β-环糊精磺丁基醚（Captisol®）包合物增强维生素D3溶解性与口腔速溶膜递送技术的创新研究

时间：2025年8月20日

来源：Advances in Pharmacological and Pharmaceutical Sciences

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本文推荐：该研究通过分子对接（-10.7 kcal/mol结合能）和微波辅助绿色技术构建维生素D3-Captisol®（2:1）包合物，显著提升脂溶性维生素D3的水溶性（溶解度曲线呈Ap型）。以聚乙烯醇（PVA）为成膜剂、Tween 80为增塑剂的口腔速溶膜（MDF）实现36秒快速崩解、5分钟完全释放（98.8%载药量），感官评价显示高接受度，为全球维生素D缺乏症提供了新型递送方案。

维生素D₃递送困境与突破

维生素D₃作为调节钙磷代谢的关键营养素，其全球缺乏症影响数亿人口。然而，脂溶性（溶解度<1 mg/100 g）和光热不稳定性严重限制其应用。传统β-环糊精（β-CD）衍生物虽能包合疏水分子，但溶解度（1.85 g/100 mL）和安全性存在局限。本研究创新性采用磺丁基醚修饰的β-CD（Captisol®），其水溶性达70 g/100 mL，且无肾毒性风险，为维生素D₃递送提供新思路。

分子对接与包合机制

通过PyRx软件模拟显示，维生素D₃与Captisol®结合能低至-10.7 kcal/mol，显著优于传统β-CD复合物。三维结构证实维生素D₃的甾醇骨架嵌入Captisol®疏水空腔，羟基与磺酸基形成氢键。相溶解度实验揭示A_p型曲线，二次函数拟合（R²=0.9979）表明形成1:2主客体复合物，稳定性常数K_1:1=2.13，包合效率达99.1%。

绿色制备工艺

摒弃传统喷雾干燥（耗时、高能耗），采用微波辅助法：将维生素D₃与双摩尔Captisol®在乙醇-水（1:1）中90秒反应，40°C干燥。FTIR分析显示，包合物中维生素D₃的羟基伸缩振动峰（3289 cm^-1）消失，证实成功包埋。

口腔速溶膜（MDF）优化

初期羟丙甲纤维素（HPMC）薄膜因包合物结晶性导致脆裂，最终选用聚乙烯醇（PVA 750 mg）为基质，Tween 80（60 mg）为增塑剂。优化薄膜厚度0.12 mm，拉伸强度1.2 MPa，折叠耐力>100次，39.8%延伸率满足口腔柔韧性需求。添加甜味剂后，pH 5.9与唾液相容，36秒崩解速度远超普通片剂。