溶胀度提高,但随HEMA含量增加而降低。在20℃~50℃范围内,引入聚甲基丙烯酸羟乙酯链降低了凝胶的温度响应性,而由改性α-环糊精线穿的PPRs制备的水凝胶显示最好的热敏性和良好的力学强度。水凝胶的热敏性机理是由于共聚物中PPO链段的聚集形成。