新疆圓柏實(shí)揮發(fā)油的β-環(huán)糊精包合工藝研究

孫娟娟， 解成喜

(新疆大學(xué)理化測(cè)試中心，新疆烏魯木齊830046)

圓柏又稱檜柏，圓柏屬，常綠喬木，中性樹種，極耐寒、耐干旱，主要種植地為新疆、陜西、青海、甘肅等?。?-2］。其味微辛辣而稍苦，氣辛香。果實(shí)、枝及葉均可入藥，具有鎮(zhèn)靜安神、健胃寬腸、活血止痛、散瘀消腫及止出血等功效［3-4］。

揮發(fā)油也稱精油，多具有祛痰、平喘、健胃、祛風(fēng)、解熱、抗菌消炎、鎮(zhèn)痛等多種功效［3］，除了藥用價(jià)值外，揮發(fā)油在食品［5］和工業(yè)［6］中都有應(yīng)用，但是揮發(fā)油在常溫下易揮發(fā)，長期儲(chǔ)存有效成分會(huì)揮發(fā)，本實(shí)驗(yàn)采用飽和水溶液法制備了圓柏實(shí)揮發(fā)油的β-環(huán)糊精包合物，降低了圓柏實(shí)揮發(fā)油在制劑過程中的流失，從而為其進(jìn)一步制劑開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1 材料、試劑及儀器

圓柏果實(shí)購于新疆維吾爾醫(yī)院，經(jīng)新疆大學(xué)生命科學(xué)院努貝爾教授鑒定為新疆和田產(chǎn)，用蒸餾水洗干凈，置于干燥陰涼處自然陰干，粉碎至粉末，過40目篩，保存?zhèn)溆谩?/p>

β-環(huán)糊精;無水乙醇;甲苯;乙酸乙酯;去離子水。揮發(fā)油提取器;78-1磁力加熱攪拌機(jī);ZF-Z型三用紫外儀。

2 方法與結(jié)果

2.1 揮發(fā)油的提取

2.1.1 提取方法 用水蒸氣蒸餾法提取圓柏實(shí)中的揮發(fā)油，以浸泡時(shí)間、料液比、提取時(shí)間作為考察因素，以圓柏實(shí)揮發(fā)油出油量與加入的樣品量的比 (提取率)為指標(biāo)，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 因素水平

2.1.2 揮發(fā)油的提取結(jié)果 通過正交試驗(yàn)結(jié)果分析可知，各因素圓柏實(shí)揮發(fā)油提取率的影響順序依次為:C＞B＞A，其中提取時(shí)間對(duì)提取率的影響最大，浸泡時(shí)間影響最小，由直觀分析和方差分析的結(jié)果可知提取的最佳工藝為:料液比為1∶12，浸泡時(shí)間6 h，提取時(shí)間為7 h，在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，提取5 h和7 h揮發(fā)油的提取率基本不變，鑒此選擇最佳提取時(shí)間為5 h，此條件下圓柏實(shí)揮發(fā)油的提取率為1.02%。結(jié)果見表2和表3。

表2 正交試驗(yàn)及結(jié)果

由表3可知，提取時(shí)間對(duì)圓柏實(shí)揮發(fā)油的提取率有顯著影響，料液比和浸泡時(shí)間沒有顯著影響。

2.1.3 最佳提取條件的驗(yàn)證 按確定的最佳實(shí)驗(yàn)條件 (即料液比為1∶12，浸泡時(shí)間6 h，提取時(shí)間為5 h)，進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，得平均提取率為1.07%，RSD為2.57%，結(jié)果比正交試驗(yàn)的最高值高，說明此設(shè)計(jì)可行。

2.2 揮發(fā)油包合物的制備

2.2.1 飽和水溶液法制備揮發(fā)油的β-CD包合物［7-8］稱取β-CD適量，加80 mL蒸餾水，制成β-CD飽和水溶液。將提取的揮發(fā)油與無水乙醇按1∶3配成溶劑，取此溶劑1 mL緩慢滴入到β-CD飽和溶液中，恒溫?cái)嚢柽m當(dāng)?shù)臅r(shí)間。冷藏過夜，取出后過濾，濾餅用80%乙醇洗滌至無油漬。將包合物干燥，即得圓柏實(shí)揮發(fā)油的β-CD包合物，稱定質(zhì)量，計(jì)算包合物的收率。

包合物收得率 (%)=包合物的實(shí)際質(zhì)量/(β-CD投入量+圓柏實(shí)揮發(fā)油投入量)×100%

2.2.2 揮發(fā)油包合率的測(cè)定 按《中國藥典》2005年版一部附錄揮發(fā)油測(cè)定法 (附錄 XD)［9］法進(jìn)行。將圓柏實(shí)揮發(fā)油包合物置圓底燒瓶中，加蒸餾水回流，至油量不再增加時(shí)停止加熱，記錄出油量，折算成包合物中實(shí)際含油量，計(jì)算揮發(fā)油包合率和包合物含油率。

包合率(%)=(包合物中揮發(fā)油量/揮發(fā)油加入量)×100%。

表3 方差分析

2.3 揮發(fā)油的包合

2.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 通過查看相關(guān)文獻(xiàn) ［10-11］，選擇對(duì)揮發(fā)油的β-CD包合影響較大的3個(gè)因素即:β-CD與揮發(fā)油的配比、飽和時(shí)間、飽和溫度進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，因素水平見表4。

表4 因素水平

2.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)［11-12］揮發(fā)油包合率與包合物得率越高，說明包合效果越好，實(shí)驗(yàn)采用2個(gè)指標(biāo)包合物得率和揮發(fā)油包合率進(jìn)行評(píng)價(jià)，兩個(gè)評(píng)價(jià)在生產(chǎn)中都比較重要，故運(yùn)用綜合評(píng)分法將2個(gè)指標(biāo)都轉(zhuǎn)換成它們的隸屬值，用隸屬值來表示每個(gè)實(shí)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)。計(jì)算公式如下:

綜合評(píng)分=50×包合收得率+50×包合率

2.3.3 揮發(fā)油的包合實(shí)驗(yàn)結(jié)果 按表正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)安排實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行測(cè)定，其結(jié)果見表5，方差分析見表6。由直觀分析可知，影響揮發(fā)油包合因素大小依次為A＞B＞C;方差分析表明:A和B因素對(duì)揮發(fā)油的包合有顯著性影響。分析結(jié)果得最佳工藝條件為 A2B2C3，即β-CD∶油配比為8∶1，包合時(shí)間為1.5 h，包合溫度為60℃。在最佳包合工藝條件下進(jìn)行3次平行驗(yàn)證試驗(yàn)，得綜合評(píng)分為83.6。

綜合評(píng)分方差分析結(jié)果顯示，β-CD與揮發(fā)油的比和包合時(shí)間對(duì)揮發(fā)油的包合有顯著影響，而包合溫度無顯著影響。

2.3.4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 對(duì)優(yōu)選出的最佳工藝A2B2C3(即β-CD:油配比為8∶1，包合時(shí)間為1.5 h，包合溫度為60℃)做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，結(jié)果包合率為81.7%，收得率為85.5%。與正交試驗(yàn)得出的結(jié)果一致，因此最佳包合工藝可行。

2.3.5 包合物前后成分的確證 根據(jù)參考文獻(xiàn)［13-14］，采用薄層色譜法確證β-CD包合物的形成。取適當(dāng)β-CD包合物，按《中國藥典》揮發(fā)油測(cè)定法提取揮發(fā)油，再分別取未包合的揮發(fā)油、β-CD與揮發(fā)油的混合物及包合后的揮發(fā)油，均用三氯甲烷定容至1.5 mL。分別吸取上述3種溶液，點(diǎn)于相同的兩個(gè)硅膠薄層板上，以甲苯-乙酸乙酯(18∶1)為展開劑，飽和5 min后，上行展開，取出，吹去甲苯，置紫外光燈(256 nm)檢視。包合前后的揮發(fā)油在相同的位置顯示相同的熒光斑點(diǎn)，其色澤，大小一致，表明包合前后揮發(fā)油的成分基本沒變，包合過程中圓柏實(shí)揮發(fā)油成分未受影響。

表6 方差分析

3 結(jié)論

3.1 通過正交試驗(yàn)對(duì)圓柏實(shí)揮發(fā)油的提取進(jìn)行了優(yōu)化，得到提取的最佳條件為:料液比為1∶12，浸泡時(shí)間為6 h，提取時(shí)間為5 h，此條件下圓柏實(shí)揮發(fā)油的提取率為1.07%。

3.2 實(shí)驗(yàn)對(duì)圓柏實(shí)揮發(fā)油進(jìn)行了β-環(huán)糊精包合，通過正交試驗(yàn)優(yōu)選了包合的最佳工藝，即β-CD:油配比為8∶1，包合時(shí)間為1.5 h，包合溫度為60℃，此條件下包合的綜合評(píng)分為83.6。薄層色譜鑒定包合前后揮發(fā)油的成分基本不變。

揮發(fā)油常溫易揮發(fā)，穩(wěn)定性差，而且不溶于水，在生產(chǎn)和儲(chǔ)存過程中極易造成揮發(fā)油的損失，使揮發(fā)油的有效成分降低。近年來，β-環(huán)糊精包合技術(shù)在藥學(xué)中的應(yīng)用日益廣泛，特別是在中藥制劑的開發(fā)和研究中技術(shù)越來越成熟。將揮發(fā)油進(jìn)行β-環(huán)糊精包合，不僅增加了藥物的穩(wěn)定性，而且提高了藥物的生物利用度，掩蓋了不良?xì)馕兜?，解決了揮發(fā)油在生產(chǎn)和儲(chǔ)存中的損失。本實(shí)驗(yàn)采用β-環(huán)糊精對(duì)圓柏實(shí)揮發(fā)油進(jìn)行包合后，將其由液態(tài)變成粉末，降低了圓柏實(shí)揮發(fā)油的揮發(fā)性，便于圓柏實(shí)揮發(fā)油的儲(chǔ)存。

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