專利名稱：蝦青素的羥丙基－β－環(huán)糊精的包合物及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物，以及這種包合物的制備方法。
背景技術：
蝦青素廣泛存在于生物界中，特別是水產(chǎn)動物的蝦、蟹、魚和鳥類的羽毛中。蝦青素是一種重要的類胡蘿卜素，它的化學名稱是3，3-二羥基-4，4′-二酮基-β-類胡蘿卜素，分子式(通式)為C40H52O4，分子量596.86。實驗證明蝦青素是唯一能通過血腦屏障的類胡蘿卜素，有極強的抗腫瘤、抗氧化性能(為β-胡蘿卜素的10倍，維生素E的500倍)，并有增強機體免疫力，抗高血壓、控制炎癥等多種藥理作用。同時，蝦青素又是一種良好的著色劑，能改善水產(chǎn)、畜禽皮膚和禽蛋色素沉積，提高產(chǎn)品品質(zhì)，促進抗體產(chǎn)生，提高動物免疫力，是鮭魚等魚類的主要色素，在水產(chǎn)及家禽養(yǎng)殖方面也具有重要價值。天然蝦青素目前主要作為人類高級保健食品、藥品的原料；水產(chǎn)養(yǎng)殖、家禽養(yǎng)殖的飼料添加劑；化妝品添加劑。在功能食品、化妝品和醫(yī)藥方面有廣泛的應用前景。由于蝦青素分子的高度不飽和性和水不溶性，因此對光熱極不穩(wěn)定且生物利用度較差，這些都成為它在醫(yī)藥領域里應用的技術瓶頸。
目前，環(huán)糊精包合技術已在食品與醫(yī)藥領域有了廣泛的應用。實驗證明，環(huán)糊精及其衍生物是一類優(yōu)質(zhì)的包合材料，主要有下列幾個方面的應用增加藥物的水溶性；提高藥物的穩(wěn)定性；促進藥物吸收，提高藥物的生物利用度；減輕藥物對機體的刺激及副作用；作為緩釋和靶向制劑的載體材料。除此以外環(huán)糊精還能夠使液態(tài)藥物固體化、改變藥物的不良氣味、減少藥物的揮發(fā)損失、防止制劑中的藥物-藥物、藥物-賦形劑或輔料的相互作用等。目前開發(fā)研究的環(huán)糊精衍生物已達數(shù)百種之多，但由于這些化合物必須同時滿足好的水溶性、適當?shù)姆肿影咸匦?、生物活性小尤其是低的腎毒性等諸多要求，因此，能夠作為藥用輔料使用的環(huán)糊精及其衍生物并不多.目前研究得較多的是β-環(huán)糊精、羥丙基-β-環(huán)糊精。
關于β-環(huán)糊精和蝦青素的包合作用已有過文獻報道(XiaolinChen，Rong Chen，Zhanyong guo，Cuiping Li，The preparation and stability ofthe inclusion complex ofastaxanthin with β-cyclodextrin.)，研究結果表明蝦青素可以被β-環(huán)糊精包合，所形成的包合物的光熱穩(wěn)定性大為提高，但溶解性無明顯改善，溶解度小于0.5mg/ml。羥丙基-β-環(huán)糊精是β-環(huán)糊精非離子化的中性衍生物，其在安全性，穩(wěn)定化，藥物增溶及生產(chǎn)制備技術等方面都具有更為顯著的提高，其優(yōu)點可以概括為高的水溶性(＞50g/100g H2O)；強的包合性能；無藥理活性；對腎功能無影響；可用于非口服制劑。我國經(jīng)過“九五”技術攻關，羥丙基-β-環(huán)糊精已經(jīng)作為新的藥用輔料開始生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物及其制備方法，以提高蝦青素對光熱的穩(wěn)定性，提高難溶于水的蝦青素的溶解度。
本發(fā)明的技術解決方案是一種蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物，其特征是蝦青素分子全部或部分包合在羥丙基-β-環(huán)糊精的空腔內(nèi)，蝦青素與羥丙基-β-環(huán)糊精的摩爾比為1∶1～100。
一種蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物的制備方法(共沉淀法)，其特征是將羥丙基-β-環(huán)糊精在20～80℃制成水溶液，在N2、H2、或CO2氣體的保護下其中蝦青素摩爾量相當于羥丙基-β-環(huán)糊精摩爾量1～1/100的有機溶劑溶解的蝦青素溶液，攪拌、超聲或回流0.5～24h，冷卻后過濾、干燥得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物；所述有機溶劑為乙醇、丙酮中的一種。
上述得到的蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物，還經(jīng)有機溶劑洗除濾渣中未反應的蝦青素、干燥處理。
一種蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物的制備方法(懸濁法)，其特征是將羥丙基-β-環(huán)糊精與水相混合，使成懸浮體或溶液，加入相當于羥丙基-β-環(huán)糊精摩爾量1～1/100量的蝦青素，混合，攪拌、超聲或研磨0.5～24小時后直接干燥或經(jīng)壓濾、洗滌、干燥得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物。
一種蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物的制備方法(研磨法)，其特征是將羥丙基-β-環(huán)糊精放入膠體磨、球磨機或研缽中，加入水使之成為糊狀物，加入相當于羥丙基-β-環(huán)糊精摩爾量1～1/100的蝦青素，混合，共同研磨1～8小時，直接干燥或經(jīng)壓濾、洗滌、干燥后得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物。
本發(fā)明實施后所帶來的有益效果是當蝦青素和羥丙基-β-環(huán)糊精形成包合物后，因為羥丙基-β-環(huán)糊精的內(nèi)腔在分子水平包裹了蝦青素，它對蝦青素的空間位阻作用和絡合作用增強了蝦青素的光熱穩(wěn)定性。
因為羥丙基-β-環(huán)糊精分子中有很多處于分子外腔的親水的羥基，對于疏水性的蝦青素而言，當其分子通過分子自組裝進入羥丙基-β-環(huán)糊精的疏水性內(nèi)腔之后，蝦青素借助羥丙基-β-環(huán)糊精的親水性外殼，其水溶性獲得顯著的增加。
按本發(fā)明所述的方式制備的蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物的實驗結果也證明了環(huán)糊精包合技術可以增強蝦青素光熱穩(wěn)定性并提高其溶解度的推斷。蝦青素及其環(huán)糊精包合物的光照穩(wěn)定性實驗表明，以4500Lx強度光同時照射蝦青素和蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精包合物，以高效液相色譜為分析手段，計算0-6天樣品中殘存的蝦青素的含量，結果見表一。結果顯示蝦青素在光照下7天的含量下降明顯，而包合物中蝦青素的含量穩(wěn)定。
表一蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精包合物光照穩(wěn)定性實驗結果

蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的熱穩(wěn)定性也明顯增加。將蝦青素、蝦青素/羥丙基-β-環(huán)糊精包合物分別至于40℃和60℃恒溫烘箱內(nèi)，以高效液相色譜為分析手段，通過檢測殘存的蝦青素的含量考察溫度對蝦青素及其羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物的穩(wěn)定性的影響，結果見表二。結果顯示蝦青素對熱極不穩(wěn)定，7天內(nèi)含量下降明顯，而包合物中的蝦青素含量穩(wěn)定。
表二 蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精包合物高溫穩(wěn)定性實驗結果

本發(fā)明使蝦青素的水溶解度獲得顯著增加，10mg/ml的羥丙基-β-環(huán)糊精使蝦青素的溶解度達到3.7mg/ml，溶液呈淡紫色。
應用紅外光譜測試技術對蝦青素/羥丙基-β-環(huán)糊精包合物進行了表征，結果見附圖。


附圖為蝦青素、羥丙基-β-環(huán)糊精、物理混合物、包合物紅外掃描圖譜。
蝦青素在1652cm-1是C＝O的伸縮振動，物理混合物的紅外圖譜疊加了蝦青素和環(huán)糊精的特征峰，表明混合物仍具有蝦青素和環(huán)糊精的特性。包合物的紅外圖譜中未見蝦青素的特征吸收峰，也未見新的吸收峰，表明包合物中無新的化學鍵產(chǎn)生。一般包合物的紅外圖譜中可出現(xiàn)新的吸收峰，表明有新的化學鍵產(chǎn)生；也可有藥物特征吸收峰的降低、位移或消失或載體特征吸收峰的降低、位移或消失。本發(fā)明中的圖譜呈第三種情況，但由于羥丙基-β-環(huán)糊精游離的-OHs和締合的-OHs的振動吸收峰較寬，包合物中少量蝦青素對其影響不明顯，故包合物圖譜和羥丙基-β-環(huán)糊精基本相同。
具體實施例方式
實施例1取羥丙基-β-環(huán)糊精，110℃干燥至恒重，稱取15g置于三角燒瓶中，加入50ml水加熱至羥丙基-β-環(huán)糊精完全溶解，繼續(xù)升溫至70℃(或40℃、80℃)，向三角燒瓶中通入N2(或H2、CO2)以保護反應物不被氧化，將0.5g的蝦青素用5ml乙醇(或丙酮)溶解，加入至滴液漏斗，在攪拌的條件下，逐滴滴入裝有羥丙基-β-環(huán)糊精的燒瓶中，繼續(xù)攪拌(或超聲、回流處理)8小時，將溶液在真空條件下濃縮至20ml，待冷卻至常溫后，放置4℃冷藏過夜，過濾出沉淀，再置于40℃的真空干燥箱內(nèi)干燥4個小時，即可獲得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精包合物，產(chǎn)物為淡紫色粉末。
實施例2將實施例1得到的包合物粉末先用乙醇(或丙酮)洗滌，再用水洗，然后再真空干燥得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精包合物。
實施例3室溫下將5g羥丙基-β-環(huán)糊精與10ml純凈水相混合，研磨均勻，加入0.25g蝦青素固體粉末，充分混合，研磨(約5～8小時)，體系由紫白色成分相間轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻仙隣钗飼r再研磨1小時，40℃真空干燥4小時得蓬松淡紫色固體包合物。
實施例4室溫下將10克羥丙基-β-環(huán)糊精與50毫升純凈水混合、攪拌，使成懸浮體，加入1克蝦青素固體粉末，充分混合，通氮氣，保溫攪拌(或超聲、研磨處理)約12小時以上，體系呈均勻淡紫色，攪拌下緩慢冷卻，放置過夜，過濾出沉淀，用5毫升乙醇沖洗沉淀，再置于40℃的真空干燥箱內(nèi)干燥4個小時，即可獲得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精包合物。
實施例5稱取20g羥丙基-β-環(huán)糊精，放入球磨機的球磨缸(或膠體磨、研缽)中，加入約10ml水，研磨使成糊狀；稱取1g蝦青素，倒入研缽中；混合液研磨2小時，得到均一粘稠物，過濾，40℃真空干燥4小時，取出研磨粉碎即可。
實施例6取羥丙基-β-環(huán)糊精，稱取15g置于三角燒瓶中，加入50ml水加熱至羥丙基-β-環(huán)糊精完全溶解，向三角燒瓶中通入CO2以保護反應物不被氧化，將0.5g的蝦青素粉末，在攪拌的條件下，緩慢加入裝有羥丙基-β-環(huán)糊精的燒瓶中，繼續(xù)攪拌8小時，將溶液在真空條件下濃縮至20ml，待冷卻至常溫后，放置4℃冷藏過夜，過濾出沉淀，再置于40℃的真空干燥箱內(nèi)干燥4個小時，即可獲得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精包合物。
實施例7室溫下將10克羥丙基-β-環(huán)糊精與50毫升純凈水混合、攪拌，使成懸浮體，加入1克蝦青素固體粉末，充分混合，通氮氣，保溫攪拌約12小時以上，體系呈均勻淡紫色，攪拌下緩慢冷卻，放置過夜，過濾出沉淀，置于40℃的真空干燥箱內(nèi)干燥4個小時，即可獲得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精包合物。
權利要求
1.一種蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物，其特征是蝦青素分子全部或部分包合在羥丙基-β-環(huán)糊精的空腔內(nèi)，蝦青素與羥丙基-β-環(huán)糊精的摩爾比為1∶1～100。
2.一種權利要求1所述的蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物的制備方法，其特征是將羥丙基-β-環(huán)糊精在20～80℃制成水溶液，在N2、H2、或CO2氣體的保護下其中蝦青素摩爾量相當于羥丙基-β-環(huán)糊精摩爾量1～1/100的有機溶劑溶解的蝦青素溶液，攪拌、超聲或回流0.5～24h，冷卻后過濾、干燥得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物；所述有機溶劑為乙醇、丙酮中的一種。
3.根據(jù)權利要求2所述的蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物的制備方法，其特征是得到的蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物，還經(jīng)有機溶劑洗除濾渣中未反應的蝦青素、干燥處理。
4.一種權利要求1所述的蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物的制備方法，其特征是將羥丙基-β-環(huán)糊精與水相混合，使成懸浮體或溶液，加入相當于羥丙基-β-環(huán)糊精摩爾量1～1/100量的蝦青素，混合，攪拌、超聲或研磨0.5～24小時后直接干燥或經(jīng)壓濾、洗滌、干燥得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物。
5.一種權利要求1所述的蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物的制備方法，其特征是將羥丙基-β-環(huán)糊精放入膠體磨、球磨機或研缽中，加入水使之成為糊狀物，加入相當于羥丙基-β-環(huán)糊精摩爾量1～1/100的蝦青素，混合，共同研磨1～8小時，直接干燥或經(jīng)壓濾、洗滌、干燥后得蝦青素的羥丙基-β-環(huán)糊精的包合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蝦青素的羥丙基－β－環(huán)糊精的包合物及制備方法，蝦青素分子全部或部分包合在羥丙基－β－環(huán)糊精的空腔內(nèi)，蝦青素與羥丙基－β－環(huán)糊精的摩爾比為1∶1～100。制備方法包括共沉淀法、懸濁法、研磨法等。本發(fā)明可有效提高蝦青素對光熱的穩(wěn)定性，提高蝦青素溶于水的溶解度。
文檔編號A61P39/06GK101045165SQ20071002205
公開日2007年10月3日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權日2007年4月28日
發(fā)明者陸亞鵬, 朱俐, 姜正林, 李建成 申請人:南通大學