努比
柚皮苷(C27H32O14)，化學名稱為4′,5,7-三羥基黃烷酮-7-鼠李糖苷，是一種黃烷酮苷，常見於許多柑橘類水果，特別是葡萄柚和檸檬中，因此導致水果的苦味。據報導，柚皮苷具有抗氧化、抗發炎、抗癌（乳癌）、抗過敏、抗糖尿病、抗血管生成和降低膽固醇等生物學作用。作為一種植物類黃酮，柚皮苷近年來因其多種促進健康的作用而引起了科學界和公眾的極大興趣。然而，由於柚皮苷在室溫下在水中的溶解度非常差，其生物利用度較低，這阻礙了其藥理應用的進一步研究。
溶液中生物活性化合物的實驗溶解度測量作為溶劑組成和溫度的函數對於製藥和工業產品設計尤其有價值，並且還可以獲得有關藥物溶出的物理化學特性的完整資訊。此外，溶質在不同溶劑中的溶解度數據對於確定用於有機化合物的萃取、分離、生產和純化的適當溶劑是必要的，有各種數學和經驗模型可以關聯和預測藥物化合物在不同溶劑和溫度中的溶解度。這些模型可以解決溶解度測定過程中成本昂貴、時間長等問題。溶解度對溫度的依賴性使得熱力學分析能夠為我們提供溶解過程中涉及的機制的資訊。
以紫外分光光度法在大氣壓力下於288.15 K 至328.15 K 範圍內測定柚皮素在（水+甲醇）二元溶劑混合物中的固-液相平衡溶解度。在所有測試系統中，柚皮素的溶解度會隨著溫度的升高而增加。採用 Apelblat 方程式、van't Hoff 方程式、Jouyban-Acree 模型和組合 Jouyban-Acree 模型來關聯二元溶劑混合物中的溶解度資料。所選熱力學模型均能給出可接受的結果。此外，還計算了柚皮素溶解的標準吉布斯自由能、焓和熵以及溶液HE的過量焓，這表明柚皮素的溶解過程是一個吸熱和熵有利的過程，有利於其創傷需求，並且許多沒有任何參考來解決。
本研究描述了在大氣壓力和 298.15 至 325.15 K 的溫度範圍內，類黃酮柚皮苷在含有 0-100% (w/w) 的不同二甲基亞砜 (DMSO) 水溶液中溶解的熱力學。修正的Apelblat方程式模型、理想模型與λH方程式模型對柚皮苷進行分析。在平均簡諧溫度下，也計算了含柚皮苷的溶出熱力學參數。此外，也根據希爾德布蘭德溶解度參數(δH) 和卡姆萊特、阿布德和塔夫脫(KAT) 溶劑化顯色參數（α、β 和π*）分析了溶劑組成對此黃酮類化合物溶解度的影響。最後，使用逆 Kirkwood-Buff 積分 (IKBI) 根據實驗溶解度數據確定 DMSO (δxDMSO,S) 黃酮柚皮苷的優先溶劑化參數。研究發現，在富含水的混合物中，水優先溶劑化柚皮苷，而 DMSO 在 50% (w/w) 或 xDMSO = 0.19 直至純助溶劑的組合物中形成局部溶劑化殼。此外，透過分子動力學（MD）模擬獲得了所研究混合物中柚皮苷溶劑化殼體的結構。計算結果表明，在xDMSO>0.20的組合物中，柚皮苷附近存在DMSO分子的機率大於水分子。這些發現與現有的 IKBI 數據相符。
除了溶解度之外，迄今為止，在許多藥物化合物中尚未研究溶質優選地被溶劑混合物的成分包圍的優先溶劑化現象。這種現象可以幫助理解溶解過程中涉及的分子相互作用。因此，本研究首先採用等溫溶解平衡法測量抗氧化劑黃酮類柚皮苷在DMSO（0-100% w/w）和不同溫度（298.15至325.15 K）的水性共溶劑系統中的平衡溶解度。值得注意的是，共溶劑 DMSO 是一種重要的極性非質子溶劑，具有極低的毒性和巨大的生物學重要性。它溶解極性和非極性化合物，並可與多種有機溶劑和水混溶。在接下來的步驟中，分析溫度對二元水性混合物中柚皮苷溶解度的影響，以評估溶解過程中涉及的熱力學量。需要強調的是，這項工作中使用的溫度範圍涵蓋了不同的房間條件以及正常的人體溫度。我們也透過 KAT 方程式確定了共溶劑組成對柚皮苷溶解度的影響。最後，應用逆 Kirkwood-Buff 積分 (IKBI) 方法來評估所檢查的二元混合物中柚皮苷的優先溶劑化。另一方面，基於一系列互補計算方法的分子動力學（MD）模擬為直接使用計算的徑向分佈函數（RDF）研究溶劑化現象（特別是優先溶劑化）提供了非常強大的工具。我們也透過計算 RDF 來表徵了 DMSO 水溶液混合物中柚皮苷分子溶劑化殼的結構（優先溶劑化）。然後將優先溶劑化的結果與透過逆 Kirkwood-Buff 積分 (IKBI) 方法獲得的數據進行比較。
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