莪術(shù)油環(huán)糊精包合物的制備工藝研究*

王 艷，張鐵軍

莪術(shù)油環(huán)糊精包合物的制備工藝研究*

王 艷，張鐵軍

[目的]比較不同類型環(huán)糊精（α－環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精）對莪術(shù)油的包合效果，研究莪術(shù)油環(huán)糊精包合物的最佳制備工藝。[方法]采用飽和水溶液法，制備α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精的莪術(shù)油包合物并采用X射線衍射法檢識包合效果；采用L9（34）正交實驗設(shè)計表，優(yōu)化莪術(shù)油β-環(huán)糊精包合物的最佳制備工藝。[結(jié)果]在同一條件下，α-環(huán)糊精無法與莪術(shù)油形成包合物，γ-環(huán)糊精與β-環(huán)糊精的包合率幾乎相同。以包合率、油利用率為指標(biāo)，莪術(shù)油β-環(huán)糊精包合物的制劑最佳工藝為A3B1C2。即β-環(huán)糊精∶油（g/mL）為8∶1，包合溫度為40℃，包合時間為90 min，按最佳處方的工藝參數(shù)反復(fù)進(jìn)行3次實驗，揮發(fā)油包合率為90.90%，油利用率為66.67%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）<2.7%。驗證結(jié)果表明包合物與環(huán)糊精、揮發(fā)油和環(huán)糊精的物理混合物的X射線圖譜有差別。[結(jié)論]選取β-環(huán)糊精進(jìn)行莪術(shù)油包合，工藝合理，節(jié)約成本。

莪術(shù)油；環(huán)糊精；包合物；制備工藝

莪術(shù)油為姜科植物蓬莪術(shù)（Curcuma phaeocaulis Val.）、廣西莪術(shù)（CurcumaKwangsiensis S.G.Lee et C.F.Liang）或溫郁金（Curcuma wenyujin Y.H.Chen et C.Ling）的干燥根莖，經(jīng)水蒸氣提取而得的揮發(fā)油。經(jīng)藥理研究表明，莪術(shù)油具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗血栓、保肝、抗銀屑病及增強免疫功能等作用[1]。多種莪術(shù)油制劑現(xiàn)已成功的應(yīng)用于臨床。莪術(shù)油具有不溶于水，生物利用度差，味苦、不易于口服的缺點，這就限制了莪術(shù)油的應(yīng)用。而與環(huán)糊精形成包合物可以矯臭矯味，防止莪術(shù)油揮發(fā)，增強莪術(shù)油的穩(wěn)定性，增大其水溶性，提高其生物利用度。本研究比較不同類型環(huán)糊精（α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精)對莪術(shù)油包合的效果：并采用L9（34）正交實驗，優(yōu)化莪術(shù)油β-糊精包合物工藝，為莪術(shù)油β-糊精包合物的生產(chǎn)提供了依據(jù)。

1 材料與儀器

β-環(huán)糊精（純度98%以上，天津科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心），莪術(shù)油（由浙江溫州平陽郁余香料有限公司提供），所用試劑均為分析純。D-971型電磁攪拌器（鄭州長城科工貿(mào)有限公司），揮發(fā)油提取器（天津玻璃儀器廠）。

2 方法與結(jié)果

2.1 莪術(shù)油環(huán)糊精包合物的制備 采用飽和水溶液法，參考文獻(xiàn)[2]的條件即莪術(shù)油∶環(huán)糊精為 1∶8；包合溫度50℃；包合時間60 min。分別取α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精適量，加熱溶解過濾，濾液放至室溫。在一定溫度下進(jìn)行磁力攪拌，同時滴加25%揮發(fā)油乙醇溶液，攪拌一定時間。放入冰箱中冷藏24 h以上抽濾得到類白色粉末狀包合物。用石油醚清洗濾餅，放置通風(fēng)陰涼處干燥。

2.2 莪術(shù)油環(huán)糊精包合物包合率的測定 采用《中華人民共和國藥典》2000年一部附錄XD揮發(fā)油測定法。將包合物放于圓底燒瓶中，加入適量水，加熱4 h，放置2 h讀數(shù)，即為揮發(fā)油含量。計算所得包合物的油利用率，包合率。

油利用率＝包合物中揮發(fā)油（mL）/所投油量（mL）×100%

包合率＝包合物中提油量/（揮發(fā)油投入量×揮發(fā)油空白回收率）×100%

結(jié)果：α-環(huán)糊精無法與莪術(shù)油形成包合物；β-環(huán)糊精揮發(fā)油包合率為86.36%，油利用率為63.33%；γ-環(huán)糊精揮發(fā)油包合率為88.63%，油利用率為65.00%。

2.3 莪術(shù)油β-環(huán)糊精包合工藝優(yōu)選 采用正交實驗設(shè)計按L9（34）正交表進(jìn)行工藝考察，因素水平見表1，結(jié)果見表2，方差分析見表3。

表1 因素水平表

表3 方差分析

圖1 環(huán)糊精包合物X射線衍射的檢識

表2 正交實驗結(jié)果

圖1 環(huán)糊精包合物X射線衍射的檢識

從極差結(jié)果可初步得出最佳包合條件為A3B1C2，即 β-環(huán)糊精∶油（g/mL）為 8∶1，包合溫度為40℃，包合時間為90 min。從方差分析可以看出三因素均無顯著性差異。

2.4 驗證實驗 按最佳處方的工藝參數(shù)反復(fù)進(jìn)行3次實驗，揮發(fā)油包合率為90.90%，油利用率為66.67%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）小于2.7%。

2.5 環(huán)糊精包合物X射線衍射的檢識 X射線衍射法常用于鑒定晶體化合物，各晶體物質(zhì)在相同的角度處具有不同的晶面間距，從而顯示不同的衍射峰。分別對β-環(huán)糊精（A），β-環(huán)糊精與油的物理混合物（B）（0．5 mL 揮發(fā)油與 4 mg環(huán)糊精)，莪術(shù)油的β-環(huán)糊精包合物（C），γ-環(huán)糊精（D），γ-環(huán)糊精與油的物理混合物（E）（0．5 mL 揮發(fā)油與 4 mg環(huán)糊精），莪術(shù)油的γ-環(huán)糊精包合物（F）等6種物質(zhì)進(jìn)行測試，結(jié)果見圖1。從圖中可以看出，A、B的衍射峰基本相同，而與C的有較明顯的區(qū)別物的衍射圖差別較大。比如A、B的1、2號峰與C的有明顯不同，同樣，D、E與F的衍射峰也有明顯的區(qū)別，說明包合物已形成一種新的物相，從而判斷包合成功。

3 討論

本實驗首次研究了不同類型環(huán)糊精（α－環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精）對莪術(shù)油的包合效果，探討了其包合原理。在天然藥物包合的研究中，天然藥物作為客體往往是多組分的混合物，而且混合客體的每個組分間存在著理化性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)的較大差異，這些是影響包合效果的直接因素。只有當(dāng)客體的理化性質(zhì)、分子大小和形狀適合于主體所提供的空間要求時，包合效果才較好。β-環(huán)糊精是由7個葡萄糖分子通過α-1，4苷鍵連接而成的環(huán)狀化合物，分子量1 135，分子空洞內(nèi)徑0.7~0.8 nm，空隙深度0.7～0.8 nm，空洞體積34.6 nm3；α-環(huán)糊精是由6個葡萄糖分子連接而成，分子量973，分子空洞內(nèi)徑0.45~0.6nm，空隙深度 0.7～0.8nm，空洞體積 17.6 nm3；γ-環(huán)糊精是由8個葡萄糖分子連接而成，分子量1297，分子空洞內(nèi)徑0.85～1.0 nm，空隙深度0.7～0.8 nm，空洞體積51.0 nm3。本實驗中α-環(huán)糊精無法與莪術(shù)油形成包合物，可能與其空洞體積過小，莪術(shù)油分子無法進(jìn)入有關(guān)，β-環(huán)糊精與γ-環(huán)糊精的油利用率接近可能與其空洞體積相差較小有關(guān)。而考慮到成本問題，β-環(huán)糊精更適用于工業(yè)生產(chǎn)。

采用飽和水溶液法包合的情況下，以揮發(fā)油包合率和油利用率為評價指標(biāo)，各因素作用主次為A>C>B，經(jīng)方差分析，A、B、C三因素均無顯著性影響，最佳包合工藝條件為A3B1C2，即β-環(huán)糊精∶油（g/mL）為8∶1，攪拌時間為2 h，包合效果最好。根據(jù)此包合條件進(jìn)行3次平行實驗，結(jié)果表明：該工藝基本穩(wěn)定，平均揮發(fā)油包合率為90.90%，油利用率為66.67%。

經(jīng)X射線衍射的檢識，兩種環(huán)糊精的包合物均與其物理混合物有較大的差異，形成了新的物相，說明包合成功。

[1] 李國棟，許 付，沈愛軍.莪術(shù)油的研究進(jìn)展[J].中國藥學(xué)雜志，2002，37（11）：806－809．

[2] Di DL，Ma HQ，Wu ZC，et al.Study of processing technology of extraction and inclusion of volatile oil in Rhizoma Curcuma[J].Fine chemicals，2003，3(3)：166-168.

Investigation of processing technology of zedoary turmeric oil-cyclo dextrin inclusion compound

WANG Yan1,ZHANG Tie-jun2
（1．Tianjin University of TCM,Tianjin 300193 China;2.Tianjin Institute of Pharmaceutical Research,Tianjin 300193,China）

[Objective]To compare the inclusion effect of different types of cyclodextrin(α-cyclodextrin,βcyclodextrin,γ-cyclodextrin)on zedoary turmeric oil,study the best preparation technology of zedoary turmeric oil and cyclodextrin inclusion compound.[Methods]Using the saturated water solution method,α-cyclodextrin,βcyclodextrin,γ-cyclodextrin zedoary turmeric oil inclusion compound were prepared and using X ray diffraction method the inclusion effect was identified;using L9(34)orthogonal experimental design,the best preparation technology of zedoary turmeric oil and cyclodextrin inclusion compound was optimized.[Results]Under the same conditions,αcyclodextrin and zedoary turmeric oil could not form inclusion compound,the inclusion rate of γ-cyclodextrin and βcyclodextrin inclusion rate were almost the same.Taking the inclusion rate and oil utilizing rate as the indexes,the optimum process of zedoary turmeric oil and β-cyclodextrin inclusion compound was 8∶1 of A3B1C2:β-cyclodextrin:Oil(g/mL),the inclusion temperature was 40℃and the inclusion time was 90 min.According to the best prescription process parameters 3 experiments were repeatedly performed.It was found that the volatile oil inclusion rate was 90.90%and the oil utilizing rate was 66.67%,RSD<2.7%.The results showed that physical mixture of X ray spectrum was different between inclusion complexes with cyclodextrins and volatile oil with cyclodextrin.[Conclusion]The technology is reasonable and the cost can be saved when selecting β-cyclodextrin inclusion zedoary turmeric oil.

zedoary turmeric oil;cyclodextrin;inclusion compound;processing technology

R285.5

A

1673－9043（2012）02－0101-04

天津市高等學(xué)?？萍及l(fā)展基金項目（20110206）。*

300193 天津中醫(yī)藥大學(xué)（王 艷）300193 天津藥物研究院（張鐵軍）

王 艷（1977-），女，碩士，講師，主要從事中藥化妝品學(xué)和中藥藥理學(xué)研究。

2012-03-05）