双半乳糖基二酰甘油酯的制备方法及其应用.pdf

本发明涉及一种药用天然表面活性剂——双半乳糖基二酰甘油酯(Digalactosyldiacylglycerol，DGDG)制备方法及其作为药物载体的应用。其制备工艺是将燕麦麸皮用丙酮提取，浸提液浓缩后用硅胶吸附，分别以不同极性的洗脱液洗脱，最终洗脱液中即为精制DGDG。亦可先用二氧化碳超临界对燕麦麸皮进行脱脂，然后用丙酮提取，提取液浓缩后用硅胶吸附，以不同极性洗脱液洗脱后可得精制DGDG。其亲水亲油平衡值为7.00～8.15，临界胶束浓度约为2×10-3g·L-1。该制备方法原料廉价易得，所得DGDG为薄层层析纯，无溶血性与刺激性。由于DGDG的两亲和在水中可自组装形成双层囊泡的性质，使其可作为药物的载体。DGDG分子中的半乳糖残基，可作为配体，特异性的识别肝实质细胞上的半乳糖受体，实现配体介导的主动肝靶向。

1.  双半乳糖基二酰甘油酯的制备方法，其特征在于：采用以下步骤制备：
取燕麦麸皮用丙酮提取，浸提液减压浓缩，所得棕色油状物用2～3倍量(w/w)硅胶拌样吸附。在分离柱中先加入空白硅胶，后加入拌样硅胶，空白硅胶∶拌样硅胶＝2～4∶1(w/w)，然后用环己烷-丙酮的10～30∶90～70(v/v)混合液洗脱，最后用丙酮洗脱；丙酮洗脱液减压浓缩，所得粘稠膏状物用1～3倍量(w/w)硅胶拌样吸，在分离柱中先加入空白硅胶，后加入拌样硅胶，空白硅胶∶拌样硅胶＝2～4∶1，然后用氯仿-甲醇的70～90∶30～10(v/v)混合液洗脱，最后用氯仿-甲醇的60～80∶40～20(v/v)混合液洗脱，氯仿-甲醇的60～80∶40～20(v/v)混合洗脱液中即为精制DGDG；
或将燕麦麸皮用二氧化碳超临界萃取进行脱脂，脱脂后的燕麦麸皮用丙酮提取，浸提液减压浓缩，用1～3倍量(w/w)硅胶拌样吸附。在分离柱中先加入空白硅胶，后加入拌样硅胶，空白硅胶∶拌样硅胶＝2～4∶1(w/w)，然后用氯仿-甲醇的70～90∶30～10(v/v)混合液洗脱，最后用氯仿-甲醇的60～80∶40～20(v/v)混合液洗脱，氯仿-甲醇的60～80∶40～20(v/v)混合洗脱液中即为精制DGDG。

2、  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：二氧化碳超临界萃取釜压力为29.0～31.2MPa，萃取釜温度为35～45℃，分离器一温度为40～60℃，分离器二温度为20～40℃，系统流量为70～83Kg·h^-1。

3、  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：燕麦麸皮用丙酮提取中，所用丙酮用量为燕麦麸皮的2～4倍(v/w)，提取温度为40～56℃，提取时间2～4小时，浸提3次，合并浸提液。

4、  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：环己烷-丙酮的10～30∶90～70(v/v)混合洗脱液用量为柱中硅胶总用量的2～4倍(v/w)。

5、  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：丙酮洗脱液用量为柱中硅胶总用量的2.5～5倍(v/w)。

6、  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：氯仿-甲醇的70～90∶30～10(v/v)混合洗脱液用量为柱中总硅胶量的4～8倍；氯仿-甲醇的60～80∶40～20(v/v)混合洗脱液用量为柱中硅胶总用量的5～10倍(v/w)。

7、  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所制备的双半乳糖基二酰甘油酯可以和药学上可接受的载体结合制成乳剂和类脂质体，其中含有0.01～30％(w/w)的双半乳糖基二酰甘油酯，其余为中药活性物质、极性溶剂和其它辅料。

8、  根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所制备的双半乳糖基二酰甘油酯的半乳糖残基可作为配体，具有肝靶向性。

9、  根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于：所制备的双半乳糖基二酰甘油酯制成的乳剂和类脂质体中，其递送途径包括：皮下、肌肉和静脉。

双半乳糖基二酰甘油酯的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于药用天然表面活性剂的制备及应用技术领域，涉及双半乳糖基二酰甘油酯的制备方法及其应用，具体涉及其制备方法及其作为主动靶向药物载体的应用。
背景技术
在双半乳糖基二酰甘油酯(DGDG)分子中，存在着一个二酰基甘油及两个彼此连接的半乳糖残基，第一个半乳糖残基与甘油骨架上的C-3位-OH基团直接相连。第二个半乳糖残基与第一个半乳糖以α-1，6糖苷键连接，其中，R₁、R₂为不同种类的脂肪酸，在由燕麦麸皮提取的糖脂中，多为棕榈酸(C₁₅H₃₁CO；16:0)、油酸(C₁₇H₃₃CO；18:1)、亚油酸(C₁₇H₃₁CO；18:2)、亦有少量的亚麻酸(C₁₇H₂₉CO；18:3)、硬脂酸(C₁₇H₃₅CO；18:0)、月桂酸(C₁₁H₂₃CO；12:0)等。DGDG不是一种纯净物，而是一组结构相近的混合物，其结构如图1。从其结构来看，半乳糖单元的羟基和半乳糖酰基甘油为亲水性基团，脂链为亲脂性基团，这使得半乳糖脂具有明显的两亲性，是一种天然的非离子型表面活性剂。制取半乳糖脂的方法已在专利CN1144478A中公开报导，它是从燕麦粉、面筋粉、黑麦片中提取分离而得，用乙醇提取，硅胶柱分离，洗脱液分别为不同比例的己烷与异丙醇和丙酮。其方法的主要缺点是：所用原料均为粮食，成本较高；乙醇提取液中提取了较多的杂质成分，为下一步分离精制增加了困难；最终由丙酮洗脱液精制所得DGDG中仍有杂质。DGDG的两亲性，使其可作为表面活性物质使用，由于其分子类似截头圆锥，于水中可自发形成双分子层，进而形成类脂质体或囊泡。基于以上两点，DGDG可作为药物、营养品，化妆品、食品、农用品的载体材料使用。然而以其作为中药活性物质的载体材料未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本且更为纯净的DGDG提取分离方法。提取物杂质少，精制得到的DGDG为薄层层析纯，无刺激性与溶血性，并以其作为中药活性物质的载体材料。
本发明是这样实现的：燕麦麸皮中含有较多的脂质成分，故选用麸皮而不用造价较高的燕麦粉；由丙酮所得提取物中杂质较少；通过两次硅胶柱进行分离，最后一次硅胶柱采用分离度较好的氯仿-甲醇系统洗脱，分离得到纯净的DGDG。
其制备工艺步骤是：
取燕麦麸皮，用2～4倍量(w/v)丙酮于40～56℃下，提取2～4小时，浸提3次，合并浸提液。浸提液40～50℃下减压浓缩，所得棕色油用2～3倍量(w/w)硅胶拌样。于分离柱中先加入与拌样硅胶等量的空白硅胶，后加入拌样硅胶，然后用环己烷-丙酮的10～30∶90～70(v/v)混合洗脱液洗脱，用量为柱中总硅胶用量的2～4倍(w/w)，最后用丙酮洗脱，用量为柱中总硅胶用量的2.5～5倍(w/w)。丙酮洗脱液40～50℃下减压浓缩，所得黄色粘稠膏状物为粗制DGDG，将其用1～3倍量(w/w)硅胶拌样。于分离柱中加入拌样硅胶2～4倍量(w/w)的空白硅胶，后加入拌样硅胶，然后用氯仿-甲醇的70～90∶30～10(v/v)混合液洗脱，用量为柱中总硅胶量的4～8倍(v/w)，最后用氯仿-甲醇的60～80∶40～20(v/v)混合液洗脱，用量为柱中总硅胶量的5～10倍(v/w)。氯仿-甲醇的60～80∶40～20(v/v)洗脱液中即为精制DGDG。
亦可将燕麦麸皮用二氧化碳超临界进行脱脂，萃取釜压力为29.0～31.2MPa，萃取釜温度为35～45℃，分一温度为40～60℃，分二温度为20～40℃，系统流量为70～83Kg·h^-1。脱脂后的燕麦麸皮用2～4倍量丙酮于40～56℃下，提取2～4小时，浸提3次，合并浸提液。浸提液40～50℃下减压浓缩，浓缩液用1～3倍量(w/w)硅胶拌样。于分离柱中加入拌样硅胶2～4倍量(w/w)的空白硅胶，后加入拌样硅胶，然后用氯仿-甲醇的70～90∶30～10(v/v)混合液洗脱，用量为柱中总硅胶量的4～8倍(v/w)，最后用氯仿-甲醇的60～80∶40～20(v/v)混合液洗脱，用量为柱中总硅胶量的5～10倍(v/w)。氯仿-甲醇的60～80∶40～20(v/v)洗脱液中即为精制DGDG。
所得DGDG以硅胶薄层展开，展开剂为氯仿-甲醇-水混合溶剂，薄层板挥干后左侧喷糖的显色剂苯胺-二苯胺磷酸，右侧喷通用显色剂10％硫酸乙醇溶液，85℃下加热10分钟显色，如图2：
所得DGDG以硅胶薄层展开，展开剂为氯仿-丙酮-乙酸混合溶剂，薄层板挥干后右侧喷糖的显色剂苯胺-二苯胺磷酸，左侧喷通用显色剂10％硫酸乙醇溶液，85℃下加热10分钟显色，如图3：
通过对比可见：所提DGDG较为纯净，在薄层板中未检出杂质。
将所得DGDG用1mol·L^-1HCl于75℃下水解1小时，与半乳糖标准品共薄层展开，展开剂分别为乙酸乙酯-甲醇-乙酸-水＝12∶3∶3∶2，氯仿-甲醇-水＝70∶21∶3，氯仿-甲醇-水＝16∶9∶2，薄层板挥干后喷显色剂苯胺-二苯胺磷酸，85℃下加热5分钟显色，结果分别如图4、图5、图6。由图可知：三种展开剂下Rf相同，说明水解后所得为半乳糖。
所得DGDG样品H¹-NMR(Bruker AX-300型核磁共振波谱仪，TMS内标)如图7。
应用NMR法测得HLB值如Table 1：
HLB＝18.24R+1.80
Table 1 The result of HLB value determination

应用荧光探针法测得DGDG的临界胶束浓度为2×10^-3g·L^-1。
DGDG的安全性评价
1、溶血试验
按《中药、天然药物刺激性和溶血性研究的技术指导原则》测得结果，1.5％DGDG水溶液无溶血现象。
2、刺激性试验(兔耳皮下注射法)
取两只家兔，将其两耳中部的毛褪去，左耳中部皮下注射被试物(1.5％的DGDG水溶液)0.1mL，右耳中部皮下注射等量生理盐水。观察注射局部有无红肿和充血现象，并与生理盐水组对照，以判断样品有无刺激性。
各时间点观察结果如Table 2
Table 2 The results of stimulation test

通过刺激性试验证明DGDG无刺激性。
由于DGDG中含有酯键及不饱和双键，应密闭于低温(-4℃)下保存。
本发明所制备的DGDG杂质少，精制得到的DGDG为薄层层析纯，无刺激性与溶血性，并可以作为中药活性物质的载体材料。
附图说明：
图1为DGDG的分子结构
图2为以氯仿-甲醇-水展开后DGDG的薄层色谱图
图3为以氯仿-丙酮-乙酸展开后DGDG的薄层色谱图
图4为以乙酸乙酯-甲醇-乙酸-水展开酸水解DGDG的薄层色谱图
图5为以氯仿-甲醇-水(70∶21∶3)展开酸水解DGDG的薄层色谱图
图6为以氯仿-甲醇-水(16∶9∶2)展开酸水解DGDG的薄层色谱图
图7为DGDG的H¹-NMR谱图
图8为香叶油亚微乳粒径及其分布图
图9为葫芦素类脂质体纯化后的HPLC色谱图
图10为30min时葫芦素类脂质体的组织分布图
图11为1h时葫芦素类脂质体的组织分布图
图12为2h时葫芦素类脂质体的组织分布图
图13为4h时葫芦素类脂质体的组织分布图
具体实施方式
实施例1：丙酮提取-硅胶柱分离DGDG
称取市售燕麦麸皮500g加入1120mL丙酮于56℃下浸提4小时，浸提3次，合并3次浸提液。浸提液于50℃下减压浓缩，浓缩液用100g硅胶拌匀，挥干溶剂。在分离柱中加入110g空白硅胶，后加入拌样硅胶。先以环己烷-丙酮的28∶72(v/v)的混合液680mL洗脱，最后用丙酮900mL洗脱。丙酮洗脱液于47℃下减压浓缩，浓缩物用30g硅胶拌样，挥干溶剂。在分离柱中加入100g空白硅胶，后加入拌样硅胶。先以650mL氯仿-甲醇的85∶15(v/v)混合液洗脱，最后以680mL氯仿-甲醇的70∶30(v/v)混合液洗脱，回收氯仿-甲醇的70∶30(v/v)混合洗脱液，所得即为精制DGDG。
实施例2：二氧化碳超临界脱脂-提取分离DGDG
称取市售燕麦麸皮500g，放入二氧化碳超临界萃取设备的萃取釜中，设置萃取压力31MPa，萃取温度42℃，分离器一温度为48℃，分离器二温度为25℃，系统流量为控制在75～78Kg·h^-1，每半小时于分离器一中接取萃取物，共萃取3小时。取出萃取后的燕麦麸皮，用1200mL丙酮于50℃下浸提2.5小时，浸提3次，合并3次浸提液。浸提液于45℃下减压浓缩。浓缩液用25g硅胶拌样，挥干溶剂。在分离柱中加入85g空白硅胶，后加入拌样硅胶。先以700mL氯仿-甲醇的85∶15(v/v)混合液洗脱，最后以750mL氯仿-甲醇的70∶30(v/v)混合液洗脱，回收氯仿-甲醇的70∶30(v/v)混合洗脱液，所得即为精制DGDG。
实施例3：香叶油DGDG亚微乳的制备
称取DGDG0.8g，香叶油2g，油酸钠0.1g，涡旋混匀后50℃下保温，加入100mL(50℃)注射用水，搅拌至成均一乳剂，将其用组织匀浆机剪切5min后，入高压乳匀，压力750bar，匀质5次，即得。平均粒径222.2nm，粒径分布较窄。见图8。
实施例4：葫芦素DGDG类脂质体的制备
称取DGDG75mg，胆固醇8mg，葫芦素4mg，适量氯仿溶解，倒入茄形瓶中减压旋转蒸发，形成薄膜后，倒入磷酸盐缓冲液，超声分散，过0.45μm滤膜两次即得。所得制剂微柱离心法纯化，除去游离葫芦素。所以纯化制剂异丙醇破坏，进HPLC分析，可检出葫芦素药物峰。见图9。
实施例5：葫芦素DGDG类脂质体的组织分布
由实施方法四制备制剂，同时制备含药量相等的葫芦素水溶液，作为对照。Wistar大鼠雌雄各半，体重200±20g。按常规组织分布试验方法，分别测定30min，1h，2h，4h时的组织分布，结果如图10，11，12，13。