实验十三包合物的制备及其验证
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配合物的合成实验报告实验目的本实验旨在合成一种具有特定功能的配合物,并通过实验步骤和结果验证合成过程的可行性和成功性。
实验器材和试剂•试剂A:苯乙烯(10 mL)•试剂B:二茂铁(5 g)•试剂C:氯化铜(2 g)•试剂D:三氯化铁(3 g)•试剂E:苯甲酸(5 mL)•反应容器:干燥的三口瓶(50 mL)•搅拌棒:玻璃搅拌棒•试管:干燥的试管(50 mL)•化学药品:酒精,乙醇(100 mL)实验步骤步骤一:制备试剂溶液1.取一个干燥的三口瓶,将试剂A、试剂B、试剂C、试剂D按照配比加入瓶中,并进行充分混合。
2.将试剂E加入干燥的试管中,用酒精溶解。
步骤二:反应过程1.在实验室通风橱中,将试剂溶液从步骤一的三口瓶中转移至干燥的试管中。
2.将试管放入恒温槽中,将恒温槽温度设定为80°C,反应时间设定为4小时。
3.在反应过程中,用玻璃搅拌棒轻轻搅拌试管中的溶液,以保证反应均匀进行。
步骤三:产物分离和纯化1.将反应结束的试管取出恒温槽,冷却至室温。
2.加入适量的乙醇溶液,用于溶解未反应的杂质。
3.将溶液过滤,得到产物的固体。
4.用乙醇反复洗涤固体产物,去除杂质。
5.将洗涤后的固体产物干燥,得到纯净的配合物。
实验结果与讨论使用上述实验步骤合成的配合物经过纯化后,得到了纯净的产物。
通过红外光谱分析和X射线衍射分析,确认了产物的化学结构和晶体结构。
此次实验成功合成了预期的配合物,并进一步验证了合成方法的可行性。
在实验过程中,为了确保反应均匀进行,采用了恒温槽控制温度,并通过搅拌棒搅拌溶液。
通过适当的溶剂选择和纯化步骤,有效地去除了未反应的杂质,得到了纯净的产物。
实验结果表明,本合成方法可用于合成具有特定功能的配合物,并为进一步研究和应用提供了基础。
同时,本实验也展示了合成实验的基本步骤和技巧,为今后的化学实验提供了参考。
总结通过本实验,我们成功合成了一种具有特定功能的配合物,并通过纯化步骤得到了纯净的产物。
实验十三硬胶囊剂的制备一.实验目的1.掌握硬胶囊制备的一般工艺过程,用胶囊板手工填充胶囊的方法;2.掌握硬胶囊剂的质量检查内容及方法。
二.实验原理硬胶囊剂系指将药物盛装于硬质空胶囊中制成的固体制剂。
药物的填充形式包括粉末、颗粒、微丸等,填充方法有手工填充与机械灌装两种。
硬胶囊剂制备的关键在于药物的填充,以保障药物剂量均匀,装量差异合乎要求。
药物的流动性是影响填充均匀性的主要因素,对于流动性差的药物,需加入适宜辅料或制成颗粒以增加流动性,减少分层。
本次实验采用湿法制粒:加入粘合剂将药物粉末制得颗粒后,采用胶囊板手工填充,将药物颗粒装入胶囊中即得。
制得硬胶囊按中国药典 2010 年版胶囊剂通则中有关规定进行质量检查。
三.实验内容材料:混匀的粉末及颗粒、纱布仪器:空胶囊、玻璃板、天平、称量纸、药匙、废物缸1. 利用散剂颗粒剂实验中的粉末与颗粒,选择适当规格的空胶囊,练习硬胶囊填充。
2.硬胶囊的填充(1)手工操作法【操作步骤】1.将药物粉末置于白纸或洁净的玻璃板上,用药匙铺平并压紧。
2.厚度约为胶囊体高度的1/4或1/3,手持胶囊体,口垂直向下插入药物粉末,使药粉压入胶囊内,同法操作数次,至胶囊被填满,使其达到规定的重量(0.2克)后,套上胶囊帽。
(2)板装法【操作步骤】胶囊充填板组成:胶囊导向排列盘1块(四边有边框的)、帽板1块(两层浅的)、体板1块(两层深的带弹簧的)、中间板1块(单层的)。
刮粉板1个(用于将粉末均匀地分布到胶囊体里)。
使用方法:一、体板平整放好,把排列盘放在体板上(两层深的那个),排列盘和体板的孔对齐,抓几把胶囊体(长的胶囊称胶囊体,短的称胶囊帽)放入框内,端起体板和排列盘上下/左右摆动(注意用手挡住排列盘的缺口,以免胶囊从缺口掉出来),胶囊会一一掉入体板胶囊孔中,然后从缺口倒出多余胶囊,把排列盘拿掉。
二、胶囊帽的排列与胶囊体的排列操作相同。
用上面同样方法将胶囊帽排到帽板上。
三、往体板上填充粉剂。
&实验九包合物的制备一、目的和要求1、掌握饱和水溶液法制备包合物的工艺。
2、掌握包合物形成的验证方法。
二、基本概念和实验原理包合物是一种分子囊,由一种形状和大小适宜的小分子(通称客分子),全部或部分嵌如一定形状的大分子(通称主分子)的空穴内形成。
如果客分子太小,则不能形成稳定的包合物,如果太大也难以进入主分子的空穴内,另外客分子的几何形状也有一定的影响。
包合物形成的机理,包括分散力、偶极子间引力、氢键、疏水键、静电吸引力等一种或多种分子之间的作用力。
主分子目前用得最多的是环糊精。
环糊精分子由数个葡萄糖环组成。
常用的有α、β、γ环糊精,分别具有6、7、8个葡萄糖单元。
结构上其分子具有一定大小的空穴,具有环内疏水、环外亲水的特性。
环糊精形成的包合物在水中仍然稳定而不分裂,这是由于环糊精形成的空穴不是在晶格中,而是在单个分子内,当包合物溶解时,包合物并不分裂,在水溶液中仍以包合物的形式存在。
这样大大减少原来药物分子与周围环境的接触,从而改变了药物分子的理化性质。
药物制成包合物后,可增加药物的溶解度与溶出速度,增加药物的稳定性,提高药物的生物利用度,减少刺激性等毒副作用,掩盖异味、臭气、挥发性以及改变药物的物理状态,具有环释作用。
符合下列条件之一的有机药物,通常都可以与环糊精包合成包合物:药物结构中的原子数大于5个且药物的稠环数小于5个;药物分子量在100~400之间;药物在水中的溶解度小于10㎎/ml;药物的熔点低于250℃。
也有药物符合条件而不能与环糊精包合的,如几何形状不合适,也有因环糊精的用量不合适而不能包合的。
无机药物大多数不宜与环糊精包合。
环糊精包合物制备方法很多,有饱和水溶液法、研磨法、喷雾干燥法、冷冻干燥法以及中和法等,其中以饱和水溶液法(亦称重结晶法或共沉淀法)和研磨法为最常用。
主分子为β环糊精,它空穴大小适中(即700~800pm),且在水中的溶解度(g/100ml)随温度升高而加大,当20、40、60、80以及100℃时,溶解度分别为1085、3.7、8.0、18.3以及25.6。
实验十一包合物的制备一、目的和要求1. 掌握饱和水溶液法制备包合物的工艺。
2. 了解β-环糊精(β-CD)的性质、应用。
3. 了解包合物的验证方法。
二、基本概念和实验原理包合物是由客分子和主分子两种组分加合而成,主分子具有较大的空穴结构,足以将客分子容纳在内形成分子囊。
药物制成包合物后,具有如下优点:增加药物的溶解度和溶出速度;提高药物的稳定性,使液体药物粉末化;改善药物的吸收和生物利用度;降低药物的刺激性与毒副作用;掩盖药物的不良嗅味;调节释药速率。
目前应用最多的主分子是环糊精。
环糊精是一类由6~12个葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成的环状低聚糖化合物,为中空圆筒状结构。
常见的环糊精有α、β、γ三种,分别由6、7、8个葡萄糖分子构成。
其中以β-环糊精(β-CD)应用最为广泛。
β-CD空洞大小合适,在三种环糊精中,水中溶解度最小,易从水中析出结晶。
其溶解度随温度升高而增大。
其筒状结构内部显疏水性,开口处显亲水性。
动物实验证明其口服毒性很低。
这些性质对β-CD包合物的制备和应用提供了有利条件。
同时,客分子的大小、极性、解离状态等均能影响环糊精包合物的形成及稳定。
CD包合物制备方法很多,有饱和水溶液法、研磨法、冷冻干燥法、喷雾干燥法、中和法、密封加热法等,其中以饱和水溶液法最为常用。
包合物的验证主要是鉴别药物是否已被环糊精包入空穴以及包合的方式,可采用显微镜、相溶解度、X射线衍射、红外光谱、核磁共振、差热分析、薄层色谱等一系列方法加以验证。
本试验中客分子为薄荷油,主要成分为薄荷脑、薄荷酮等,具有发汗、抗菌、解痉等作用,但容易挥发,制成环糊精包合物后可延缓和减少其挥发,同时使液态油改变成固体粉末,便于配方,兼具缓释作用。
三、仪器和材料仪器:磨塞锥形瓶,量筒,圆底烧瓶,展开槽,干燥器,薄层板,挥发油提取器,水浴,电炉,分析天平,差热分析仪等。
材料:β-CD,薄荷油,无水乙醇,95%乙醇,硅胶G,1%香荚兰醛硫酸液,乙酸乙酯,石油醚等。
一、实验目的1. 学习环糊精包合物的制备方法;2. 掌握包合物表征技术,包括X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和溶出度测定;3. 了解环糊精包合物的特性及其在药物制剂中的应用。
二、实验原理环糊精(CD)是一种由葡萄糖单元组成的大环低聚糖,具有疏水空腔和亲水端基。
药物分子通过范德华力进入环糊精的疏水空腔,形成包合物。
环糊精包合物可以提高药物的溶解度、稳定性、生物利用度等,从而改善药物制剂的质量。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 环糊精(β-环糊精)- 药物(以阿莫西林为例)- 无水乙醇、蒸馏水等溶剂2. 实验仪器:- X射线衍射仪(XRD)- 红外光谱仪(IR)- 溶出度仪- 研钵、烧杯、玻璃棒等四、实验方法1. 环糊精包合物的制备a. 称取一定量的药物,加入适量的无水乙醇,搅拌溶解;b. 将溶解好的药物溶液缓慢滴加到环糊精溶液中,边加边搅拌;c. 继续搅拌30分钟,使药物分子充分进入环糊精空腔;d. 将混合液静置过夜,使药物与环糊精充分反应;e. 过滤、洗涤、干燥,得到环糊精包合物。
2. 包合物表征a. X射线衍射(XRD)分析:将包合物和药物进行XRD分析,比较两者衍射峰的变化,判断包合物的形成;b. 红外光谱(IR)分析:将包合物和药物进行IR分析,比较两者吸收峰的变化,进一步证实包合物的形成;c. 溶出度测定:将包合物和药物分别进行溶出度测定,比较两者溶出速率和溶解度的变化,评价包合物的效果。
五、实验结果与分析1. X射线衍射(XRD)分析通过XRD分析发现,包合物的衍射峰与药物相比发生了明显的变化,说明药物分子已进入环糊精空腔,形成了包合物。
2. 红外光谱(IR)分析通过IR分析发现,包合物的吸收峰与药物相比发生了明显的变化,进一步证实了包合物的形成。
3. 溶出度测定通过溶出度测定发现,包合物的溶出速率和溶解度均优于药物,说明环糊精包合物提高了药物的溶解度和生物利用度。
六、结论本实验成功制备了环糊精包合物,并通过XRD、IR和溶出度测定对包合物进行了表征。
实验十一包合物的制备及其验证一.实验目的1.掌握饱和水溶液法制备包合物的工艺。
2.掌握包合物形成的验证方法。
二.基本概念与实验原理包合技术系指一种分子被包嵌于另一种分子的空穴结构内,形成包合物(inclusion compound)的技术。
这种包合物是由主分子(host molecule)和客分子(guest molecule)两种组分加合组成,主分子具有较大的空穴结构,足以将客分子容纳在内,形成分子囊(molecule capsule)。
目前,常用包合物的主分子以环糊精(CYD)为最多。
环糊精系淀粉用嗜碱性芽孢杆菌经培养得到的环糊精葡聚糖转位酶(Cyclodextrin glucanotransferase)作用后所形成的产物。
是由6~10个D-葡萄糖分子以1,4-糖苷键连接面成的环状低聚糖化合物。
环糊精为水溶性、非还原性的白色结晶性粉末。
常见的有α-、β-、γ-CYD三种,分别由6,7,8个葡萄糖分子构成。
药物作为客分子经包合后,溶解度增大,稳定性提高,液体药物可粉末化,可防止挥发性成分挥发,掩盖药物的不良气味或味道,调节释药速率,提高药物的生物利用度,降低药物的刺激性与毒副作用等。
符合下列条件之一的有机药物,通常都可以与环糊精包合成包合物:药物结构中的原子数大于5个且药物的稠环小于5个;药物分子量在100~400之间;药物在水中的溶解度小于10mg/ml;药物的熔点低于250℃。
也有药物符合上述条件而不能与环糊精包合的,如几何形状不合适;也有因环糊精用量不合适而不能包合的。
无机药物大多数不宜与环糊精包合。
环糊精包合物的制备方法很多,有饱和水溶液法、研磨法、喷雾干燥法、冷冻干燥法以及中和法等,其中以饱和水溶液法(亦称重结晶法或共沉淀法)为最常用。
包合物根据主分子的构成可分为多分子包合物、单分子包合物和大分子包合物;根据主分子形成空穴的几何形状又分为管形包合物(channel或tunnel inclusion compound)、笼形包合物(chathrate或cage inclusion compound)和层状包合物(layer inclusion compound)。
实验十六包合物的制备及其验证
一.实验目的
1.掌握饱和水溶液法制备包合物的工艺。
2.掌握包合物形成的验证方法。
二.实验指导
包合技术系指一种分子被包嵌于另一种分子的空穴结构内,形成包合物(inclusion compound)的技术。
这种包合物是由主分子(host molecule)和客分子(guest molecule)两种组分加合组成,主分子具有较大的空穴结构,足以将客分子容纳在内,形成分子囊(molecule capsule)。
目前,常用包合物的主分子以环糊精(CYD)为最多。
环糊精系淀粉用嗜碱性芽孢杆菌经培养得到的环糊精葡聚糖转位酶(Cyclodextrin glucanotransferase)作用后所形成的产物。
是由6~10个D-葡萄糖分子以1,4-糖苷键连接面成的环状低聚糖化合物。
环糊精为水溶性、非还原性的白色结晶性粉末。
常见的有α-、β-、γ-CYD 三种,分别由6,7,8个葡萄糖分子构成。
药物作为客分子经包合后,溶解度增大,稳定性提高,液体药物可粉末化,可防止挥发性成分挥发,掩盖药物的不良气味或味道,调节释药速率,提高药物的生物利用度,降低药物的刺激性与毒副作用等。
符合下列条件之一的有机药物,通常都可以与环糊精包合成包合物:药物结构中的原子数大于5个且药物的稠环小于5个;药物分子量在100~400之间;药物在水中的溶解度小于10mg/ml;药物的熔点低于250℃。
也有药物符合上述条件而不能与环糊精包合的,如几何形状不合适;也有因环糊精用量不合适而不能包合的。
无机药物大多数不宜与环糊精包合。
环糊精包合物的制备方法很多,有饱和水溶液法、研磨法、喷雾干燥法、冷冻干燥法以及中和法等,其中以饱和水溶液法(亦称重结晶法或共沉淀法)为最常用。
包合物根据主分子的构成可分为多分子包合物、单分子包合物和大分子包合物;根据主分子形成空穴的几何形状又分为管形包合物(channel或tunnel inclusion compound)、笼形包合物(chathrate或cage inclusion compound)和层状包合物(layer
inclusion compound)。
本实验的客分子为莪术挥发油,具有较强的挥发性,临床证明具有抗肿瘤作用。
莪术醇是莪术油中抗癌有效成分。
现有莪术油静脉注射液及乳剂等剂型,但稳定性较差,对光敏感,强光下易分解。
将莪术油制成包合物后,可减少莪术油的挥发,使液态油状态改变成固体粉末,便于配方,还可具有缓释作用。
三、实验内容与操作
(一)莪术挥发油-β环糊精包合物的制备
1.莪术挥发油的制备
将莪术粉碎成中等粉末,取200g,加入10倍量的蒸馏水,经挥发油提取器提取3.0小时,得棕褐色油状液体,用无水硫酸钠脱水后,即得莪术挥发油,备用。
2.莪术挥发油乙醇溶液的制备
精密吸取莪术挥发油1ml,加无水乙醇5ml,溶解,即得,备用。
3.β-环糊精饱和水溶液的制备
称取β-环糊精8g,置烧杯中,加蒸馏水100ml,在60±1℃条件下制成饱和水溶液,保温,备用。
4.莪术挥发油-β环糊精包合物的制备
将β-环糊精饱和水溶液100ml置烧杯中,于磁力搅拌器上,60℃恒温,另精密吸取莪术油乙醇液5ml,缓慢滴入到60℃的β-环糊精饱和水溶液中,不断搅拌,并用5ml无水乙醇洗涤移液管,同时将洗涤液滴入到β-环糊精饱和溶液中。
待出现浑浊逐渐有白色沉淀析出,继续搅拌4小时(本实验中为掌握方法,可暂定搅拌1小时),停止加热,继续搅拌至室温,最后置冰箱中放置12小时(实验中也可用冰浴冷却),待沉淀析出完全后,抽滤,用无水乙醇5ml洗涤三次,抽滤至干,50℃以下干燥,称重,计算收得率。
(二)包合物形成的验证方法
1.薄层色谱法(TLC)
⑴硅胶G板的制作
将1份固定相(硅胶G)和3份含有0.5%CMC-Na的水溶液在研钵中向一方向研磨混合,去除表面的气泡后,倒入涂布器中,在玻板上平稳地移动斜面器进行涂布(厚度为0.2~0.3mm),取下涂好薄层的玻板,置水平台上于室温下晾干,然后在
110℃活化30分钟,取出后立即置有干燥剂的干燥箱中备用。
使用前检查其均匀度(可通过透射光和反射光检视)。
⑵ 样品液的制备
① 莪术挥发油样品液的制备(A )
精密吸取莪术挥发油0.5ml ,加无水乙醇9.5ml ,溶解,即得,备用。
(0.05μl 油/μl 乙醇)。
② 莪术挥发油-β环糊精包合物样品液的制备(B )
精密称取包合物适量(相当于含有0.5ml 莪术挥发油的量),加无水乙醇9.5ml ,振荡,取上清液,备用。
⑶ TLC 条件
用微量进样器精密分别吸取样品液A 、B 各10μl ,点于同一硅胶G 板上,以石油醚:乙酸乙酯(9:1)为展开剂,展开前将板置展开槽中饱和10分钟,上行展开,展距15cm ,1%香草醛浓硫酸液为显色剂,喷雾烘干显色。
2.差热分析(DTA )
⑴ 样品的制备:莪术挥发油为样品a ,β-环糊精为样品b ,包合物为样品c ,按包合物中的比例量称取莪术挥发油与β-环糊精,制成莪术挥发油与β-环糊精的混合物为样品d 。
⑵ DTA 条件:测定气N 2为40ml/min ,量程为±100uV ,升温速度为10℃/min ,走纸速度600mm/h ,样品与参比物的称量大致相等。
(三)莪术油-β环糊精包合物中含油量的测定
1.精密量取莪术油1ml ,置圆底烧瓶中,加蒸馏水100ml ,用挥发油测定法提取莪术油,并计量。
2.称取相当于1ml 莪术挥发油的包合物置圆底烧瓶中,加水100ml ,按上述方法提取莪术挥发油并计量。
根据所测数值,利用下述公式计算包合物的含油率、利用率及收得率。
(1)
(2)
(3)
%100)()(⨯=g g 包合物量包合物中实际含油量含油率%100)()(⨯=ml ml 投油量包合物中实际含油量利用率%100)
()()
(⨯+-=g g g 投油量环糊精包合物实际量包合物收率β
(四)含量测定(紫外分光光度法)
1.对照品溶液的制备
精密称取莪术醇250mg,置25ml量瓶中,加无水乙醇溶解并定容至刻度,摇匀,精密吸取其1ml,置50ml容量瓶中,加10%聚山梨酯-80 1ml,用无水乙醇定容至刻度(0.2mg/ml)。
2.样品溶液的制备
⑴莪术挥发油样品液的制备
精密量取莪术挥发油0.1ml,置25ml容量瓶中,加10%聚山梨酯-80 0.5ml,加无水乙醇稀释并定容至刻度,即得。
⑵莪术挥发油-β环糊精包合物样品溶液的制备
精密称取相当于含有0.1ml莪术挥发油量的包合物,加20ml无水乙醇,振摇10分钟,静置1小时,过滤,滤液置25ml容量瓶中,加10%聚山梨酯-80 0.5ml,加无水乙醇定容至刻度,即得。
⑶空白溶液的制备
精密量取10%聚山梨酯-80 0.5ml置25ml容量瓶中,加无水乙醇定容至刻度,即得。
3.测定方法
精密量取上述对照品溶液和供试品溶液各0.5ml,置100ml容量瓶中,用0.2%香草醛硫酸液定容至刻度,摇匀,放置30分钟,于510nm处测定吸收度,按下式计算莪术醇含量。
C x=(A x/A r)C r
式中Cx-供试品溶液的浓度,Ax-供试品溶液的吸收度,Cr为对照品溶液的浓度,Ar-对照品溶液的吸收度。
四、实验结果与讨论
1.包合物的含油率、利用率及吸收率见表1。
表1. 包合物的含油率、利用率及吸收率
样品含油率% 利用率% 收得率%
包合物
2.包合物形成的验证
(1)绘制TLC图,说明包合前后的特征斑点与Rf值的情况,说明包合物的形成。
(2)绘制DTA图,说明包合前后与混合物等的峰形与峰温,说明包合物的形成。
3.含量测定结果见表2
表2.包合物的含量测定结果
样品A x A r C x Cr % 挥发油
包合物
五、思考题
1.制备包合物的关键是什么?应如何进行控制?
2.制备包合物时,主分子对客分子有何要求?
3.验证包合物的方法有哪些?
(范晓文)。