药剂学 第十八章 制剂新技术(第2节包合技术).ppt

第二节 包合技术
一、概述
包合物（Inclusion compound）是一种分子被包藏在另一种分子的空穴结构中而形成的复合物。
包合过程是物理过程而不是化学过程，这种包合并不以化学键结合为特征，属于一种非键型络合物。
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具有包合作用的外层分子称为主分子 (host molecule)，被包合到主分子空间中的小分子物质，称为客分子（guest molecule或enclosed molecule）。
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。
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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。
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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。
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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（C D）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。
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二、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。
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ß-CD的环状构型
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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。
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环糊精包封药物的立体结构
伯羟基
仲羟基
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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）。
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