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[摘要] 目的 制备Zn-DDC羟丙基β环糊精包合物并进行鉴定。方法 分别以研磨法、搅拌法、超声波法制备，用热分析法、粉末X-射线衍射法、红外光谱法鉴定。结果 鉴定显示Zn-DDC羟丙基β环糊精包合物已形成，包合物的稳定常数为3 451.57 L/mol，且以溶液搅拌法制备更合适。 结论 羟丙基β环糊精可以显著增加Zn-DDC的溶解度。
[关键词] Zn-DDC；羟丙基β环糊精；包合物；鉴定
[中图分类号] R943.4；R927.2???[文献标识码] A???[文章编号] 2095-0616（2012）15-102-02
Preparation and characterization of zinc diethyldithiocarbmate HPβCD inclusion complexes
LIU?Xia1??WANG?Siling2
1.Department of Pharmacy, Hainan Medical College, Hainan Provincial Key Laboratory of R&D of Tropical Herbs, Haikou 571101, China; 2.School of Pharmacy, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China
[Abstract] Objective To prepare and characterize zinc diethyldithiocarbmate HPβCD inclusion complexes. Methods Zn-DDC-HPβCD inclusion complexes was prepared by milling method, agitating method and ultrasound method separately and identified by DSC, X-ray and IR method respectively. Results The inclusion complexes were abtained. the stable constant of Zn-DDC-HPβCD was 3 451.57 L/mol. Conclusion The solubility of Zn-DDC was increased greatly by HPβCD.
[Key words] Zn-DDC; HPβCD ; Inclusion complexes; Identify
据报道，二乙氨荒酸（DDC）为抗白内障药物双硫伦（DSF）的代谢产物，能与锌形成金属螯合物Zn-DDC，Zn-DDC的抗氧化作用更强[1]。经笔者研究发现：Zn-DDC在正辛醇/水中的分配系数为（94.9±0.7），有利于角膜透过，但Zn-DDC在水中溶解度仅为4.79 μg/mL，需要采取适宜的方法增加其水中溶解度以达到滴眼液所需要的剂量要求。据文献报道在制剂中加入羟丙基β环糊精可起到多种作用：增加难溶性药物的溶解度、提高生物利用度、增加药物的稳定性、降低药物刺激性等[2-3]。笔者以研磨法、搅拌法和超声波法制备Zn-DDC羟丙基β环糊精的包合物，分别采用DSC、粉末X-Ray与IR进行验证。
1?资料与方法
1.1?仪器与试剂
JY92-Ⅱ超声波细胞粉碎机（宁波新芝科器研究所），LG-3型多用冰冻干燥机（宁波生化仪器厂），791磁力搅拌器（上海南汇电讯器材厂），D/max-γA型X-ray衍射仪（日本理学Rigaru株氏会社），DSC60差动热分析仪（日本 Shimadzu株氏会社），IFS-55红外分光光度计（德国Bruker公司），Zn-DDC（自制），羟丙基β环糊精（日本和光工业株氏会社），其他试剂均为分析纯。
1.2?Zn-DDC羟丙基β环糊精包合物的制备方法
1.2.1?研磨法?按重量比（4︰1、8︰1、12︰1、16︰1、20︰1）称取羟丙基β环糊精与Zn-DDC，在研钵中加少量氯
仿溶解Zn-DDC，将羟丙基β环糊精用适量的纯化水溶解后加到研钵中，充分研磨后低温干燥，将所得物用适量纯化水溶解，过滤，滤液在-25℃条件下冷冻干燥，HPLC法测定包合物中Zn-DDC含量。结果表明羟丙基β环糊精与Zn-DDC的最佳投料量为主客体重量比是16︰1，包合物中Zn-DDC的含量为2.24%（w/w）。
1.2.2?超声波法?将定量过量Zn-DDC细粉加至含10% 羟丙基β环糊精的纯化水溶液中，超声（功率400 W）5 min，过滤，滤液在-25℃条件下冷冻干燥，测定包合物中Zn-DDC含量为0.27%（w/w）。
1.2.3?溶液搅拌法?将定量过量的Zn-DDC细粉加至含10% 羟丙基β环糊精的纯化水溶液内，室温搅拌24 h后滤过，滤液于-25℃冻干，测得包合物中Zn-DDC含量为2.10%（w/w）。
1.3?Zn-DDC羟丙基β环糊精包合物的鉴定方法
取Zn-DDC、羟丙基β环糊精、二者包合物及物理混合物以下列方法鉴定。
1.3.1?DSC法?测试条件：坩埚为铝制；参比物为Al2O3；气氛为氮气；升温速率为5℃/min。
1.3.2?粉末X线法?测试条件：靶：Cu（50 kV，100 mV）；波长：1.540 56；扫描速度：4°/min；扫描范围：3°～50°。
1.3.3?IR法?测试条件：分别将2 mg样品与200 mg KBr制片，扫描范围为450～4 000/cm。
2?结果
2.1?DSC法的鉴定结果
在DSC图谱中，Zn-DDC与羟丙基β环糊精的物理混合物分别于279.94℃和181.28℃呈吸热峰，为二者叠加，而包合物中Zn-DDC的吸热峰消失，只在281.61℃开始出现吸热峰，与羟丙基β环糊精的图谱接近一致，表明Zn-DDC被羟丙基β环糊精包合。见图1。 2.2?粉末X线法的鉴定结果
Zn-DDC与羟丙基β环糊精物理混合物衍射图谱为二者叠加，包合物的图谱与羟丙基β环糊精的相似，说明Zn-DDC被羟丙基β环糊精包合。见图2。
2.3?IR法的鉴定结果
在IR图谱中，Zn-DDC与羟丙基β环糊精物理混合物在约2 973/cm与2 931/cm处分别呈现Zn-DDC与羟丙基-β-环糊精的特征峰，为二者叠加，而包合物的图谱只呈现出羟丙基-β-环糊精的特征，说明Zn-DDC被羟丙基β环糊精包合。见图3。
2.4?测定Zn-DDC羟丙基β环糊包合物常数
将羟丙基β环糊精配制成浓度为1、2、5、10、15、20、40、80、160 mmol/L的纯化水溶液，将过量的Zn-DDC加入其中，于（25±1）℃下平衡24 h，取上清液过滤，取续滤液测定溶液中Zn-DDC含量，以Zn-DDC溶解度对羟丙基β环糊精浓度作图，得相溶解度图。见图4。
该相溶解度图符合HiguchiA型[4]，相图起始部分呈直线，方程为Y=0.029 8X+0.008 9，则稳定常数Kst=斜率/截距（1-斜率）=3 451.57 L/mol。
3?讨论
本研究在采用超声波法制备的包合物中测得的Zn-DDC含量低，HPLC测定时检测到二硫化碳峰，说明超声会导致Zn-DDC被破坏；所采用的研磨法为手工操作，结果重现性很差；而溶液搅拌法重现性好，所制得的包合物中Zn-DDC含量为2.10%，最终确定以溶液搅拌法制备Zn-DDC-羟丙基β环糊精包合物。
据文献报道[5-6]，人眼对18%以下羟丙基-β-环糊精很好耐受，降至12.5%时对人眼已无刺激。根据相溶解度图计算，浓度为10%羟丙基-β-环糊精所增溶的Zn-DDC浓度（10%羟丙基β环糊精可以使Zn-DDC在水中的溶解度增大470倍）已经满足临床需要，所以在用超声波法及溶液搅拌法中均选用10%羟丙基-β-环糊精。
药物与环糊精之间相互作用的强弱可由包合物稳定常数的大小反映。对难溶性药物来说，当环糊精包合物稳定常数介于200 ～5 000 L/mol之间时，有利于药物生物利用度的提高 [5]，Zn-DDC-羟丙基β环糊精包合物的稳定常数为3 451.57 L/mol，将会有利于增加Zn-DDC在眼部的生物利用度。
[参考文献]
[1] Masukawa T，Kunio Nakanishi.Protection by disulfiram and diethyldithiocarbamate against hyposia-induced lethality in mice[J].Japan J Pharmacol，1993，63（3）：279.
[2] Thorstein L，Tomi J.Cyclodextrins in ophthalmic drug delivery[J].Advanced Drug Delivery Reviews，1999，36：59.
[3] 李春燕.浅论β-环糊精在药物制剂中的应用[J].中国医药指南，2012，10（9）：53.
[4] Higuchi T，Connors K A.Phase-solubbility techniques[J].Adv Anal Instr，1996， 4：117.
[5] Olaf Reer，Thomas K Bock，Bernd W Muller.In vitro corneal permeability of diclofenac sodium in formulation containing cyclodextrins compared to the commercial product voltaren ophtha[J].J Pharm Sci，1994，83（9）：1345.
[6] Loftsson T，Stefansson E，Kristinsson J K，et al.Topically effective acetazolamide eye-drop solution in man[J].Pharm Sci，1996，6：277.
（收稿日期：2012-06-08）
[关键词] Zn-DDC；羟丙基β环糊精；包合物；鉴定
[中图分类号] R943.4；R927.2???[文献标识码] A???[文章编号] 2095-0616（2012）15-102-02
Preparation and characterization of zinc diethyldithiocarbmate HPβCD inclusion complexes
LIU?Xia1??WANG?Siling2
1.Department of Pharmacy, Hainan Medical College, Hainan Provincial Key Laboratory of R&D of Tropical Herbs, Haikou 571101, China; 2.School of Pharmacy, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China
[Abstract] Objective To prepare and characterize zinc diethyldithiocarbmate HPβCD inclusion complexes. Methods Zn-DDC-HPβCD inclusion complexes was prepared by milling method, agitating method and ultrasound method separately and identified by DSC, X-ray and IR method respectively. Results The inclusion complexes were abtained. the stable constant of Zn-DDC-HPβCD was 3 451.57 L/mol. Conclusion The solubility of Zn-DDC was increased greatly by HPβCD.
[Key words] Zn-DDC; HPβCD ; Inclusion complexes; Identify
据报道，二乙氨荒酸（DDC）为抗白内障药物双硫伦（DSF）的代谢产物，能与锌形成金属螯合物Zn-DDC，Zn-DDC的抗氧化作用更强[1]。经笔者研究发现：Zn-DDC在正辛醇/水中的分配系数为（94.9±0.7），有利于角膜透过，但Zn-DDC在水中溶解度仅为4.79 μg/mL，需要采取适宜的方法增加其水中溶解度以达到滴眼液所需要的剂量要求。据文献报道在制剂中加入羟丙基β环糊精可起到多种作用：增加难溶性药物的溶解度、提高生物利用度、增加药物的稳定性、降低药物刺激性等[2-3]。笔者以研磨法、搅拌法和超声波法制备Zn-DDC羟丙基β环糊精的包合物，分别采用DSC、粉末X-Ray与IR进行验证。
1?资料与方法
1.1?仪器与试剂
JY92-Ⅱ超声波细胞粉碎机（宁波新芝科器研究所），LG-3型多用冰冻干燥机（宁波生化仪器厂），791磁力搅拌器（上海南汇电讯器材厂），D/max-γA型X-ray衍射仪（日本理学Rigaru株氏会社），DSC60差动热分析仪（日本 Shimadzu株氏会社），IFS-55红外分光光度计（德国Bruker公司），Zn-DDC（自制），羟丙基β环糊精（日本和光工业株氏会社），其他试剂均为分析纯。
1.2?Zn-DDC羟丙基β环糊精包合物的制备方法
1.2.1?研磨法?按重量比（4︰1、8︰1、12︰1、16︰1、20︰1）称取羟丙基β环糊精与Zn-DDC，在研钵中加少量氯
仿溶解Zn-DDC，将羟丙基β环糊精用适量的纯化水溶解后加到研钵中，充分研磨后低温干燥，将所得物用适量纯化水溶解，过滤，滤液在-25℃条件下冷冻干燥，HPLC法测定包合物中Zn-DDC含量。结果表明羟丙基β环糊精与Zn-DDC的最佳投料量为主客体重量比是16︰1，包合物中Zn-DDC的含量为2.24%（w/w）。
1.2.2?超声波法?将定量过量Zn-DDC细粉加至含10% 羟丙基β环糊精的纯化水溶液中，超声（功率400 W）5 min，过滤，滤液在-25℃条件下冷冻干燥，测定包合物中Zn-DDC含量为0.27%（w/w）。
1.2.3?溶液搅拌法?将定量过量的Zn-DDC细粉加至含10% 羟丙基β环糊精的纯化水溶液内，室温搅拌24 h后滤过，滤液于-25℃冻干，测得包合物中Zn-DDC含量为2.10%（w/w）。
1.3?Zn-DDC羟丙基β环糊精包合物的鉴定方法
取Zn-DDC、羟丙基β环糊精、二者包合物及物理混合物以下列方法鉴定。
1.3.1?DSC法?测试条件：坩埚为铝制；参比物为Al2O3；气氛为氮气；升温速率为5℃/min。
1.3.2?粉末X线法?测试条件：靶：Cu（50 kV，100 mV）；波长：1.540 56；扫描速度：4°/min；扫描范围：3°～50°。
1.3.3?IR法?测试条件：分别将2 mg样品与200 mg KBr制片，扫描范围为450～4 000/cm。
2?结果
2.1?DSC法的鉴定结果
在DSC图谱中，Zn-DDC与羟丙基β环糊精的物理混合物分别于279.94℃和181.28℃呈吸热峰，为二者叠加，而包合物中Zn-DDC的吸热峰消失，只在281.61℃开始出现吸热峰，与羟丙基β环糊精的图谱接近一致，表明Zn-DDC被羟丙基β环糊精包合。见图1。 2.2?粉末X线法的鉴定结果
Zn-DDC与羟丙基β环糊精物理混合物衍射图谱为二者叠加，包合物的图谱与羟丙基β环糊精的相似，说明Zn-DDC被羟丙基β环糊精包合。见图2。
2.3?IR法的鉴定结果
在IR图谱中，Zn-DDC与羟丙基β环糊精物理混合物在约2 973/cm与2 931/cm处分别呈现Zn-DDC与羟丙基-β-环糊精的特征峰，为二者叠加，而包合物的图谱只呈现出羟丙基-β-环糊精的特征，说明Zn-DDC被羟丙基β环糊精包合。见图3。
2.4?测定Zn-DDC羟丙基β环糊包合物常数
将羟丙基β环糊精配制成浓度为1、2、5、10、15、20、40、80、160 mmol/L的纯化水溶液，将过量的Zn-DDC加入其中，于（25±1）℃下平衡24 h，取上清液过滤，取续滤液测定溶液中Zn-DDC含量，以Zn-DDC溶解度对羟丙基β环糊精浓度作图，得相溶解度图。见图4。
该相溶解度图符合HiguchiA型[4]，相图起始部分呈直线，方程为Y=0.029 8X+0.008 9，则稳定常数Kst=斜率/截距（1-斜率）=3 451.57 L/mol。
3?讨论
本研究在采用超声波法制备的包合物中测得的Zn-DDC含量低，HPLC测定时检测到二硫化碳峰，说明超声会导致Zn-DDC被破坏；所采用的研磨法为手工操作，结果重现性很差；而溶液搅拌法重现性好，所制得的包合物中Zn-DDC含量为2.10%，最终确定以溶液搅拌法制备Zn-DDC-羟丙基β环糊精包合物。
据文献报道[5-6]，人眼对18%以下羟丙基-β-环糊精很好耐受，降至12.5%时对人眼已无刺激。根据相溶解度图计算，浓度为10%羟丙基-β-环糊精所增溶的Zn-DDC浓度（10%羟丙基β环糊精可以使Zn-DDC在水中的溶解度增大470倍）已经满足临床需要，所以在用超声波法及溶液搅拌法中均选用10%羟丙基-β-环糊精。
药物与环糊精之间相互作用的强弱可由包合物稳定常数的大小反映。对难溶性药物来说，当环糊精包合物稳定常数介于200 ～5 000 L/mol之间时，有利于药物生物利用度的提高 [5]，Zn-DDC-羟丙基β环糊精包合物的稳定常数为3 451.57 L/mol，将会有利于增加Zn-DDC在眼部的生物利用度。
[参考文献]
[1] Masukawa T，Kunio Nakanishi.Protection by disulfiram and diethyldithiocarbamate against hyposia-induced lethality in mice[J].Japan J Pharmacol，1993，63（3）：279.
[2] Thorstein L，Tomi J.Cyclodextrins in ophthalmic drug delivery[J].Advanced Drug Delivery Reviews，1999，36：59.
[3] 李春燕.浅论β-环糊精在药物制剂中的应用[J].中国医药指南，2012，10（9）：53.
[4] Higuchi T，Connors K A.Phase-solubbility techniques[J].Adv Anal Instr，1996， 4：117.
[5] Olaf Reer，Thomas K Bock，Bernd W Muller.In vitro corneal permeability of diclofenac sodium in formulation containing cyclodextrins compared to the commercial product voltaren ophtha[J].J Pharm Sci，1994，83（9）：1345.
[6] Loftsson T，Stefansson E，Kristinsson J K，et al.Topically effective acetazolamide eye-drop solution in man[J].Pharm Sci，1996，6：277.
（收稿日期：2012-06-08）