桂枝、干姜、肉桂、辛夷混合揮發(fā)油提取及包合工藝研究

薛丹　倪健　尹興斌　張鵬　楊春靜　白穎　付京　李友林

摘要：目的 優(yōu)選桂枝、干姜、肉桂、辛夷混合油提取及β-環(huán)糊精（β-CD）包合的最佳工藝。方法 以揮發(fā)油得率為指標(biāo)，單因素試驗(yàn)考察混合油的提取工藝；采用飽和水溶液法，以揮發(fā)油包合率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，正交設(shè)計(jì)考察混合油與β-CD投料比、包合溫度、包合時(shí)間對(duì)包合工藝的影響；通過(guò)X射線衍射法、紅外光譜法對(duì)包合物進(jìn)行表征。結(jié)果 揮發(fā)油提取最優(yōu)工藝為飲片不浸泡，加8倍量水，提取10 h；最佳包合工藝為混合油與β-CD的比例為1∶8，包合溫度為40 ℃，包合3 h；X射線衍射法、紅外光譜法均表明混合油包合物已形成。結(jié)論 優(yōu)選的提取、包合工藝穩(wěn)定可行，可為制劑提供一定依據(jù)。

關(guān)鍵詞：桂枝；干姜；肉桂；辛夷；混合揮發(fā)油；β-環(huán)糊精；包合工藝

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2016.03.019

中圖分類(lèi)號(hào)：R284.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5304（2016）03-0070-04

Abstract： Objective To optimize the processes of extraction of mixed volatile oil from Cinnamomi Ramulus， Zingibers Rhizoma， Cinnamomi Cortex and Magnoliae Flos and inclusion of β-cyclodextrin （β-CD）. Methods With yield ratio of volatile oil as evaluation index， single factor experiments were used to study the extraction process of volatile oil； saturated aqueous solution was used， with inclusion rate of volatile oil as index， and orthogonal design was adopted to examine effects of charge ratio of volatile oil and β-CD， inclusion temperature and inclusion time on the inclusion process； X-ray scattering technique and IR spectrum were used to characterize the inclusion complex. Results The optimum extraction process of volatile oil was extracted 10 hours with 8 folds the amount of water， and without soaking. The optimum conditions of inclusion process were as follows： mixed volatile oil-β-CD ratio was 1：8； inclusion temperature was 40 ℃； the inclusion time was 3 hour. X-ray scattering technique and IR spectrum preliminary proved the inclusion compound had been formed. Conclusion Optimal extraction and inclusion process was stable and feasible， which can provide certain references for preparation.

Key words： Cinnamomi Ramulus； Zingibers Rhizoma； Cinnamomi Cortex； Magnoliae Flos； mixed volatile oil； β-cyclodextrin； inclusion process

芪防鼻敏方是治療過(guò)敏性鼻炎的臨床經(jīng)驗(yàn)方，用于治療肺脾兩虛、胃陽(yáng)不固、肺竅不利所致的鼻鼽，癥見(jiàn)噴嚏、鼻塞、鼻癢、流清涕等。芪防鼻敏方由桂枝、干姜、肉桂、辛夷等中藥組成，藥理研究表明四藥均含有大量揮發(fā)油且都具有抗炎、抗過(guò)敏的作用[1-4]。桂枝、辛夷是臨床治療過(guò)敏性鼻炎的常用藥[5]，其主要有效成分為揮發(fā)油；肉桂油中含有的肉桂醛及其衍生物具有較強(qiáng)的抗炎作用，其抗炎機(jī)理主要是通過(guò)抑制一氧化氮的生成而發(fā)揮抗炎作用[6]；桂枝、干姜藥對(duì)配伍提取揮發(fā)油有促進(jìn)成分溶出的作用[7]，既符合中醫(yī)傳統(tǒng)用藥的原則，又可在最大程度上保留藥效，故確定桂枝、干姜、肉桂、辛夷4味藥合提揮發(fā)油。為提高混合油的水溶性、穩(wěn)定性及掩蓋不良?xì)馕?，制劑工藝確定該4味藥提取揮發(fā)油后采用β-環(huán)糊精（β-CD）包合制備包合物，使其利于制劑，最大程度保留藥效成分，并采用X射線衍射法、紅外光譜法對(duì)包合物進(jìn)行表征。

1 儀器與試藥

DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司），BT125D型電子分析天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司），ZDHW型調(diào)溫電熱套（北京市中興偉業(yè)儀器有限公司），DZ-28BC型真空干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司），XD-3X射線衍射儀（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司），NEXUS傅立葉變換紅外光譜儀（Thermo Nicolet）。

桂枝、干姜、肉桂、辛夷飲片均購(gòu)自北京同仁堂飲片有限責(zé)任公司，經(jīng)檢驗(yàn)符合2010年版《中華人民共和國(guó)藥典》標(biāo)準(zhǔn)；β-環(huán)糊精（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所，批號(hào)20140214），無(wú)水乙醇（北京化工廠，批號(hào)20140709，分析純），水為高純水。

2 方法與結(jié)果

2.1 混合油提取工藝

按處方比例稱(chēng)取桂枝、干姜、肉桂、辛夷飲片，連接揮發(fā)油提取裝置，按2010年版《中華人民共和國(guó)藥典》（一部）附錄XD揮發(fā)油測(cè)定法（甲法）提取，收集揮發(fā)油，無(wú)水硫酸鈉脫水，桂枝、干姜、肉桂、辛夷混合油為黃色液體，密度為0.973，密閉，置4 ℃冷藏備用。

2.1.1 單因素考察 根據(jù)影響揮發(fā)油提取的主要因素[8]，以揮發(fā)油得率為指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)考察浸泡與否、加水倍量及提取時(shí)間對(duì)揮發(fā)油提取工藝的影響。

稱(chēng)取桂枝90 g、干姜60 g、肉桂30 g、辛夷60 g，共240 g，加8倍量水，分別浸泡0、8 h，考察揮發(fā)油收得量，結(jié)果分別為2.01、2.09 mL?？梢?jiàn)，浸泡與否對(duì)揮發(fā)油得率沒(méi)有影響，故選擇不浸泡提取揮發(fā)油。

稱(chēng)取桂枝90 g、干姜60 g、肉桂30 g、辛夷60 g，共240 g，分別加6、8、10倍量水，提取揮發(fā)油，記錄不同時(shí)間揮發(fā)油的收得量。結(jié)果表明，8倍量水提取所得揮發(fā)油量最大，超過(guò)10 h時(shí)揮發(fā)油量基本不再增加，提取10 h的累計(jì)揮發(fā)油得率為提取14 h的94.7%。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，選擇提取時(shí)間為10 h。

2.1.2 驗(yàn)證試驗(yàn) 按單因素試驗(yàn)優(yōu)選出的最佳工藝（即藥材不浸泡、加8倍量水提取10 h）進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，各味藥投藥量同前，結(jié)果總揮發(fā)油提取量分別為2.45、2.39、2.37 mL，平均2.40 mL，說(shuō)明該提取工藝穩(wěn)定可行。

2.2 混合油β-環(huán)糊精包合工藝優(yōu)選

2.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 綜合考慮目前揮發(fā)油包合物制備方法的優(yōu)劣[9]，選擇飽和水溶液法對(duì)揮發(fā)油進(jìn)行包合。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上選擇包合溫度、包合時(shí)間、β-CD與混合油的比例為考察因素，每個(gè)因素3個(gè)水平；以揮發(fā)油包合率為考察指標(biāo)，采用L9（34）正交設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)，因素水平見(jiàn)表1。

2.2.2 包合物的制備 按正交試驗(yàn)安排進(jìn)行試驗(yàn)，取一定量的β-CD置錐形瓶中，加入蒸餾水60 mL，加熱使溶解，制成β-CD飽和溶液，冷卻至相應(yīng)溫度并置于磁力攪拌器上恒溫，加入1 mL揮發(fā)油（預(yù)先制成50%無(wú)水乙醇溶液），恒溫?cái)嚢柚烈?guī)定時(shí)間，冷卻至室溫，放入冰箱冷藏24 h，抽濾，包合物用適量水洗滌，再用10 mL無(wú)水乙醇洗滌，包合物置真空干燥箱中干燥4 h，即得。

2.2.3 空白回收率測(cè)定 精密量取揮發(fā)油1 mL，置500 mL圓底燒瓶中，加入蒸餾水200 mL，按2010年版《中華人民共和國(guó)藥典》（一部）附錄XD揮發(fā)油測(cè)定法（甲法）測(cè)定，揮發(fā)油的空白回收率為90%。

2.2.4 包合物包合率的測(cè)定 取收集的干燥包合物，精密稱(chēng)定，置500 mL圓底燒瓶中，加入200 mL蒸餾水，連接揮發(fā)油提取裝置，按2010年版《中華人民共和國(guó)藥典》（一部）附錄XD揮發(fā)油測(cè)定法（甲法）提取揮發(fā)油，保持微沸5 h，至油量不再增加，收集揮發(fā)油，計(jì)算揮發(fā)油包合率，結(jié)果見(jiàn)表2，方差分析見(jiàn)表3。

直觀分析可知，各因素作用的主次為C>B>A；方差分析結(jié)果表明，各因素均無(wú)顯著影響。因此，確定最佳包合工藝條件為A2B3C2，即揮發(fā)油（mL）與β-CD（g）比例為1∶8，包合溫度為40 ℃，包合3 h。按照直觀分析的最優(yōu)包合工藝條件，進(jìn)行3批驗(yàn)證，得包合率分別為81.11%、78.89%、83.33%，平均揮發(fā)油包合率為81.11%（n=3），表明確定的包合工藝合理可行。

2.3 包合物驗(yàn)證試驗(yàn)

采用X射線衍射法、紅外光譜法對(duì)包合物進(jìn)行表征[10-11]，鑒定包合物的包合情況。

2.3.1 X射線衍射鑒定 取混合油與β-CD包合物、β-CD、混合油與β-CD物理混合物分別進(jìn)行X射線衍射試驗(yàn)，以?huà)呙杞嵌葹闄M坐標(biāo)，衍射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，采用Origin軟件繪制X射線粉末衍射圖，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由X射線衍射測(cè)定結(jié)果可知，混合油與β-CD包合物、β-CD、混合油與β-CD物理混合物主要特征峰有明顯的區(qū)別，物理混合物的衍射峰呈現(xiàn)混合油與β-CD疊加的特征，而包合物在2θ為5°～8°、12°、14°～20°、24°左右產(chǎn)生新的吸收峰，在27°～28°、35°左右的吸收峰消失或減弱，表明混合油與β-CD形成了包合物。

2.3.2 紅外光譜法鑒定 揮發(fā)油用β-CD包合后，揮發(fā)油分子的紅外振動(dòng)將受到限制[12]。采用KBr壓片法，取混合油、β-CD、混合油與β-CD包合物，進(jìn)行紅外光譜掃描，波長(zhǎng)范圍為400～4000 cm-1，分辨率為8，掃描次數(shù)為60次，比較紅外吸收區(qū)吸收峰的變化，結(jié)果見(jiàn)圖2。

包合物的整體紅外吸收特征與β-CD相似，在3396.01、2925.49、1156.35、1079.48、1029.81 cm-1均有吸收峰，且峰形相同；二者的吸收峰也存在差異，包合物與β-CD相比，在1384.74、1244.58 cm-1出現(xiàn)了新的吸收峰，在1627.62、1363.33 cm-1處吸收峰發(fā)生了位移，且包合物吸收峰的峰強(qiáng)度與β-CD不盡相同，說(shuō)明包合物與β-CD不是同一物象。包合物與混合油的紅外吸收峰有明顯差異，包合后，混合油在3479.29、2241.13、1678.37、748.18 cm-1處的吸收峰消失，說(shuō)明混合油與β-CD相互作用形成了新的物象，證實(shí)包合物已經(jīng)形成。

3 討論

本試驗(yàn)研究了芪防鼻敏方中桂枝、干姜、肉桂、辛夷4味藥揮發(fā)油的提取、包合工藝，為芪防鼻敏顆粒的制劑工藝提供了依據(jù)，揮發(fā)油包合后制備成包合物使液體藥物粉末化，不僅提高了包合物的穩(wěn)定性，還利于制劑成型、掩蓋藥物的不良?xì)馕?。X射線衍射法及紅外光譜法測(cè)定結(jié)果表明包合物已形成。

桂枝、干姜、肉桂、辛夷的混合揮發(fā)油成分較復(fù)雜，單純測(cè)定包合率不足以完全表征包合物的質(zhì)量，今后還應(yīng)增加成分指標(biāo)以監(jiān)測(cè)包合前后揮發(fā)油成分的變化或采用氣相色譜法測(cè)定混合揮發(fā)油包合前后各成分的配比；另外，測(cè)定包合物對(duì)高溫、高濕、強(qiáng)光照射的穩(wěn)定性及加速穩(wěn)定性，可為包合物的儲(chǔ)存條件提供依據(jù)。

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（收稿日期：2015-07-08；編輯：陳靜）