瘍必愈止痛片中木香揮發(fā)油的提取及包合工藝優(yōu)化

鄒 龍，陳葉童,張依人，張可人,蔣龍波，孔思圻，彭買姣*（湖南中醫(yī)藥大學，湖南 長沙 410208）

瘍必愈止痛片中木香揮發(fā)油的提取及包合工藝優(yōu)化

鄒 龍，陳葉童,張依人，張可人,蔣龍波，孔思圻，彭買姣*
（湖南中醫(yī)藥大學，湖南 長沙 410208）

目的 優(yōu)選瘍必愈止痛片中木香揮發(fā)油的提取工藝及β-環(huán)糊精(β-CD)包合物的制備工藝。方法 以木香提油量為指標，用正交設計方法優(yōu)選出木香揮發(fā)油的提取工藝；以揮發(fā)油包合率、包合物收得率、油轉移率為指標，比較飽和水溶液法與研磨法；采用Box-Behnken設計-響應面法對研磨法包合工藝條件進行優(yōu)化。結果 木香揮發(fā)油的最佳提取工藝為粉碎過60目篩，加4倍量水，提取6 h；研磨法優(yōu)于飽和水溶液法，最佳包合工藝條件為β-CD(g)與揮發(fā)油(1 mL)投料比為10∶1，加水量3.6倍，研磨時間1 h。結論 優(yōu)選的提取和包合工藝操作方便、合理穩(wěn)定，具有可行性。

木香揮發(fā)油；瘍必愈止痛片；正交設計；Box-Behnken設計；β-環(huán)糊精包合物

瘍必愈止痛片由黃連、木香、焦梔子等五味藥組成，具有理氣和胃，解痙止痛，促進潰瘍愈合的功能。臨床用于胃、十二指腸潰瘍，慢性胃炎及胃腸平滑肌痙攣性疼痛。該制劑在湖南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院臨床使用多年，取得了良好的社會效益與經濟效益，并深受患者好評。近年來，該院對住院患者用藥的不良反應情況采取隨時報告制度，經醫(yī)務科統(tǒng)計，未發(fā)現(xiàn)不良反應。

木香為本制劑處方中君藥，是菊科植物木香Aucklandiae lappa Decne的干燥根[1]，多用于治療胃炎、胃潰瘍、食管炎等消化道疾病。木香其性辛、苦、溫，歸脾、胃、大腸經，在臨床被廣泛應用[2]，主要治療胃部脹滿、消化不良、嘔吐、腹痛和腹瀉等癥[3-4]；相關研究證實木香能明顯拮抗大鼠急性胃黏膜損傷，潰瘍抑制率達100%[5]。木香其有效成分主要為萜類，還有生物堿、蒽醌、黃酮等[6]；其中萜類有效成分種類繁多且量豐富，主要具有抗炎、抗腫瘤和抗?jié)兊淖饔茫缒鞠銦N內酯、二氫木香內酯、去氫木香內酯等；另外木香醇提物有很強的抗幽門螺桿菌作用，對消化道功能性疾?。ㄈ缥秆孜赴?、消化不良等）有緩解作用[7]等。

本處方中木香含有大量揮發(fā)油，其有效成分容易揮發(fā)，為避免療效降低，給生產和儲存帶來不便，本實驗采用正交設計方法[8-9]與Box-Behnken設計-響應面法[10]，對制劑中木香揮發(fā)油的提取以及包合工藝技術進行優(yōu)化，達到增加木香揮發(fā)油在該制劑中的穩(wěn)定性，保證制劑質量的目的。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

AR124CN型分析天平 (奧豪斯儀器有限公司)；DZF-6020AB型真空干燥箱 (北京中興偉業(yè)儀器有限公司)；98-1-B型電子調溫電熱套（天津市泰斯特儀器有限公司）；RHP-100型高速多功能粉碎機（浙江永康市榮浩工貿有限公司）。

1.2 試藥

木香中藥飲片（湖南金實堂中藥飲片有限公司,批號：20151221)；β-環(huán)糊精（國藥集團化學試劑有限公司，批號：20150716，規(guī)格：干燥失重≤14.0%，灼燒殘渣≤0.5%，重金屬≤0.005%，F(xiàn)e≤0.01%，還原糖≤2.0%）；其他試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 揮發(fā)油的提取

2.1.1 單因素分析浸泡時間 根據揮發(fā)油測定法[11]，稱取木香各200 g，粉碎過20目篩，分別置圓底燒瓶中，加8倍量水，分別浸泡0、1、2 h，連接揮發(fā)油提取器，加熱至沸，提取6 h，至油量不再增加，記錄不同浸泡時間的揮發(fā)油得量。結果顯示提取揮發(fā)油提取量相差不大，結合經濟和環(huán)保因素考慮，最終工藝確定為不浸泡。

2.1.2 正交實驗設計 根據預試驗，選擇對揮發(fā)油提取工藝有影響的主要因素（A藥材粉碎度、B加水量和C提油時間），按三因素三水平表進行L9（34）正交試驗。各因素水平見表1。

表1 正交設計因素水平表

2.1.3 正交實驗結果 采用SPSS 19.0軟件進行數(shù)據分析，得出該實驗模型具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。分析結果顯示A具有顯著性意義（P＜0.05），是影響揮發(fā)油得率的主要因素；B、C無統(tǒng)計學意義，可取任意水平，一般取生產成本最低水平。根據正交試驗的觀點，選擇具有顯著性意義因素的最優(yōu)水平，確定最佳方案，而對于不具有顯著性意義的因素，可以依據實際條件處理。根據經驗得出最佳提取工藝為A3B1C2，即木香粉碎過60目，加4倍量水，提取6 h。正交試驗結果與分析見表2和表3。

表2 正交設計方案與試驗結果

表3 方差分析結果

2.1.4 驗證試驗 稱取木香200 g，粉碎后過60目篩，置圓底燒瓶中，加4倍量水，不浸泡，用水蒸氣蒸餾法提取木香揮發(fā)油6 h，得出木香揮發(fā)油提取量分別為1.12、1.15、1.13 mL。結果表明，驗證實驗結果與正交實驗結果一致，表明優(yōu)選的木香揮發(fā)油提取工藝穩(wěn)定可行。收集提取的木香揮發(fā)油，加入適量的無水硫酸鈉脫水，即得木香揮發(fā)油。

2.2 揮發(fā)油包合方法的比較

2.2.1 飽和水溶液法 精密稱取β-環(huán)糊精8 g，置錐形瓶中，加水150 mL，水浴加熱溶解，冷卻；精密移取木香揮發(fā)油1 mL，將其與無水乙醇1∶1混合溶解，緩緩加入以上錐形瓶中，置磁力攪拌器上恒溫40℃攪拌3 h，冷卻后置冰箱冷藏24 h，抽濾，包合物用少量蒸餾水洗滌，再用石油醚（30～60℃）沖洗3次(10 mL/次)，40℃真空干燥5 h，稱重，備用。

2.2.2 研磨法 精密稱取β-環(huán)糊精8 g，置研缽中，加3倍量水，研磨均勻；精密移取木香揮發(fā)油1 mL，將其與無水乙醇1∶1混合溶解，緩緩加入以上研缽中，連續(xù)研磨3 h，抽濾，包合物用少量蒸餾水洗滌，再用石油醚（30～60℃）沖洗3次 (10 mL/次)，40℃真空干燥5 h，稱重，備用。

計算兩種方法的揮發(fā)油包合率、油轉移率及包合物得率（公式如下），包合物各平行3份。結果飽和水溶液法和研磨法的揮發(fā)油包合率分別為55.19%±1.56%、74.07%±1.49%；油轉移率分別為49.67%±1.33%、66.53%±1.47%；包合物得率分別為51.67%±0.65%、86.41%±0.28%，故采用研磨法包合木香揮發(fā)油。

包合物得率=包合物質量/(β-CD加入量+揮發(fā)油量)×100%

油轉移率=包合物中實際含油量/投油量×100%

空白回收率=回收揮發(fā)油體積/加入揮發(fā)油體積×100%

揮發(fā)油包合率=包合物中回收揮發(fā)油體積/(揮發(fā)油投入量×空白回收率)×100%

表4 Box-Behnken設計因素水平表

2.3 Box-Behnken設計-響應面分析法優(yōu)選包合工藝條件

2.3.1 Box-Behnken設計方案與實驗結果 選取考察的三因素A β-CD用量、B加水量、C研磨時間，每因素設為3個水平(低水平編碼-1，中水平編碼0，高水平編碼1，見表4)，以揮發(fā)油包合率Y1、油轉移率Y2、包合物收得率Y3為響應值，采用Design-Expert 8.05軟件生成Box-Behnken設計方案，參照“2.2.2”項下的方法制備各方案的包合物，并測定其揮發(fā)油包合率、油轉移率、包合物收得率，結果見表5。

2.3.2 模型擬合與顯著性檢驗 采用Design-Expert8.05軟件對上述實驗數(shù)據進行分析，多元回歸擬合得到揮發(fā)油包合率(Y1)、油轉移率（Y2）對β-CD用量(A)、加水量(B)、研磨時間(C)的二次回歸模型:

Y1=86.30-1.80A-3.05B-0.69C+2.50AB+1.94BC-6.76A2-7.04B2-0.094C2，Y2=77.67-1.62A-2.75B-0.63C+ 2.25AB+1.75BC-6.08A2-6.33B2-0.083C2，決定系數(shù)R2=0.946 0。

對回歸模型及其系數(shù)進行方差分析，得知Y3模型無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。Y1、Y2模型有統(tǒng)計學意義(P＜0.05),表明該模型實驗誤差小，模型擬合良好。其模型中因素B的二項系數(shù)P值小于0.05，說明因素B對模型響應值 (揮發(fā)油包合率Y1、油轉移率Y2)有影響，為主要影響因素；因素A、C的二項系數(shù)P值均大于0.05，表明因素A、C對模型響應值影響較小，為次要影響因素，結果見表6～7。

表5 Box-Behnken設計方案與試驗結果

表6 二次回歸模型方差分析 （Y1）

2.3.3 響應面分析與優(yōu)化 根據上述模型方程，采用Design-Expert 8.05軟件作三維圖（見圖1～2）。由圖可得加水量對揮發(fā)油包合率的影響最顯著，β-CD用量的影響次之，研磨時間則影響不大。當揮發(fā)油包合率接近最大值時，β-CD用量約為揮發(fā)油加入量的10倍、加水量約為3.6倍量、研磨時間約為1 h。通過Design-Expert 8.05軟件分析得最優(yōu)包合工藝方案為：β-CD用量為揮發(fā)油加入量的9.59倍，加3.61倍量的水，研磨1 h。

表7 二次回歸模型方差分析 （Y2）

2.3.4 模型預測 考慮到實際操作更方便，以便于大批量生產，將上述最優(yōu)包合工藝方案設為：β-CD用量為揮發(fā)油加入量的10倍，加3.6倍量的水，研磨1 h。在上述條件下，揮發(fā)油包合率的理論值為87.78%，油轉移率理論值為79.00%。

2.3.5 驗證試驗 按上述預測模型最優(yōu)包合工藝條件進行驗證試驗，實際測得揮發(fā)油包合率為86.28% ±1.5%，RSD=1.63%；油轉移率為77.67%±1.33%，RSD=1.61%。因變量與理論預測值較接近，RSD都小于2%，說明該模型擬合度高，可作為木香揮發(fā)油包合工藝的評價指標。

圖1 加水量、β-CD用量和研磨時間相互作用對Y1揮發(fā)油包合率影響的響應面圖

圖2 加水量、β-CD用量和研磨時間相互作用對Y2油轉移率影響的響應面圖

3 小結與討論

3.1 通過優(yōu)選β-環(huán)糊精包合木香揮發(fā)油的工藝技術，能更有效地控制該制劑的穩(wěn)定性，以確保其質量與療效。正交設計雖然操作方便，數(shù)據處理簡單，但偏差較大,只能得出最佳的因素水平組合，響應面設計法不僅能得出整體水平中各因素的最優(yōu)組合和最優(yōu)響應值，而且可采用多元二次方程擬合因素和響應值之間的函數(shù)關系，對回歸方程的分析得出最佳工藝參數(shù)。

3.2 本實驗應用響應面法優(yōu)選木香揮發(fā)油的β-CD包合工藝，通過多個響應值綜合評估，誤差小、精確度更高，試驗所得真實值與預測值非常接近，說明本研究方案可行。

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（本文編輯 蘇 維）

The Extraction and β-Cyclodextrin Inclusion Process Optimization of Essential Oil from Radix Aucklandiae in Yangbiyu-Zhitong Tablets

ZOU Long,CHEN Yetong,ZHANG Yiren,ZHANG Keren,JIANG Longbo,KONG Siqi,PENG Maijiao*
（Hunan University of Chinese Medicine，Changsha,Hunan 410208，China）

Obiective To optimize the extraction process and β-cyclodextrin inclusion process of essential oil from of Radix Aucklandiae in Yangbiyu-Zhitong Tablets.Methods The Radix Aucklandiae oil extraction quantity as an index，the extraction process was optimized by using orthogonal design method.The saturated water solution method and grinding method were compared with volatile oil inclusion rate,the yield of inclusion and oil transfer rate as indexes.The inclusion process conditions of grinding method were optimized by Box-Behnken design-response surface method.Results The best extraction technologyofRadixAucklandiaeisscreened through mesh size of60,with 4 timesofwater,extracting for6 h. The grinding method is better than that of saturated water solution method,the best closure process conditions is β-CD(g) and the essential oil weight ratio of 10∶1,3.6 times of water,grinding time 1 h.Conclusion The optimized extraction and inclusion process is easy to operate,stable and feasible.

essential oil of Radix Aucklandiae;Yangbiyu-Zhitong tablets;orthogonal design；Box-Behnken design；βcyclodextrin inclusion

R283

A

doi:10.3969/j.issn.1674－070X.2017.04.008

2016-09-02

校院“產學研”合作項目（20150029）;湖南中醫(yī)藥大學2015中藥技能大學生創(chuàng)新實驗（201503）。

鄒 龍，男，教授，研究方向：中藥藥劑學新藥的研究與開發(fā)。

*彭買姣，女，實驗師，E-mail：187267400@qq.com。

本文引用：鄒 龍，陳葉童,張依人，張可人,蔣龍波，孔思圻，彭買姣.瘍必愈止痛片中木香揮發(fā)油的提取及包合工藝優(yōu)化[J].湖南中醫(yī)藥大學學報，2017，37（4）：378-381.