药物-β-环糊精包合物的制备、结构分析及分子模拟

β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)及其衍生物凭借其独特的笼状结构、中等大小的分子量及外亲水内疏水的化学结构,可以作为一种药物载体,与很多小分子药物形成一种包结复合物(inclusion complex,包合物),能够显著提高难溶药物的溶解度,已经得到广泛应用。 磺胺甲嗯唑(SMZ)与甲氧苄啶(TMP)同属于广谱抗菌药,复方联用有很好的抗菌消炎效果,但它们在水中都几乎不溶解,这种性质限制了它们的临床应用。本课题采用水溶液法制备了这两种药物与β-环糊精及两种β-环糊精衍生物的包合物,利用红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)及核磁共振(NMR)等仪器分析方法对所得到的包合物进行了测试,测试结果证实包合物结构已经形成,采用核磁共振等摩尔系数法(Job's method)测出水溶液中主客体比例为1：1。 采用核磁共振ROESY实验(旋转坐标系中的NOE实验)对SMZ和TMP与β-环糊精及其衍生物的包合物进行了测试,结果表明SMZ与各种环糊精都能够形成稳定的包合物,其中SMZ分子能够稳定的存在于环糊精的内部空腔中。而TMP与各种环糊精则不能够形成稳定包合物,可能是以半插入状态进入环糊精的空腔中,或处于包合、离解的动态平衡中。 分子模拟利用理论方法与计算机计算技术,模拟分子运动的微观行为,能够在原子水平上表现整个分子系统的性质。分子对接是一种研究主客体分子间相互作用的分子模拟方法,本课题使用分子对接软件AutoDock 4.2对SMZ和TMP与β-环糊精及其衍生物的包合物进行了分子对接研究,证实了包合物结构的合理性,采用簇分析的方法找出优势簇的最小能量构象,解释了包合物结构的化学合理性。