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MS/[β-CD分子量+（羟丙氧基分子量－羟基分子量）×
MS]
推得MS=15.115X/（1－0.7735X）
式中羟丙氧基分子量=75.09，β-CD分子量=1134.99，羟基分子量=17.01。
通用名
BP：
Betadex
PhEur：
Betadexum
USPNF：
注：
β-环糊精（Betadex）是目前药典中收载的唯一的一种环糊精。
Alfadex为α-环糊精的国际非专利名（rINN）。
别名
环状糊精；
beladex；
CD；
CyD
化学名和CAS注册号
α-cyclodextrin[10016-20-3]
β-cyclodextrin[7585-39-9]
γ-cyclodextrin[17465-86-0]
分子式分子量
α-环糊精C36H60O30972
β-环糊精C42H70O351135
γ-环糊精C48H80O401297
制造工艺
环糊精的制备是使用特殊的细菌使淀粉酶解。
例如，β-环糊精的制备是用环糊精葡糖基转移酶作用于淀粉或淀粉水解产物。
加入有机溶剂使反应向生成β-环糊精的方向进行，并防止酶反应过程中微生物的生长。
将β-环糊精的不溶性复合物和有机溶剂从非环化的淀粉中分离，真空除去有机溶剂，保证β-环糊精内残余的溶剂不超过1ppm。
然后将β-环糊精碳处理，从水中结晶、干燥、收集。
羟乙基-β-环糊精可通过β-环糊精与环氧乙烷反应制得；
羟丙基-β-环糊精可通过β-环糊精与环氧丙烷反应制备。
类别
增溶剂；
稳定剂。
制剂应用
环糊精为来源于淀粉的环状寡聚糖结晶、无吸湿性。
最常用的为α-，β-和γ-环糊精，分别具有6、7和8个葡萄糖单元。
交联聚维酮为白色至乳白色、高度分散的、自由流动的、几乎无味无臭或稍有气味的、吸湿性粉末。
此外，还有一些带取代基的环糊精市售。
环糊精是由刚性结构及其中心的空腔构成的“桶状”或“圆锥状”的环形分子，其大小根据环糊精类型的不同而不同。
空腔的内表面为疏水性，而环的外部为亲水性；
这是由于羟基在分子中的排列所致。
这种排列使环糊精可以在空腔内容纳客分子，形成包合物。
环糊精可用来制备多种药物分子的包合物，主要起到提高改善溶出和生物利用度的作用，这可归因于溶解度的增加，以及化学和物理稳定性的提高。
环糊精的包合物也用来掩盖活性物质的不良味道和将液体物质转化为固体材料。
虽然β-环糊精的溶解性最差，但是最常用的环糊精。
β-环糊精也是最廉价的环糊精；
其市售品来源不一，而且可与某些有药用价值的分子形成包合物。
但β-环糊精有肾毒性，不能用于注射剂。
β-环糊精被认为口服无毒，主要应用于片剂和胶囊剂的处方。
β-环糊精衍生物口服或注射用均未表现出毒性，其衍生物2-羟丙基-β-环糊精和3-羟丙基-β-环糊精在药物制剂中的重要性不断增加。
α-环糊精主要用于注射用制剂；
然而，由于其空腔是环糊精中最小的，因此，只能与相对较少的、小尺寸的分子形成包合物。
与之相比，γ-环糊精的空腔最大，可与大分子形成包合物；
γ-环糊精毒性低，水溶性更高。
在口服片剂处方中，β-环糊精可用于湿法制粒和干法制粒工艺。
不同的生产商提供的β-环糊精的物理特性不一。
β-环糊精的流动性较差，直接压片时需填加润滑剂，例如0.1%w/w硬脂酸镁。
在注射剂中，应用环糊精可以将水溶性药物制得稳定的制剂，而不用环糊精时，就需要使用非水溶剂。
在滴眼剂中，环糊精与亲脂性药物（例如甾类皮质激素）能形成水溶性复合物。
从而可增强药物的水溶性，增加药物吸收进入眼内，改善水溶液的稳定性和降低局部刺激性。
环糊精也可用于溶液剂、栓剂和化妆品等中。
性状
环糊精为环状寡聚糖，含有至少6个由α（1→4）葡糖苷键连接的D-（+）-吡喃葡糖单元。
三种天然环糊精，α，β和γ型的环的大小和溶解性不同。
分别含有6，7和8个葡萄糖单元。
环糊精为白色、几乎无臭、微细的结晶性粉末，有甜味。
有些环糊精衍生物为无定形粉末。
PhEur2002将α-环糊精和γ-环糊精列为β-环糊精的可能杂质。
另见表Ⅰ。
药典标准
见表Ⅰ。
表Ⅰ：
β-环糊精（betadex）的药典标准
测试项目
PhEur2002
USPNF20
鉴别
＋
－
溶液颜色和澄清度
pH
5.0-8.0
比旋度
+160~+164º
微生物限度
≤1000/g（a）
硫化灰分
≤0.1%
≤0.4%
重金属
≤10ppm
≤5ppm
吸光性杂质
干燥失重
≤16.0%
≤14.0%
有关物质
残留溶剂
还原糖
≤0.2%
≤1.0%
含量（按无水物计）
98.0~101.0%
（a）沙门氏菌和大肠埃希氏杆菌检查应呈阴性。
一般性质
压缩性：
β-环糊精21.0~44.0%
松密度：
α-环糊精：
0.526g/cm3
β-环糊精：
0.523g/cm3
γ-环糊精：
0.568g/cm3
轻敲密度：
0.685g/cm3
0.754g/cm3
0.684g/cm3
真密度：
1.521g/cm3
1.471g/cm3
熔点：
250~260℃
255~265℃
240~245℃
水含量：
10.2%w/w
13.0~15.0%w/w
8~18%w/w
粒度分布：
7.0~45.0μm
表Ⅱ：
环糊精的物理性质
性质
环糊精
α
β
γ
腔直径（Ǻ）
4.7~5.3
6.0~6.5
7.5~8.3
环高度（Ǻ）
7.9
外周直径（Ǻ）
14.6
15.4
17.5
腔的近似容积（Ǻ3）
174
262
472
近似腔容积
每摩尔环糊精（ml）
104
157
256
每克环糊精（ml）
0.1
0.14
0.20
1Ǻ=0.1nm
溶解度：
20℃时1份溶于7份水，50℃时1份溶于3份水中
1份溶于200份丙二醇，20℃时1份溶于50份水，50℃时1份溶于20份水；
几乎不溶于丙酮、乙醇（95%）和二氯甲烷中
20℃时1份溶于4.4份水，45℃时1份溶于2份水中
比旋度：
+150.5º
+162.0º
+177.4º
表面张力（25℃）：
71mN/m（71dynes/cm）
LD50（大鼠，腹腔注射）：
1.0g/kg
LD50（大鼠，静脉注射）：
0.79g/kg
LD50（小鼠，腹腔注射）：
0.33g/kg
LD50（小鼠，皮下注射）：
0.41g/kg
0.36g/kg
LD50（大鼠，口服）：
18.8g/kg
LD50（大鼠，皮下注射）：
3.7g/kg
4.6g/kg
4.0g/kg
8.0g/kg
操作注意事项
遵守材料操作的环境及数量相应的常规注意事项。
环糊精为细微的有机粉末，应当在通风处操作。
粉尘有爆炸性，应尽量限制产生粉尘。
法规
欧洲、日本和美国准许用于口服和直肠用药物制剂。
同类物质
二甲基-β-环糊精；
2-羟乙基-β-环糊精；
2-羟丙基-β-环糊精；
3-羟丙基-β-环糊精；
三甲基-β-环糊精。
二甲基-β-环糊精
分子量：
1331
外观：
白色结晶性粉末。
腔直径：
6Ǻ
295.0~300.0℃
含水量：
≤1%w/w
25℃时1份溶解于135份乙醇，1份溶解于1.75份水中。
随着温度升高，溶解度下降。
表面张力：
25℃，62mN/m（62dynes/cm）
制造工艺：
二甲基-β-环糊精的制备系选择性将全部C2仲羟基基团和全部C6伯羟基基团甲基化（C3仲羟基基团保留未被取代）。
注释：
用途与β-环糊精类似。
2-羟乙基-β-环糊精
CAS号：
[98513-20-3]
0.681g/cm3
0.916g/cm3
1.378g/cm3
25℃时，2份水能溶解本品1份以上。
25℃，68.0~71.0mN/m（68~71dynes/cm）
羟乙基基团取代度不一。
2-羟丙基-β-环糊精
[128446-35-5]外观：
4.将环境影响价值纳入项目的经济分析溶解度：
（3）环境影响分析、预测和评估的可靠性；
25℃，52.0~69.0mN/m（52~69dynes/cm）
D.可能造成轻度环境影响、不需要进行环境影响评价的建设项目，应当填报环境影响登记表注释：
但无肾毒性，有报告建议用于注射用制剂。
欧洲和美国准许用于口服和注射制剂中。
羟丙基基团取代度可能不一。
3-羟丙基-β-环糊精
6.提出安全对策措施建议外观：
第五章 环境影响评价与安全预评价溶解度：
第二节 安全预评价表面张力：
25℃，70.0~71.0mN/m（70~71dynes/cm）
综合性规划
（1）土地利用的有关规划；
三甲基-β-环糊精
1429
3.不同等级的环境影响评价要求腔直径：
4.0~7.0Ǻ
（2）安全验收评价。
157℃
25℃时1份溶解于3.2份水中。
C.环境影响报告书表面张力：
25℃，56mN/m（56dynes/cm）
三甲基-β-环糊精的制备是将全部C2、C3仲羟基基团，以及C6伯羟基基团甲基化。
注释
除了在药物制剂中应用，环糊精也被研究用于多种的工业用途。
在分析方面，环糊精聚合物被用于色谱分离，尤其是手性物质的分离。
β-环糊精衍生物比β-环糊精的水溶性更高，研究表明其对有些药物（例如异丁普生，为一种水微溶性的抗炎药）有更强的助溶作用。
稳定性和贮藏条件
避免高湿条件，β-环糊精和其他环糊精在固体状态下稳定。
环糊精应保存在严封容器内，在阴凉、干燥处贮存。
环糊精的EINECS号为231-493-2。
药用环糊精衍生物的基本性能
性能性质
HP-β-CD
SBE7-β-CD
分子量（取代度）
1300-1755（2.8-10.5）
2089-2264（6.0-7.1）
质量控制（主要杂质）
丙二醇≤2.5%
磺丁内酯≤1ppm
溶解性
水
易溶
有机溶剂
溶于低级醇，其他难溶
不溶
包合性能
（增溶能力）
中性药物
强（强）
阳离子药物
较弱（较强）
极强（强）
阴离子药物
弱（较强）
药用CD衍生物必须同时满足高水溶性、适当的分子包合能力、生物活性小、溶血性小尤其是低的肾毒性等诸多要求，安全性是其应用于药学的关键。
衍生化取代基种类及平均取代度是CD衍生物重要的结构指标，改变取代基种类及取代度都会引起分子性质的变化。
目前，药用环糊精衍生物以单一种类取代基修饰（一元取代）结构物为主，多种类型取代基的混合修饰（多元取代基）衍生物近年有少许报道。
前者以取代度调节、改变衍生物的性能并且能够改变衍生物用途。
1、取代度-用途：
单一种类磺丁基取代修饰的SBE-β-CD，该取代结构的溶血性随取代度增加而降低，作为药用辅料的平均取代度要求是6-7（SBE7-β-CD），而四取代物（SBE4-β-CD）和单取代（SBE1-β-CD）溶血性高于SBE7-β-CD，不适宜作为药用辅料。
2、取代度-性能相关：
取代度的变化也可引起包合性能的改变，如HP-β-CD平均取代度越高,其包合能力就越小。
HP-β-CD欧洲药典标示的取代度范围是2.8-10.5，使用较多的取代度5产品包合性能最好，如CTD公司的HP5-β-CD（取代度4.1-5.9）。
美国CyDex公司90年代后期开发的离子化CD衍生物SBE-β-CD，药用产品平均取代度6.0-7.1，平均分子量2089-2264g/mol，2001年2月获FDA批准，目前已用于美国和欧洲市场的多个药品。
研究表明，SBE7-β-CD在水溶性、分子包合性能、肾毒性方面都具有更好的特性。
SBE7-β-CD是第一个人工设计合成的药用辅料（主体材料），得到业界广泛的好评，被誉为目前环糊精类主体材料最高研究水平的经典代表。
产品安全性（溶血性和毒性参数）是药用环糊精主体材料的重要指标，三种常用环糊精类主体材料数据见表2。
目前环糊精衍生物的安全性-结构相关性尚缺乏大量实验规律的总结，现有研究表明：
环糊精的伯羟基（6-OH）取代通常可至溶血性降低；
亲水基团和疏水基团都可改善β-环糊精溶解性能，但是，两类基团衍生物的安全性和刺激性差异很大。
引入正离子基团可减少溶血的发生，而负离子基团对降低溶血性效应不太明显；
两性离子基团通常使溶血性增大；
亲水性强的正离子基团几乎不引起溶血性效应。
但与此不同的结果是，SBE-β-CD系列取代物的溶血性试验表明，随着磺丁基取代度增加SBE-β-CD的溶血性有大幅降低。
表2.环糊精及其衍生物的活性及安全性
活性及安全性指标
环糊精及其衍生物
溶血作用
DM-β-CD＞β-CD＞SBE1-β-CD≈HP-β-CD≥SBE4-β-CD＞SBE7-β-CD
急性毒性
β-CD：
LD50=788mg/kg
小鼠ipSBE7-β-CD12200mg/kg、ipHP-β-CD8400mg/kg，30天均无动物死亡，未见其它毒性反应。
SBE7-β-CD：
小鼠iv2000mg/kg，ig4000mg/kg，均无动物死亡，未能测出LD50，未见其它毒性反应。
HP-β-CD：
小鼠ig5000mg/kg时，未见受试动物死亡，也未观察到明显的毒副反应。
未能测出LD50
对麻醉犬呼吸及心血管系统影响
灌胃40、80、160mg/kg，对麻醉犬的呼吸频率及呼吸幅度均无明显的作用。
对麻醉犬的HR、SAP、DAP、MAP及心电图均无明显影响。
ig10-100.0mg/kg，4h内其呼吸幅度、呼吸频率、血压及心电图均无明显影响；
在40、120及400mg/kg剂量时，对小鼠空腹血糖无明显影响，但120，400mg/kg剂量时能使小鼠胃肠推进功能轻度减缓。
长期毒性
小鼠po500mg/kg/天，104周不引起组织病变，与阴性对照组相比癌症发生率更小。
大鼠po500mg/kg/天，两年未发现任何不良影响。
人体iv单剂量及多剂量试验无任何毒副作用
致畸变和生殖毒性
大鼠和兔每天po400mg/kg大鼠观察到有轻微的母体毒性但对下一代无不利影响;
兔无不利影响。
兔po1000mg/kg/天，有轻微母体毒性和生殖毒性。
配伍禁忌
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（15-17）。
安全性
环糊精为淀粉衍生物，主要用作口服和注射用药物制剂。
也用于局部和眼用制剂。
环糊精也用于化妆品和食品中，通常认为基本无毒、无刺激性。
但注射给药后，β-环糊精在体内不代谢，以不溶性胆固醇复合物形式蓄积在肾脏，导致严重肾毒性。
其他的环糊精，例如2-羟丙基-β-环糊精，一直在进行了广泛的毒理学研究；
其他环糊精不引起肾毒性，文献报道用于注射制剂中安全。
环糊精口服给药后被结肠微生物群代谢，代谢产物为麦芽糖糊精、麦芽糖、和葡萄糖，并进一步代谢为二氧化碳和水而排泄。
虽然，在1957年曾发表过一篇研究报道指出，口服环糊精有较高的毒性，但最近以大鼠和狗进行的动物毒性研究表明事实并非如此，现在，环糊精已经被多个国家批准在食品和口服给药的制剂中使用。
环糊精对皮肤和眼，以及吸入无刺激。
无证据显示环糊精能诱导突变或致畸。
表HP-β-CD对人经不同给药途径给药的剂量
静脉输液
静脉注射
鼻腔
口腔-舌下
口服
皮肤
总剂量
30g
3g
一日600mg
120mg/kg
0.2mg/kg
一次量
150mg/kg
一日40mg
方法
5%连续4天
20%水溶液
10%水溶液
片剂
45%水溶液
5HP-β-CD在药剂学中的应用
HP-β-CD呈无定形，极易溶于水。
有一个疏水腔可以对药物进行包合。
因此，它被广泛用于难溶性药物的增溶和提高药物的稳定性。
例如HP-β-CD对甾体激素的增溶能力比β-CD大200倍。
Pitha研究HP-β-CD对消炎药、甾体药物、维生素及利尿药等32种药物的增溶效果。
以地高辛为例，在50%的HP-β-CD水溶液中其溶解度由0.07mg/ml增至68mg/ml。
何仲贵等报道当HP-β-CD的浓度为3.06×
102mol/L时，对布洛芬的增溶倍数为85.4，当HP-β-CD浓度达到18.36×
102mol/L时可使布洛芬增溶417.8倍，当HP-β-CD浓度达到30.60×
102mol/L时，可使布洛芬增溶711.7倍。
而饱和β-CD只能使布洛芬增溶10.8倍。
邵伟报道HP-β-CD与奥沙普秦（oxaprozin）按摩尔比1:
1处理，可以使奥沙普秦溶解度由0.01mg/ml增加到2.599mg/ml。
Lin等报道HP-β-CD可以增加维A酸的水溶性及光稳定性。
1999年5月美国FDA批准了伊曲康唑商品名为Sporanox的HP-β-CD注射液。
伊曲康唑与HP-β-CD比例达1:
40。
近来黎洪珊对HP-β-CD有一篇很好的综述，可以参考。
关于HP-β-CD增加药物稳定性方面的例子也很多。
例如，雌二醇与HP-β-CD形成包合物后，室温下的降解半衰期由1.2年延长至4年。
青霉素与HP-β-CD的摩尔比由1:
1改变为1:
10，其青霉素的稳定性由1.56倍增加到5.21倍。
随着HP-β-CD浓度的提高氢化可的松的稳定性也增加。
抗真菌药物伊曲康唑、沙康唑（saperconazole）和酮康唑用HP-β-CD包合后，药时曲线下面积（AUC）分别增加121倍、21倍和1倍。
HP-β-CD除了可以使药物增溶和提高稳定性，还可促进药物在体内的释放，增加吸收，提高生物利用度。
例如：
睾酮、孕酮和雌二醇与HP-β-CD形成包合物，经舌下给药，可有效地吸收。
抗癫痫药卡马西平水溶性差，吸收慢，给药4～32小时后血液中的浓度才能达到高峰。
但是用HP-β
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