磺丁基β-环糊精研究综述
一、 产品基本信息
1、历史背景:SBE-β-CD(商品名Captisol)是美国20世纪90年代由美国Cydex公司开发成功的阴离子、高水溶性的β-CD衍生物,能很好地与药物分子包合形成非共价复合物,从而提高药物的稳定性、水溶性、安全性,降低肾毒性、缓和药物溶血性,控制药物释放速率,掩盖不良气味等。与β-CD相比,其具有更好的水溶性,且溶血作用小、肾毒性低,是一种应用前景非常广阔的新型药用辅料。 2、结构特点:磺丁基-β-环糊精SBE-β-CD是β-环糊精与1,4-丁烷磺内酯发生取代的产物,取代反应可发生在β-CD葡萄糖单元2,3,6碳羟基位置上,由于β-CD是由7个吡喃葡萄糖通过α-(1、4)糖苷键连接而成,有21个可能发生取代反应的位点,理论上可以到的取代度为21的β-环糊精衍生物(7个伯羟基,6-OH,14个仲羟基2,3-OH),但由于立体位阻既反应条件的限制,取代度一般不超过10%,因此通过该反应所得到的产物是非常复杂的混合物。 SBE-β-CD相对分子量和取代度关系为:MW=1135.01+CDs*157.09,其中CDs为取代度。常见SBE-β-CD取代度及分子量如下:
代号 取代度 分子量 CAS.NO. 3、产品基本信息
通用名 磺丁基醚-β-环糊精 SBE4-β-CD 4 1704 25167-62-8 SBE7-β-CD 7 2241 194615-04-8 1347 182410-00-0
CDE Sulfobutylether-β-Cyclodextrin 磺丁基-β-环糊精 SBE-B-CD环糊精, 磺丁基醚-β-环糊精, 磺丁基醚倍他环糊精, 中文同义词: 硫代丁基醚-β-环糊精钠, 硫代丁基醚倍他环糊精钠, 廿二碳六烯酸 磺丁基-β-环糊精钠盐 USP药典 Betadex Sulfobutyl Ether Sodium 英文名称 英文同义词: Docosahexaenoic Acids,Docosa-2,4,6,8,10,12-hexaenoic acid CAS号: 分子式 25167-62-8,182410-00-0(钠盐) ,194615-04-8 C42H70-nO35·(C4H8SO3Na)n 2,3,6-三 2-O-磺丁基 -β-环糊精 分子量 C44H79O33S 1217 C44H79O33S 1217 6-O-磺丁基 -O-磺丁基 -β-环糊精 -β-环糊精 C56H97O33S3 1393 1704 2163 2241 n=4 n=6.5 n=7
结构式1 ROROOROOOROROOROROOOROOR结构式2 OOROORORROOOOROOORROORR _HOROSOO-Na+OR 作为赋形剂,主要用于含氮类药物中; 功能与应用 对于含氮类药物具有特殊的亲和力和包合性。 注射药、口服药、鼻部用药、眼部用药,对于含氮类药物具有特殊的亲和力给药途径 和包合性。 配伍禁忌 常用量 及最用量 水溶液中,环糊精的存在可能导致有些抗菌防腐剂的活性降低。 最大用量为66.67kg/d。 放射性和口服、静脉注射的最大维持剂量为320mg/kg/d 二、 理化性质
本品为白色或类白色无固定型粉末,无臭,微甜。
100ml水中溶解度大于50,30%水溶液PH值为5.4~6.8。其他溶剂中溶解度信息如下:
SBE-β-CD 溶剂 加入量(g) 水 pH6.8的磷酸缓冲液 pH7.4的磷酸缓冲液 0.1mol/L HCl 0.1mol/L NaOH 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 溶剂体积 溶解结果 (ml) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 10 D D D D D N D N N Very soluble Very soluble Very soluble Very soluble Very soluble Very lightly soluble Scarcely soluble Scarcely soluble 结果判定 甲醇 0.01 99.9 乙腈 丙酮 0.01 0.01 100 100 三、 制备工艺 (一)工艺路线1 1、工艺原理
2、工艺说明:以β-环糊精和1,4-磺丁内酯为原料,通过向碱性水溶液中引入适量有机溶剂,增加了1,4-磺丁内酯的溶解度,提高了磺丁基醚-β-环糊精的合成收率;所得产品溶液经过超声透析,活性炭脱色,冷冻干燥等操作得到磺丁基醚-β-
环糊精粉末产品。
(二)工艺路线2-磺丁内酯的制备 1、工艺原理
2、工艺说明
将76mL干燥处理的四氢呋喃(THF)置于250mL烧瓶中,加入50mgZnCl2,搅拌均匀后,将65g重蒸处理的乙酰氯慢慢加入,加热回流反应1.5h后,减压蒸馏(5.3~6.0 kPa),收取沸点98~112℃的馏分,得到乙酸δ-氯丁酯103.6g;(2量取60mL(65g,ρ=1.0805g/cm3)乙酸δ-氯丁酯置于500mL的三颈瓶中,加入300mLH2O,再加入100g的Na2SO3,搅拌回流10 h,然后将大部分的H2O减压蒸除,剩余部分加入270mL甲醇,搅拌回流,并通入过量的HCl气体,反应持续8 h后,使反应液冷却至室温,经过滤浓缩后减压蒸馏(2.7~3.3kPa),收集152~165℃的馏分,得到43g暗红色产物磺丁内酯,产率73%。
(三)工艺路线3-多取代磺丁基-β-环糊精(SBE(4)-β-CD)的合成
称取5gβ-CD(4.4mmol)置于50mL烧瓶中,加入10mL200g/LNaOH溶液,搅拌加热至溶解,量取2.3mL(3.1g,ρ=1.331g/cm3,22.5mmol)磺丁内酯,慢慢加到反应液中,同时激烈搅拌,数小时后,反应物成均相,停止反应,冷却至