CN112138169A

CN112138169A - 天然多糖在增加难溶性药物溶解度中的应用

Info

Publication number: CN112138169A
Application number: CN202010958925.2A
Authority: CN
Inventors: 胡巧红
Original assignee: Guangdong Pharmaceutical University
Current assignee: Guangdong Pharmaceutical University
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2020-12-29

Abstract

本发明公开了天然多糖在增加难溶性药物溶解度中的应用。所述难溶性药物为蒽醌类化合物、黄酮化合物和生物碱中的至少一种。所述天然多糖为普鲁兰多糖、透明质酸、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素和肝素钠中的至少一种。本发明通过将天然多糖溶液与难溶性药物混匀，加热或震荡，便可实现增加难溶性药物溶解度的目的，而且发现不同分子量的透明质酸具有不同的增溶效果。天然多糖增溶方法操作简单，无须进行结构修饰，避免使用有机试剂，而且天然多糖来源广泛、易获取，可节省制备成本。同时，各天然多糖的结构明确、毒性低、生物相容好、可降解、绿色环保，具有作为增溶作用功能性辅料的开发前景。

Description

天然多糖在增加难溶性药物溶解度中的应用

技术领域

本发明属于药物技术领域，具体涉及天然多糖在增加难溶性药物溶解度中的应用。

背景技术

中药是我国中医药研究的重要组成部分，许多活性较强的有效成分或活性单体从中药中提取分离，针对相应的疾病有较好的疗效，但是许多中药的有效成分的水溶性差，导致口服后生物利用度差，影响了临床疗效的发挥和应用，限制了中药制剂的发展。例如，大黄酸、黄芩苷以及羟基喜树碱三种药物均属于难溶性药物。

大黄酸(1,8-二羟基-3-羧基蒽醌)是从豆科和蓼科植物中提取分离得到的蒽醌类成分，分子式为C₁₅H₈O₆，分子量为284.22。大黄酸含有1,8-二羟基蒽醌结构单元，溶于碱及吡啶，微溶于醇、苯、醚、氯仿、石油醚等有机溶剂，不溶于水。大黄酸具有抗炎、抗肿瘤、保肝和保护心血管等药理作用，临床上常用的中药方剂如大黄附子汤和大承气汤等均含有大黄酸。

黄芩苷(baicalin)为植物黄芩(Scutellariabaicalensis Georgi)干燥根中提取的黄酮化合物，分子式为C₂₁H₁₈O₁₁，分子量为446.36，化学名为5,6-二羟基-7-O-葡萄糖醛酸黄酮苷。黄芩苷在常温下为淡黄色粉末，味苦。难溶于甲醇、乙醇、丙酮，微溶于氯仿和硝基苯等有机溶剂，几乎不溶于水，但可溶于热乙酸。黄芩苷具有抗炎，抗病毒、抗肿瘤、抗菌和抗高血压等药理作用，已广泛用于临床。

羟基喜树碱(Hydroxycamptothecin，HCPT)，化学名为(S)-4-乙基-4,9-二羟基-1H-吡喃并[3',4':6,7]吲嗪并[1,2-B]喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮，是从珙桐科落叶植物喜树的种子或根皮中提出的喜树碱(Campothecin,CPT)的衍生物，分子式为C₂₀H₁₆N₂O₅，分子量为364.35，由一个吡咯环，两个喹啉环和聚合内酯环骈合而成。羟基喜树碱为淡黄色结晶粉末，可溶于甲醇、乙醇、DMSO等有机溶剂。临床上以其钠盐注射剂用于治疗恶性肿瘤，如肝癌、胃癌、白血病以及结肠癌等。

以上三种药物均有广泛的药理活性和临床应用，但由于水溶性差，从而限制了其治疗效果。因此，采用合适的方法改善上述难溶性成分的溶解度，是其更好地发挥治疗作用的关键所在。

针对三种药物水溶性差的情况，相关研究采用不同的方法改善其水溶性和生物利用度，主要包括：使用表面活性剂、药物共晶、环糊精包合物、固体分散体、磷脂复合物、纳米制剂。

表面活性剂是指能明显降低表面张力的化合物的总称，可分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂两大类。表面活性剂增加难溶性药物的溶解度的原理，一般认为是表面活性剂能在水中形成胶束。胶束是由表面活性剂的亲油基团向内而亲水基团向外形成的球状体。其内部是非极性的，外部是极性的，可使难溶性药物被包藏或吸附其中，从而增加溶解度。

药物共晶是指药物的活性成分和共晶配体(Co-crystal-former，CCF)在氢键或其他非共价键的作用下以固定的化学计量比结合形成的具有特定理化性质的共晶体。通过制备药物共晶可以使得药物的活性成分在不改变药物分子间共价键的情况下，改变药物物理化学性质，从而改变药物的溶解度。

环糊精(cyclodextrin)又称为环聚葡萄糖，是由若干个D-吡喃葡萄糖单元环状排列而成的一组低聚糖。其分子形状类似略呈锥形的圆筒形，分子空腔的外侧有羟基，具有亲水性基团，内侧为疏水性基团，这种特殊结构，使得许多难溶性药物的分子可在其空腔中被包合，形成包合物，其中环糊精分子称为主体，被包合的分子称为客体。难溶性药物可被包入环糊精内腔，从而增加药物的溶解度。

固体分散体(solid dispersion)是指药物以分子、微晶、无定形或者胶态状态高度分散在适宜的固体载体中所形成的固体分散体系。药物高度分散于载体材料中。通过增大其溶出表面积来提高药物的溶出速率与吸收速率。

磷脂是指含有磷酸的脂类，属于复合脂，又称为磷脂质或者磷酯类。磷脂属于两性分子，在磷脂结构中的磷原子以及羟基的氧原子有较强得电子的倾向，而氮原子则有较强的失电子倾向，因而在一定的条件下，磷脂可与难溶性药物通过电荷迁移作用形成稳定的复合物或络合物，提高药物溶解度和生物利用度，并改变难溶性药物的理化性质。

脂质体系指药物被包封在类脂质双分子层内而形成的超微型球状载体制剂，又称类脂小球。脂质体由磷脂和胆固醇作为主要膜材，其结构为一层或者多层同心脂质双分子层，每一层双分子层之间可被水相隔开。亲水性药物可被包围在水相内核中，亲油性药物可被包围在脂质双分子层中。难溶性药物可装载在脂质体中以增加溶解度。

自微乳化给药系统是一种新型的口服给药系统，由油、表面活性剂和助表面活性剂组成的稳定、均一和各向同性的混合物。当进入胃肠道遇到水相介质，可在胃肠蠕动下自发乳化而形成微乳，微乳的粒径小于100nm，可促进难溶性药物的溶解，提高生物利用度。

上述这些技术和方法各有其优点，也存在一定的缺点和局限性。纳米制剂可能对生物体存在毒副作用，包合物、固体分散体和磷脂复合物这些制备过程昂贵和复杂。而且上述方法大部分需要使用表面活性剂，表面活性剂具有一定生物毒性。因此选择减少繁琐步骤，使用绿色安全的辅料是目前增溶研究改进的方向之一。

中药多糖是中药的重要活性成分，其来源广泛，毒副作用低。除了作为发挥药效的活性成分外，目前已有相关研究报道中药多糖对难溶性药物的增溶作用。中药多糖主要通过形成胶束或者与难溶性药物形成复合物发挥增溶作用，多糖增溶是药物增溶技术的新兴研究方向。

目前在多糖增溶中，所选用多糖主要有阿拉伯半乳聚糖、黄芪多糖、醋柴胡多糖、蘑菇多糖、灵芝多糖、桔梗多糖、柴胡多糖、甘草多糖、麦冬多糖、人参多糖和植物糖原等。所增溶的难溶性药物，包括类胡萝卜素、阿托伐他汀钙、辛伐他汀、布洛芬、灰黄霉素、2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯2-O-β-D葡萄糖苷、姜黄素、乌头碱等。而上述多糖多数为中药多糖，而且从提取、分离到纯化，步骤繁琐，明确结构也有一定难度。且多数的制备主要提供基础研究，目前尚未达到企业生产水平，获取不便，部分增溶方式涉及使用有机试剂或采用机械研磨，增加成本。

而常见的天然多糖，结构明确，早已被证实毒性低、生物相容好、工业化生产技术成熟，容易大量获取，在医药领域广泛得到使用，目前，常见天然多糖是否具有增溶难溶性药物作用未见文献报导。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有增溶难溶性药物的方法中存在的诸如毒副作用、过程复杂、成本昂贵等的至少一种不足。

具体而言，本发明第一个方面的目的，在于提供天然多糖在增加难溶性药物溶解度中的应用。

本发明的第二方面的目的，在于提供一种天然多糖和难溶性药物的复合物。

本发明的第三方面的目的，在于提供一种增加难溶性药物溶解度的方法。

本发明中的术语解释：

单糖：指分子结构中含有3～6个碳原子的糖。

天然多糖：天然多糖是指由多个单糖通过以α-或β-糖苷键连接而成的聚合物，包括淀粉、纤维素、果聚糖等，其种类繁杂且在自然界存在极广，广泛存在于自然界中动植物、真菌和微生物体中。

中药多糖：从中药中提取的多糖。

改性：通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一个方面，提供天然多糖在增加难溶性药物溶解度中的应用。

所述难溶性药物是指已知在医药领域中可以应用的药物，且相对于其有效给药量，对水的溶解度较低的药物。具体指中国药典“凡例”中记载的对水的溶解度中使用“微溶”、“极微溶”或“几乎不溶或不溶”用语的药物。换言之，是指溶解1g或1mL溶质所需要的溶剂量(水的量)在100mL以上(浓度为1％以下)的药物、优选1000mL(浓度为0.1％以下)、更加优选10000mL(浓度为0.01％以下)的药物。

根据本发明的应用，所述难溶性药物优选蒽醌类化合物、黄酮化合物和生物碱中的至少一种；更优选为大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱、野黄芩苷、大豆苷元、槲皮素、木犀草素、芦丁和芹菜素中的至少一种；最优选为大黄酸、黄芩苷和羟基喜树碱中的至少一种。

大黄酸、黄芩苷和羟基喜树碱的结构式分别如式(I)、式(II)、式(III)所示：

根据本发明的应用，所述天然多糖优选为普鲁兰多糖、透明质酸、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素和肝素钠中的至少一种；更优选为透明质酸、黄原胶、硫酸软骨素和肝素钠中的至少一种。

普鲁兰多糖(Pullulan)是出芽短梗霉分泌的一种次级代谢产物，属于胞外多糖，葡萄糖先通过α-1→4糖苷键连接而成一个麦芽三糖，然后麦芽三糖之间再通过α-1→6糖苷键重复连接而成线性多聚糖，主要应用于食品工业和医药领域。食品工业中主要用作涂层材料，解决食品保鲜和运输问题。医药领域中，普鲁兰多糖应用于软胶囊和硬胶囊制备、伤口愈合、基因递送、组织工程、靶向药物治疗、血管隔室成像、受体和淋巴结靶向特异性成像诊断。

透明质酸(Hyaluronic acid)是广泛存在于人体和动物的结缔组织细胞外基质中，由N-乙酰基-D-氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸通过β-1→3糖苷键和β-1→4糖苷键交替连接而成的线性杂多糖，具备很强的吸湿性。其药理活性包括：保湿、促进血管生成、免疫调节、促进伤口愈合、促进骨生成。透明质酸因具有保湿作用，被广泛应用于化妆品中，此外还用于增稠和稳定作用。在食品领域：主要应用于透明质酸保健食品。医药领域：透明质酸以及通过改性获得的衍生物主要应用于眼科疾病治疗、关节炎的治疗、外科手术防粘连、药物载体、组织工程。

根据本发明的应用，所述透明质酸的分子量为2～2000KDa；优选4～1800KDa；更优选90KDa。

黄原胶(Xanthan gum)是由野油菜黄胞杆菌分泌的杂多糖，是五糖重复单元的聚合体。它的主链由D-葡萄糖残基通过β-1→4连接而成线性骨架，支链上则含有三个糖单位，支链上由D-葡萄糖残基(通过β-1→2糖苷键连接)和D-甘露糖(通过β-1→4糖苷键连接)相互交替连接。此外，甘露糖残基部位上的(与黄原胶主链连接)C-6位置可被乙酰化，而一部分的支链末端的甘露糖残基上可连接一个丙酮酸基团。其药理活性主要为：抗炎、免疫调节和降血脂。黄原胶具有许多独特理化性质：高稳定性、增稠性、假塑流变性、悬浮性、乳化性、安全性。其性质使其在石油开采、页岩气开发、食品、医药和农业等领域应用广泛。黄原胶在食品领域主要作为增稠剂、稳定剂和成型剂。应用于石油工业，可加快钻井速度，防止油田坍塌，提高采油率。在医药领域，黄原胶主要应用于药用辅料，在液体和半固体、固体制剂中作为增稠剂、助悬剂、乳化剂、稳定剂和缓控释制剂。

刺槐豆胶(Locust bean gum)来源自刺槐树的种子乳胚部分，主要成分为半乳甘露聚糖。多糖聚合物的主链由D-甘露糖构成，支链是D-半乳糖。甘露糖与半乳糖的比例是4:1。半乳甘露聚糖的主链由通过β-1→4糖苷键连接的甘露糖所组成，支链由通过β-1→4糖苷键连接的半乳糖组成。刺槐豆胶可作为稳定剂、增稠剂广泛应用于石油钻井、食品、日用化工、纺织、煤矿和医药领域。

硫酸软骨素(Chondroitin sulfate)是广泛存在于各种动物组织中的酸性糖胺聚糖，在结缔组织以及软骨的含量最为丰富，硫酸软骨素由D-氨基葡萄糖醛酸以及N-乙酰-D-半乳糖通过β-1→3糖苷键连接形成一个双糖单位，然后双糖单位再以β-1→4糖苷键连接形成大分子多聚物。因有羟基、羧基、硫酸基等极性基团存在其分子结构中而具有较强的吸湿性。硫酸软骨素的药理活性主要为：抗炎、抗癌、降血脂、抗凝血，此外还有改善食物风味、色泽和保湿等作用。硫酸软骨素钠盐可作为保水剂、乳化剂广泛应用于食品领域。其保湿作用可作为化妆品成分，在保健食品中作为改善关节病等膳食补充剂。在医药领域主要应用于治疗骨性关节炎、治疗眼部疾病、防治心血管疾病。

肝素(Heparin)是由哺乳动物组织中提取的一种酸性直链糖胺聚糖，肝素主要是由β-D-葡萄糖醛酸或者α-L-艾杜糖醛酸与D-葡糖胺以1→4糖苷键连接。其连接位置主要有两种，α-L-艾杜糖醛酸通过α-1→4糖苷键与D-葡糖胺连接，另一种为β-D-葡萄糖醛酸通过β-1→4糖苷键与D-葡糖胺连接。肝素钠(Heparin sodium)是肝素的钠盐形式。肝素钠的药理活性包括：抗凝血、抗血栓、调节血脂，此外还具有抗炎、抗过敏、抗癌、抗病毒等作用。在医药领域主要应用于预防和治疗血栓栓塞性疾病、体内外抗凝和治疗各种原因引起的弥散性血管内凝血。

根据本发明的应用，所述天然多糖与难溶性药物的质量比优选为(0.2～10)：1；优选为(1～10)：1；更优选为(4～8)：1。

本发明的第二方面，提供一种天然多糖和难溶性药物的复合物。

所述天然多糖优选为普鲁兰多糖、透明质酸、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素和肝素钠中的至少一种；更优选为透明质酸、黄原胶、硫酸软骨素和肝素钠中的至少一种。

所述透明质酸的分子量优选为2～2000KDa；更优选为4～1800KDa；最优选为90KDa。

所述难溶性药物优选为蒽醌类化合物、黄酮化合物和生物碱中的至少一种；更优选为大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱、野黄芩苷、大豆苷元、槲皮素、木犀草素、芦丁和芹菜素中的至少一种；最优选为大黄酸、黄芩苷和羟基喜树碱中的至少一种。

所述天然多糖与难溶性药物的质量比优选为(0.2～10)：1；优选为(1～10)：1；更优选为(4～8)：1。

本发明的第三方面，提供一种提高难溶性药物溶解度的方法，包括如下步骤：将难溶性药物与天然多糖溶液混匀，加热、涡旋；

或将难溶性药物与天然多糖溶液混匀，震荡。

所述加热的条件优选为70～80℃水浴加热25～35min。

所述涡旋的时间优选为20～40s。

所述震荡的条件优选为80～120rpm恒温震荡20～48h。

所述恒温的温度优选为25～30℃。

本发明的有益效果是：

本发明通过将天然多糖溶液与难溶性药物(例如大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱)混匀，加热(或震荡)，便可实现增加难溶性药物溶解度的目的，而且发现不同分子量的透明质酸具有不同的增溶效果。对比其他环糊精包合物、磷脂复合物、固体分散体、纳米乳等增溶手段，天然多糖增溶方法操作简单，无须进行结构修饰，避免使用有机试剂，而且天然多糖来源广泛、易获取，可节省制备成本。同时，各天然多糖的结构明确、毒性低、生物相容好、可降解、绿色环保，早已被医药领域广泛使用，具有作为增溶作用功能性辅料的开发前景。

附图说明

图1是普鲁兰多糖-难溶性药物复合物的红外光谱图：其中，a)为普鲁兰多糖-大黄酸复合物的红外光谱图；b)为普鲁兰多糖-黄芩苷复合物的红外光谱图；c)普鲁兰多糖-羟基喜树碱复合物的红外光谱图。

图2是透明质酸(1800KDa)-难溶性药物复合物的红外光谱图：其中，a)为透明质酸(1800KDa)-大黄酸复合物的红外光谱图；b)为透明质酸(1800KDa)-黄芩苷复合物的红外光谱图；c)透明质酸(1800KDa)-羟基喜树碱复合物的红外光谱图。

图3是透明质酸(90KDa)-难溶性药物复合物的红外光谱图：其中，a)为透明质酸(90KDa)-大黄酸复合物的红外光谱图；b)为透明质酸(90KDa)-黄芩苷复合物的红外光谱图；c)透明质酸(90KDa)-羟基喜树碱复合物的红外光谱图。

图4是透明质酸(10KDa)-难溶性药物复合物的红外光谱图：其中，a)为透明质酸(10KDa)-大黄酸复合物的红外光谱图；b)为透明质酸(10KDa)-黄芩苷复合物的红外光谱图；c)透明质酸(10KDa)-羟基喜树碱复合物的红外光谱图。

图5是透明质酸(4KDa)-难溶性药物复合物的红外光谱图：其中，a)为透明质酸(4KDa)-大黄酸复合物的红外光谱图；b)为透明质酸(4KDa)-黄芩苷复合物的红外光谱图；c)透明质酸(4KDa)-羟基喜树碱复合物的红外光谱图。

图6是黄原胶-难溶性药物复合物的红外光谱图：其中，a)为黄原胶-大黄酸复合物的红外光谱图；b)为黄原胶-黄芩苷复合物的红外光谱图；c)黄原胶-羟基喜树碱复合物的红外光谱图。

图7是刺槐豆胶-难溶性药物复合物的红外光谱图：其中，a)为刺槐豆胶-大黄酸复合物的红外光谱图；b)为刺槐豆胶-黄芩苷复合物的红外光谱图；c)刺槐豆胶-羟基喜树碱复合物的红外光谱图。

图8是硫酸软骨素-难溶性药物复合物的红外光谱图：其中，a)为硫酸软骨素-大黄酸复合物的红外光谱图；b)为硫酸软骨素-黄芩苷复合物的红外光谱图；c)硫酸软骨素-羟基喜树碱复合物的红外光谱图。

图9是肝素钠-难溶性药物复合物的红外光谱图：其中，a)为肝素钠-大黄酸复合物的红外光谱图；b)为肝素钠-黄芩苷复合物的红外光谱图；c)肝素钠-羟基喜树碱复合物的红外光谱图。

图10是透明质酸(90KDa)滴定大黄酸的能量变化图和拟合曲线图：其中，a)为透明质酸滴定大黄酸的能量变化图；b)为透明质酸滴定大黄酸的拟合曲线图。

图11是透明质酸(90KDa)滴定黄芩苷的能量变化图和拟合曲线图：其中，a)为透明质酸滴定黄芩苷的能量变化图；b)为透明质酸滴定黄芩苷的拟合曲线图。

图12是透明质酸(90KDa)滴定羟基喜树碱的能量变化图和拟合曲线图：其中，a)为透明质酸滴定羟基喜树碱的能量变化图；b)为透明质酸滴定羟基喜树碱的拟合曲线图。

图13是硫酸软骨素滴定大黄酸的能量变化图和拟合曲线图：其中，a)为硫酸软骨素滴定大黄酸的能量变化图；b)为硫酸软骨素滴定大黄酸的拟合曲线图。

图14是硫酸软骨素滴定黄芩苷的能量变化图和拟合曲线图：其中，a)为硫酸软骨素滴定黄芩苷的能量变化图；b)为硫酸软骨素滴定黄芩苷的拟合曲线图。

图15是硫酸软骨素滴定羟基喜树碱的能量变化图和拟合曲线图：其中，a)为硫酸软骨素滴定羟基喜树碱的能量变化图；b)为硫酸软骨素滴定羟基喜树碱的拟合曲线图。

图16是肝素钠滴定大黄酸的能量变化图和拟合曲线图：其中，a)为肝素钠滴定大黄酸的能量变化图；b)为肝素钠滴定大黄酸的拟合曲线图。

图17是肝素钠滴定黄芩苷的能量变化图和拟合曲线图：其中，a)为肝素钠滴定黄芩苷的能量变化图；b)为肝素钠滴定黄芩苷的拟合曲线图。

图18是肝素钠滴定羟基喜树碱的能量变化图和拟合曲线图：其中，a)为肝素钠滴定羟基喜树碱的能量变化图；b)为肝素钠滴定羟基喜树碱的拟合曲线图。

图1～9中，A为难溶性药物；B为天然多糖；C为天然多糖-难溶性药物的物理混合物；D为天然多糖-难溶性药物的复合物。

图10～18中，DP表示功率补偿，△H表示焓变。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。

本实施例中采用的试药如下：

黄原胶(上海麦克林试剂有限公司，纯度：98％，批号：C10575246)；肝素钠(上海源叶生物技术有限公司，批号：B28M10R83902)；刺槐豆胶(上海源叶生物技术有限公司，批号：J15A9R67708)；硫酸软骨素(上海麦克林试剂有限公司，纯度：98％，批号：Z1510X79740)；透明质酸(大连美仑生物技术有限公司，纯度：95％，批号：01010A，粘均分子量：1800KDa)；透明质酸(大连美仑生物技术有限公司，纯度：95％，批号：M0504AA，粘均分子量：90KDa)；透明质酸(大连美仑生物技术有限公司，纯度：95％，批号：M0220A，粘均分子量：10KDa)；透明质酸(大连美仑生物技术有限公司，纯度：95％，批号：N1122A，粘均分子量：4KDa)；普鲁兰多糖(上海源叶生物有限公司，纯度：98％，批号:Z1510X79740)；大黄酸(上海源叶生物有限公司，HPLC≥98％，批号：T30A8F42648)；黄芩苷(上海源叶生物有限公司，HPLC≥98％，P20A9F59353)；羟基喜树碱(大连美仑生物技术有限公司，纯度：98％，批号：M0519A)。

实施例1天然多糖增加大黄酸溶解度

准确称取2mg大黄酸对照品，分别加入2mg/mL的普鲁兰多糖、透明质酸(1800KDa)、透明质酸(90KDa)、透明质酸(10KDa)、透明质酸(4KDa)、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素、肝素钠多糖溶液各4mL，混匀，75℃水浴加热30min，涡旋30s后，室温放置20min，然后4000rpm离心10min，取上清液即可得经过天然多糖增溶的大黄酸溶液。另准确称取2mg大黄酸对照品，加入超纯水4mL，混匀，依法操作。通过高效液相色谱法测定样品中大黄酸浓度，计算不加天然多糖(加入超纯水)和加入天然多糖后的大黄酸溶解度，结果如表1所示：加入多糖溶液后，大黄酸的溶解度显著提高，表明天然多糖可以显著增加大黄酸溶解度，尤其透明质酸(1800KDa)、透明质酸(90KDa)、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素、肝素钠的增溶倍数超过10。

表1大黄酸溶解度测定结果

实施例2天然多糖增加黄芩苷溶解度

准确称取2mg黄芩苷对照品，加入2mg/mL的普鲁兰多糖、透明质酸(1800KDa)、透明质酸(90KDa)、透明质酸(10KDa)、透明质酸(4KDa)、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素、肝素钠多糖溶液各4mL，混匀，常温下，100rpm恒温震荡26h，然后4000rpm离心10min，取上清液即可得经过天然多糖增溶的黄芩苷溶液。另准确称取2mg黄芩苷对照品，加入超纯水4mL，混匀，依法操作。通过高效液相色谱法测定样品中黄芩苷的浓度，计算不加天然多糖(加入超纯水)和加入天然多糖后的黄芩苷溶解度，结果见表2所示：加入天然多糖溶液后，黄芩苷的溶解度显著提高，表明天然多糖可以显著增加黄芩苷溶解度，尤其透明质酸(90KDa)、硫酸软骨素、肝素钠的增溶倍数超过10。

表2黄芩苷溶解度测定结果

实施例3天然多糖增加羟基喜树碱溶解度

准确称取2mg羟基喜树碱，加入2mg/mL的普鲁兰多糖、透明质酸(1800KDa)、透明质酸(90KDa)、透明质酸(10KDa)、透明质酸(4KDa)、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素、肝素钠多糖溶液各4mL，混匀，75℃水浴加热30min，涡旋30s后，室温放置20min，然后4000rpm离心10min，取上清液即可得经过天然多糖增溶的羟基喜树碱溶液。另准确称取2mg羟基喜树碱，加入超纯水4mL，混匀，通过高效液相色谱法测定样品中羟基喜树碱浓度，计算不加天然多糖(加入超纯水)和加入天然多糖后的羟基喜树碱溶解度，结果如表3所示：加入多糖溶液后，羟基喜树碱的溶解度显著提高，表明：天然多糖可以显著增加羟基喜树碱溶解度。

表3羟基喜树碱溶解度测定结果

实施例4天然多糖浓度对增加难溶性药物溶解度影响

分别配制浓度为0.1、0.5、1、2、4mg/mL的黄原胶、透明质酸(90KDa)和肝素钠溶液，分别准确称定大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱各2mg，加入各浓度的多糖溶液各4mL，混匀，75℃水浴加热30min，涡旋30s后，室温放置20min，然后4000rpm离心10min，取上清液即可得经过天然多糖增溶的各难溶性药物溶液。另准确称取2mg难溶性药物，加入超纯水4mL，混匀，依法操作。通过高效液相色谱法测定样品中难溶性药物浓度，计算不加天然多糖(加入超纯水)和加入天然多糖后的难溶性药物溶解度，结果分别如表4～6所示：三种药物(大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱)的溶解度随多糖的浓度增加而增加；当多糖浓度超过1mg/mL，难溶性药物的溶解度显著增加。

表4多糖浓度对大黄酸溶解度影响测定结果

表5多糖浓度对黄芩苷溶解度影响测定结果

表6多糖浓度对羟基喜树碱溶解度影响测定结果

实施例5天然多糖增加难溶性药物溶解度机制

1.天然多糖-难溶性药物红外光谱测定

精密称取大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱各2mg，分别加入各天然多糖(普鲁兰多糖、透明质酸(1800KDa)、透明质酸(90KDa)、透明质酸(10KDa)、透明质酸(4KDa)、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素、肝素钠)溶液4mL(浓度为2mg/mL)，混匀，75℃水浴加热30min，涡旋30s后，室温放置20min，然后4000rpm离心10min，取上清液，冻干，得天然多糖-难溶性药物复合物粉末。取2mg难溶性药物(大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱)粉末，根据溶解度测定结果，分别与适量天然多糖(普鲁兰多糖、透明质酸(1800KDa)、透明质酸(90KDa)、透明质酸(10KDa)、透明质酸(4KDa)、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素、肝素钠)混匀，制备多糖与难溶性药物的物理混合物。分别取各多糖-难溶性药物复合物、多糖-难溶性药物的物理混合物、多糖以及难溶性药物粉末1mg，于干燥条件下制成薄片，500～4000cm^-1进行扫描。红外光谱结果如图1～9所示：

图1中，与普鲁兰多糖红外光谱图相比，普鲁兰多糖-大黄酸复合物的红外光谱图中可观察到大黄酸的-COOH振动峰，且由原来的1693.69cm^-1移至1732.58cm^-1；普鲁兰多糖-黄芩苷复合物的红外光谱图中可观察到黄芩苷中-COOH的羰基振动峰；普鲁兰多糖-羟基喜树碱复合物的图中，O-H伸缩振动峰由3368.71cm^-1移至3357.03cm^-1，还观察到羟基喜树碱的酯羰基的伸缩振动峰，且由原来的1748.16cm^-1移至1732.58cm^-1；而普鲁兰多糖与难溶性药物的物理混合物红外光谱图与普鲁兰多糖红外光谱图基本一致。

图2中，与透明质酸(1800KDa)的红外光谱图相比，透明质酸(1800KDa)-大黄酸复合物的O-H伸缩振动峰由3387.95cm^-1移至3394.90cm^-1；透明质酸(1800KDa)-黄芩苷复合物的O-H伸缩振动峰移至3393.83cm^-1；透明质酸(1800KDa)-羟基喜树碱复合物的O-H伸缩振动峰移至3378.49cm^-1；而透明质酸(1800KDa)与难溶性药物的物理混合物红外光谱图与透明质酸(1800KDa)红外光谱图基本一致。

图3中，与透明质酸(90KDa)的红外光谱图相比，透明质酸(90KDa)-大黄酸复合物的O-H伸缩振动峰由3386.39cm^-1移至3397.99cm^-1；透明质酸(90KDa)-黄芩苷复合物的O-H伸缩振动峰移至3398.06cm^-1；透明质酸(90KDa)-羟基喜树碱复合物的O-H伸缩振动峰移至3374.74cm^-1；而透明质酸(90KDa)与难溶性药物的物理混合物红外光谱图与透明质酸(90KDa)红外光谱图基本一致。

图4中，与透明质酸(10KDa)的红外光谱图相比，透明质酸(10KDa)-大黄酸复合物的O-H伸缩振动峰由3387.25cm^-1移至3394.03cm^-1；透明质酸(10KDa)-黄芩苷复合物的O-H伸缩振动峰移至3393.21cm^-1；透明质酸(10KDa)-羟基喜树碱复合物的O-H伸缩振动峰移至3379.75cm^-1；而透明质酸(10KDa)与难溶性药物的物理混合物红外光谱图与透明质酸(10KDa)红外光谱图基本一致。

图5中，与透明质酸(4KDa)的红外光谱图相比，透明质酸(4KDa)-大黄酸复合物的O-H伸缩振动峰由3387.95cm^-1移至3394.03cm^-1；透明质酸(4KDa)-黄芩苷复合物的O-H伸缩振动峰移至3391.99cm^-1；透明质酸(4KDa)-羟基喜树碱复合物的O-H伸缩振动峰移至3380.66cm^-1；而透明质酸(4KDa)与难溶性药物的物理混合物红外光谱图与透明质酸(4KDa)红外光谱图基本一致。

图6中，与黄原胶的红外光谱图相比，黄原胶-大黄酸复合物的O-H振动峰由3389.00cm^-1移至3415.01cm^-1；黄原胶-黄芩苷复合物的O-H振动峰移至3400.76cm^-1；黄原胶-羟基喜树碱复合物的O-H振动峰移至3376.09cm^-1；而黄原胶与难溶性药物的物理混合物红外光谱图与黄原胶红外光谱图基本一致。

图7中，与刺槐豆胶红外光谱图相比，刺槐豆胶-大黄酸复合物的红外光谱图中可观察到大黄酸的-COOH振动峰，且由原来的1693.69cm^-1移至1727.85cm^-1，O-H的振动峰由3400.72cm^-1移至3415.01cm^-1；刺槐豆胶-黄芩苷复合物的红外光谱图中可观察到黄芩苷中-COOH的羰基振动峰，O-H的振动峰移至3411.39cm^-1；刺槐豆胶-羟基喜树碱复合物的红外光谱图中观察到羟基喜树碱的酯羰基的伸缩振动峰，且由原来的1748.16cm^-1移至1726.77cm^-1，O-H的振动峰移至3390.55cm^-1；而刺槐豆胶与难溶性药物的物理混合物红外光谱图与刺槐豆胶红外光谱图基本一致。

图8中，与硫酸软骨素红外光谱图相比，硫酸软骨素-大黄酸复合物的O-H振动峰由3415.27cm^-1移至3397.51cm^-1，C＝O伸缩振动峰由1649.99cm^-1移至1626.65cm^-1；硫酸软骨素-黄芩苷复合物的C＝O伸缩振动峰移至1617.10cm^-1，C-O-S的振动峰由1036.22cm^-1移至1069.22cm^-1；硫酸软骨素-羟基喜树碱复合物的O-H振动峰移至3404.87cm^-1，C＝O伸缩振动峰移至1625.10cm^-1；而硫酸软骨素与难溶性药物的物理混合物红外光谱图与硫酸软骨素红外光谱图基本一致。

图9中，与肝素钠的红外光谱图相比，肝素钠-大黄酸复合物的O-H振动峰由3414.97cm^-1移至3436.64cm^-1，COO^-的振动峰由1647.18cm^-1移至1635.79cm^-1；肝素钠-黄芩苷复合物的O-H振动峰移至3427.19cm^-1，COO^-的振动峰移至1616.53cm^-1；肝素钠-羟基喜树碱复合物的O-H振动峰移至3404.45cm^-1,COO^-的振动峰移至1652.91cm^-1；而肝素钠与难溶性药物的物理混合物红外光谱图与肝素钠红外光谱图基本一致。

通过比较不同天然多糖及其与难溶性药物的红外光谱图可知，天然多糖与难溶性药物物理混合物红外光谱图与多糖红外光谱图基本一致，说明在简单物理混合情况下，多糖与难溶性药物并没有发生相互作用；而具有较好增溶作用的多糖-难溶性药物复合物的红外光谱图中可观察到峰位的变化，表明以上多糖与难溶性药物发生了相互作用从而增加大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱的溶解度。

2.等温滴定量热法

精密称取适量的透明质酸(90KDa)、硫酸软骨素以及肝素钠，制备浓度为20mg/mL的多糖溶液。精密称取大黄酸、黄芩苷和羟基喜树碱各2mg，加入超纯水4mL制备混悬液。以多糖溶液为滴定剂，实验前滴定剂均超声脱气，分别以大黄酸、黄芩苷和羟基喜树碱混悬液为底物，进行滴定，以探究多糖与难溶性药物间的相互作用。滴定条件如下：温度：35℃；转速：750rpm；总滴数：19；每次滴定体积：2μL；底物体积：280μL；平衡时间：2min。结果如附图10～18和表7所示。

透明质酸滴定大黄酸过程中，△H＞0，说明滴定过程为吸热，△G＜0，-T△S＜0，说明该过程为熵驱动的自发过程，驱动力为疏水作用，提示透明质酸可通过疏水键增溶大黄酸。而透明质酸滴定黄芩苷过程中，△H＞0，说明滴定过程为吸热，△G＜0，-T△S＜0，说明该过程为熵驱动的自发过程，驱动力为疏水作用，提示透明质酸可通过疏水键增溶黄芩苷。透明质酸滴定羟基喜树碱过程中，△H＜0，说明滴定过程为放热，△G＜0，-T△S＞0，说明该过程为焓驱动的自发过程，驱动力为氢键作用，提示透明质酸可通过分子间氢键增溶羟基喜树碱。此外，透明质酸滴定羟基喜树碱、黄芩苷、大黄酸的△G绝对值依次增大，提示透明质酸与难溶性药物结合作用最强的是大黄酸，其次为黄芩苷，最弱为羟基喜树碱。

硫酸软骨素滴定大黄酸过程中，△H＜0，说明滴定过程为放热，△G＜0，-T△S＞0，说明该过程为焓驱动的自发过程，驱动力为氢键作用，提示硫酸软骨素可通过分子间氢键作用增溶大黄酸。硫酸软骨素滴定黄芩苷过程中，△H＞0，说明滴定过程为吸热，△G＜0，-T△S＜0，说明该过程为熵驱动的自发过程，驱动力为疏水作用，提示硫酸软骨素可通过疏水键增溶黄芩苷。硫酸软骨素滴定羟基喜树碱过程中，△H＜0，说明滴定过程为放热，△G＜0，-T△S＞0，说明该过程为焓驱动的自发过程，驱动力为氢键作用，提示硫酸软骨素可通过分子间氢键作用增溶羟基喜树碱。此外，硫酸软骨素酸滴定羟基喜树碱、黄芩苷、大黄酸的△G绝对值依次增大，提示硫酸软骨素与难溶性药物结合作用最强的是大黄酸，其次为黄芩苷，最弱为羟基喜树碱。

肝素钠滴定大黄酸过程中，△H＞0，说明滴定过程为吸热，△G＜0，-T△S＜0，说明该过程为熵驱动的自发过程，驱动力为疏水作用，提示肝素钠可通过疏水键增溶大黄酸。肝素钠滴定黄芩苷过程中，△H＞0，说明滴定过程为吸热，△G＜0，-T△S＜0，说明该过程为熵驱动的自发过程，驱动力为疏水作用，提示肝素钠可通过疏水键增溶黄芩苷；肝素钠滴定羟基喜树碱过程中，△H＜0，说明滴定过程为放热，△G＜0，-T△S＞0，说明该过程为焓驱动的自发过程，驱动力为氢键作用，提示肝素钠可通过分子间氢键作用增溶羟基喜树碱；此外，肝素钠滴定羟基喜树碱、黄芩苷、大黄酸的△G绝对值依次增大，提示肝素钠与难溶性药物结合作用最强的是大黄酸，其次为黄芩苷，最弱为羟基喜树碱。

综上所述，不同多糖对不同结构的难溶性药物的增溶机制不同，结合多糖-模型药物红外结果分析，多糖主要是通过分子间氢键与难溶性药物形成复合物，或通过疏水键将难溶性药物包裹而发挥增溶作用。

表7滴定过程的热力学参数

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.天然多糖和难溶性药物的复合物。

2.根据权利要求1中所述的复合物，其特征在于：所述难溶性药物选自蒽醌类化合物、黄酮化合物和生物碱中的至少一种；优选为大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱、野黄芩苷、大豆苷元、槲皮素、木犀草素、芦丁和芹菜素中的至少一种；更优选为大黄酸、黄芩苷和羟基喜树碱中的至少一种。

3.根据权利要求1中所述的复合物，其特征在于：所述天然多糖选自普鲁兰多糖、透明质酸、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素和肝素钠中的至少一种。

4.根据权利要求3中所述的复合物，其特征在于：所述透明质酸的分子量为2～2000KDa；优选为4～1800KDa。

5.根据权利要求1-4任一项所述的应用，其特征在于：所述天然多糖与难溶性药物的质量比为(0.2～10)：1；优选为(1～10)：1；更优选为(4～8)：1。

6.天然多糖在增加难溶性药物溶解度中的应用。

7.根据权利要求6中所述的应用，其特征在于：所述难溶性药物选自蒽醌类化合物、黄酮化合物和生物碱中的至少一种；优选为大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱、野黄芩苷、大豆苷元、槲皮素、木犀草素、芦丁和芹菜素中的至少一种；更优选为大黄酸、黄芩苷和羟基喜树碱中的至少一种；

所述天然多糖选自普鲁兰多糖、透明质酸、黄原胶、刺槐豆胶、硫酸软骨素和肝素钠中的至少一种。

8.一种提高难溶性药物溶解度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将难溶性药物与天然多糖的水溶液混匀，加热、涡旋；

或将难溶性药物与天然多糖的水溶液混匀，震荡。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述难溶性药物选自蒽醌类化合物、黄酮化合物和生物碱中的至少一种；优选为大黄酸、黄芩苷、羟基喜树碱、野黄芩苷、大豆苷元、槲皮素、木犀草素、芦丁和芹菜素中的至少一种；更优选为大黄酸、黄芩苷和羟基喜树碱中的至少一种；

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：天然多糖与难溶性药物的质量比为(0.2～10)：1；优选为(1～10)：1；更优选为(4～8)：1。