CN109053842B - 葛根素螯合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于医药技术领域，具体涉及一种葛根素‑钠‑七水螯合物新晶体。其晶体结构为单斜晶系，P2₁空间群，Z＝2，晶胞参数

Description

葛根素螯合物及其制备方法

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及一种葛根素-钠-七水螯合物新晶体及其制备方法。

技术背景

螯合物是由中心离子和多齿配体结合形成具有环状结构的配合物。螯合物具有提高药物活性的作用， 例如槲皮素与Mo离子螯合，可提高其水溶性，从而增强抗肿瘤作用；Deferasirox(ICL670)是诺华公司研 发的一种新型铁螯合剂，用于治疗地中海贫血，疗效显著；螯合物还能降低药物毒副作用，例如干扰素与 残基二乙烯三氨基乙酸(DTPA)-普鲁兰多糖-Zn离子螯合，用于靶向治疗病毒性肝炎，可降低干扰素毒 副作用。

葛根素是从豆科植物葛根Pueraria lobata(Willd.)Ohwi.或野葛P.thunbergiana Benth.干燥根中提取的 一种异黄酮类化合物，化学名称为7-羟基-3-(4-羟基苯基)-1-苯并吡喃-4-8-(β-D-吡喃葡萄糖苷)，结构 如下图。葛根素药理活性广泛，具有抗炎、抗过敏和保护心血管系统等作用，用于辅助治疗冠心病、心绞 痛、缺血性脑卒中等疾病。葛根素属于BCS IV类药物，具有低溶解性、低渗透性的特点，临床上以注射 剂给药，具有溶血、过敏等不良反应。目前有研究将葛根素制备成固体分散体、自微乳和纳米粒等，可在 一定程度上改善葛根素溶解度，但存在载药量低、稳定性差等缺点，不能满足口服制剂开发的需要。

市售葛根素为一水合物，目前仅发现葛根素能由一水合物转变成二水合物，剑桥晶体学数据库中也仅 收录葛根素一水合物单晶数据，未见葛根素其他晶型报道。

本发明经过大量实验研究，首次发现葛根素能与钠离子产生配位键络合，形成葛根素-钠-七水螯合物 新晶体，该螯合物能显著提高葛根素的溶解度和溶出速率。

发明内容

本发明提供了一种葛根素-钠-七水螯合物新晶体的制备方法，及能用于单晶X射线衍射检测的高质量 晶体。

葛根素-钠-七水螯合物新晶体分子式为C₂₁H₃₃NaO₁₆，化学结构如下。

所述的螯合物属于单斜晶系；P2₁空间群；Z＝2；晶胞参数为

α＝90.00°， β＝91.97°，γ＝90.00°；体积

＝1236.8；R₁＝0.0700；wR₂＝0.1897。

所述的螯合物粉末X射线衍射图在2θ为8.4°、10.1°、13.9°、14.7°、15.6°、18.4°、19.8°、20.3°、23.8°、 24.3°、24.9°、26.3°、28.1°、30.6°处具有明显特征衍射峰；其红外谱图在3389、1625、1595、1562、1446、 1398、1352、1319、1263、1170、1132、1107、1084、1070、1014、911、889、835、797、748cm^-1处有特 征峰。

本发明葛根素-钠-七水螯合物的制备方法可以是溶剂挥发法或研磨法。

方法1：溶剂挥发法

称量葛根素与氢氧化钠(摩尔比1∶1)置烧杯中，加入适量溶剂，搅拌超声溶解，过滤，30度以下缓 慢挥干溶剂，残留物置真空干燥箱干燥，得到葛根素-钠-七水螯合物晶体。

在本发明优选实例中，所用溶剂为水、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、异丙醇中的一种或几种的混合物， 更优选甲醇。

方法2：研磨法

称量葛根素与氢氧化钠(摩尔比1∶1)置研钵中，加入适量水，室温研磨析出乳白色固体粉末，置真 空干燥箱干燥。

本发明公开了葛根素-钠-七水螯合物的制备方法及其单晶结构。将葛根素-钠-七水螯合物与葛根素分别 做粉末X射线衍射(PXRD)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)、红外光谱(FTIR)分析及 单晶X射线衍射(SCXRD)，并用高效液相法检测两者在不同pH介质中的溶解度及pH4.5磷酸盐缓冲溶 液中特性溶出速率。

1.粉末X射线衍射

仪器：X’TRA/3KW X射线粉末衍射仪(瑞士ARL公司)

靶：使用Cu-Kα靶

波长：

管流：40mA

步长：0.02°

扫描速度：4°/min

扫描范围：5°-45°

2.差式扫描量热分析(DSC)

仪器：NETZSCH DSC 204差示扫描热分析仪

范围：30-300℃

升温速度：10℃/min

3.热重分析仪(TGA)

仪器：NETZSCH TG209C热重分析仪

范围：30-300℃

升温速度：10℃/min

4.傅里叶变换红外光谱(FTIR)

仪器：岛津IR Affinity-1S傅里叶变换红外光谱仪

光谱范围：400-4000cm^-1

5.单晶X射线衍射及结构解析

仪器：Bruker APEX-II CCD单晶衍射仪

靶：使用Mo-Kα靶

衍射波长：0.71073mm^-1

扫描温度：173K

扫描范围：3.91°-50.02°

附图说明

图1葛根素-钠-七水螯合物晶体结构单元图。

图2葛根素-钠-七水螯合物晶体结构堆积图。

图3葛根素的粉末X射线衍射图。

图4葛根素-钠-七水螯合物的粉末X射线衍射图。

图5葛根素-钠-七水螯合物的DSC图。

图6葛根素-钠-七水螯合物的TGA图。

图7葛根素-钠-七水螯合物的傅里叶变换红外光谱图。

图8葛根素-钠-七水螯合物与葛根素在pH4.5磷酸盐缓冲溶液中特性溶出速率图。

具体实施方式

实施例

实例1：

精密称量0.868g葛根素与0.080g氢氧化钠置烧杯中，加入120mL甲醇，搅拌超声溶解，过滤，室温 下缓慢挥干溶剂，得透明长方形薄片状晶体，残留物经25℃真空干燥箱干燥36h，置干燥器中储存备用。

实例2：

精密称量0.868g葛根素与0.080g氢氧化钠置烧杯中，加入120mL乙醇，搅拌超声溶解，过滤，室温 下缓慢挥干溶剂，得透明针状晶体，残留物经25℃真空干燥箱干燥36h，置干燥器中储存备用。

实例3：

精密称量0.868g葛根素与0.080g氢氧化钠置烧杯中，加入120mL甲醇-乙腈(1∶1，V/V)，搅拌超声 溶解，过滤，室温下缓慢挥干溶剂，残留物经20℃真空干燥箱干燥36h，置干燥器中储存备用。

实例4：

精密称量0.434g葛根素与0.040g氢氧化钠置研钵中研磨3min，得到黄色粘性粉末，加入10mL纯化 水溶解成澄清溶液，过滤，取续滤液置85％乙腈水溶液中，混合均匀，低温4℃冰箱缓慢挥干溶剂，15 天后得长方形薄片状晶体，残留物经20℃真空干燥箱干燥36h，置干燥器中储存备用。

实例5：

精密称量0.434g葛根素与0.040g氢氧化钠置研钵中，加入1mL纯化水室温研磨3min，析出乳白色固 体粉末后置25℃真空干燥箱干燥36h，得葛根素-钠-七水螯合物晶体，置干燥器中储存备用。

实例6：

精密称量4.34g葛根素与0.40g氢氧化钠置烧杯中，加入10mL纯化水室温搅拌5min，析出乳白色固 体粉末后置20℃真空干燥箱干燥36h，得葛根素-钠-七水螯合物晶体，置干燥器中储存备用。

实例7：葛根素-钠-七水螯合物的粉末X射线衍射

采用X’TRA/3KW X射线粉末衍射仪(瑞士ARL公司)，Cu-Kα靶，波长为

管压为40kV， 管流为40mA，步长为0.02°，扫描速度为4°/min，扫描范围为5°-45°进行检测，结果表明葛根素-钠-七水 螯合物晶体在2θ为8.4°、10.1°、13.9°、14.7°、15.6°、18.4°、19.8°、20.3°、23.8°、24.3°、24.9°、26.3°、28.1°、 30.6°处具有明显特征衍射峰。

实例8：葛根素-钠-七水螯合物的差式扫描量热分析(DSC)

采用NETZSCH DSC 204差示扫描热分析仪，升温速度为10℃/min，温度范围为30-300℃检测，结果 表明葛根素-钠-七水螯合物晶体在94℃出现明显失水吸热峰，在236℃出现降解放热峰。

实例9：葛根素-钠-七水螯合物的热重分析(TGA)

采用NETZSCH TG209C热重分析仪，升温速度为10℃/min，温度范围为30-300℃检测，结果表明葛 根素-钠-七水螯合物晶体从30℃开始失重，到175℃失重20.80％，为失水导致，从216℃开始降解。

实例10：葛根素-钠-七水螯合物的傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)

采用岛津IR Affinity-1S傅里叶变换红外光谱仪，光谱范围为400-4000cm^-1扫描，结果表明葛根素-钠- 七水螯合物晶体红外谱图在3389、1625、1595、1562、1446、1398、1352、1319、1263、1170、1132、1107、 1084、1070、1014、911、889、835、797、748cm^-1处有明显特征峰。

实例11：葛根素-钠-七水螯合物的晶体数据

由实例1和实例4培养出的葛根素-钠-七水螯合物单晶，选取尺寸大小合适的单晶测试，在德国Bruker 公司APEX-II CCD单晶衍射仪上收集衍射数据。采用Mo-Kα靶扫描，波长λ＝0.071073nm，扫描温度为 150K，扫描范围为3.91°-50.02°。结构解析表明该螯合物属于单斜晶系，其主要结构参数见表1～表3。

表1葛根素-钠-七水螯合物晶体学数据

表2葛根素-钠-七水螯合物主要键长数据

表3葛根素-钠-七水螯合物主要键角数据

由附图1和2可知，葛根素-钠-七水螯合物晶体结构为Na⁺位于配位中心，通过与葛根素O8、O9原 子和四个游离水分子的氧原子(O10、O11、O12、O13)形成六根配位键，正八面体结构。其中，葛根素 O8、O9原子、游离水O12、O13原子分别与Na⁺形成四根配位键

构成赤道平面；游离水O10、O11原子与Na⁺形成两根配位 键

构成中心轴两端；O16原子与H11D-O11原子形成氢键； O14原子与葛根素O4原子通过O14-H14A-O4、O14-H14A-O5形成H键，O15原子与葛根素O4原子通过 O15-H15C-O4形成H键连接。

实例12：溶解度测定

分别测定葛根素和葛根素-钠-七水螯合物晶体在pH 1.0盐酸溶液、pH 2.0盐酸溶液、pH 3.8、pH 4.5、 pH 6.8和pH 7.4磷酸盐缓冲溶液及水中的溶解度。分别精密称量过80目筛的葛根素和葛根素-钠-七水螯合 物置装有3mL不同溶剂的西林瓶中，加入过量药物，37℃恒温搅拌24h，混悬液用0.22μm聚醚砜水相滤 膜过滤，续滤液用相应的溶剂适当稀释后精密量取10μL注入安捷伦(Agilent，1260)高效液相系统，采 用Ultimate XB-C18(4.6×150mm，5μm)色谱柱，流动相为0.1％枸橼酸水溶液-甲醇(70∶30)，流速为1mL/min， 检测葛根素浓度。结果见表4。

表4葛根素及葛根素-钠-七水螯合物在不同pH介质中的溶解度结果

与葛根素相比，葛根素-钠-七水螯合物在不同pH介质中的溶解度均有极显著的提高。

实例13：特性溶出速率测定

分别称取过80目筛的葛根素、葛根素-钠-七水螯合物各约250mg，投入液压机(Carver，USA)模具， 以1吨压力压制(15s)成直径为13mm致密规整的圆柱形药片，用蜂蜡包裹，使其仅有一个面与介质接 触。溶出试验方法为《中国药典》2015年版通则0931第二法(桨法)，溶出介质为pH4.5磷酸盐缓冲溶液， 介质体积为500mL，温度为37℃，转速为50rpm。取样时间为1、3、5、10、20、30、60、90、120min， 取样体积为3mL，样品经0.22μm聚醚砜水相滤膜过滤，采用安捷伦(Agilent，1260)高效液相系统检测， 色谱条件同实例12。

特性溶出速率结果见说明书附图8，葛根素-钠-七水螯合物在pH4.5磷酸盐缓冲溶液中的特性溶出速率 是葛根素的44.2倍，显著提高了葛根素的溶出速率。

Claims (6)

1.一种葛根素-钠-七水螯合物新晶体，其分子式为C₂₁H₃₃NaO₁₆，具有以下分子结构，晶体结构为单斜晶系，P2₁空间群，Z＝2，晶胞参数为

α＝90.00°，β＝91.97°，γ＝90.00°，

2.如权利要求1所述的葛根素-钠-七水螯合物，粉末X射线衍射在2θ为8.4°、10.1°、13.9°、14.7°、15.6°、18.4°、19.8°、20.3°、23.8°、24.3°、24.9°、26.3°、28.1°、30.6°处具有特征衍射峰，其红外谱图在3389、1625、1595、1562、1446、1398、1352、1319、1263、1170、1132、1107、1084、1070、1014、911、889、835、797、748cm^-1处有特征峰。

3.如权利要求1所述的葛根素-钠-七水螯合物的制备方法是将以摩尔比为1∶1的葛根素与氢氧化钠置烧杯中，加入适量溶剂，搅拌超声溶解，过滤，30度以下缓慢挥干溶剂，残留物置真空干燥箱干燥。

4.如权利要求3中所述的葛根素-钠-七水螯合物的制备方法，所用溶剂为水、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、异丙醇中的一种或几种的混合物。

5.如权利要求4中所述的葛根素-钠-七水螯合物的制备方法，所用溶剂为甲醇。

6.如权利要求1所述葛根素-钠-七水螯合物的制备方法，是将摩尔比为1∶1的葛根素与氢氧化钠置研钵中，加入适量水，室温研磨析出乳白色固体粉末，置真空干燥箱干燥。

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