木姜子揮發(fā)油與β-環(huán)糊精包合工藝的優(yōu)化*

徐思鑫，喬婷宜，張 露，張躍歡，陳 青

(貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院化學(xué)系，貴州 貴陽(yáng) 550025)

木姜子(LitseapungensHemsl)為樟科木姜子屬植物，我國(guó)有72種，主要分布于廣東、廣西、福建、浙江、江蘇、廣西、湖南、湖北、四川、云南、貴州等地，迄今仍以野生為主[1]。木姜子干果具有獨(dú)特香味，在中藥業(yè)界被稱為“畢澄茄”，可應(yīng)用于吸血蟲病的治療，效果良好[2]。木姜子在貴州資源豐富，是貴州苗族常用的傳統(tǒng)中藥材，用于治療瘡毒、風(fēng)寒濕痛、胃寒腹瀉、跌打腫痛等癥[3]。此外，因其獨(dú)特的味道，也作為調(diào)味料在苗族食品中使用。木姜子屬植物含有揮發(fā)油、甾體、生物堿、脂肪酸和黃酮等多種化學(xué)成分[4]，具有抗炎、殺菌、抗病毒及殺蟲等生物活性。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，木姜子果實(shí)富含揮發(fā)油，檸檬醛、檸檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、β-月桂烯等單帖是其主要化學(xué)成分[5]。萜類化合物具有多種生物活性，如檸檬醛可用于配制食用香料、合成紫羅蘭酮[6]；檸檬烯具有抗癌、止咳平喘等生理活性[7]；α-蒎烯有著顯著的抗菌、鎮(zhèn)咳祛痰作用[8]；β-月桂烯是有機(jī)反應(yīng)中重要的原料；β-蒎烯可用于合成紫蘇醇、紫蘇亭等[9]。木姜子揮發(fā)油在合成香料、食品工業(yè)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景。但是木姜子揮發(fā)油在常溫下易揮發(fā)，性質(zhì)不穩(wěn)定，實(shí)際應(yīng)用時(shí)采用一般制劑方法難以對(duì)其進(jìn)行有效的控制。鑒于此，論文選用貴州木姜子新鮮果實(shí)為原料，通過(guò)水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，進(jìn)行木姜子揮發(fā)油與β-環(huán)糊精包合物的制備，利用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法對(duì)其包合工藝進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)包合物進(jìn)行表征，為木姜子揮發(fā)油的進(jìn)一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器

場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡，F(xiàn)EI公司；FZ102微型植物式樣粉碎機(jī)，北京市永光明醫(yī)療儀器廠；STA449C差熱分析儀，日本島津；Vertex-70傅里葉變換紅外光譜儀，日本島津；WFE UV-2000型紫外可見分光光度計(jì)，尤尼柯儀器有限公司；RE52C 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；TP-114電子分析天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；ZK-82B型真空干燥箱，上海實(shí)驗(yàn)廠股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

木姜子新鮮果實(shí)，2018年6月于貴州省貴陽(yáng)市地區(qū)采集。由貴陽(yáng)中醫(yī)大學(xué)陳德媛教授鑒定為木姜子屬(Litseapungens)植物木姜子(LitseapungensHemsl)地上部分。

所用試劑無(wú)水硫酸鈉，無(wú)水乙醇，β-環(huán)糊精，二甲基亞砜等均為分析純。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 水蒸氣蒸餾法提取木姜子揮發(fā)油

將250 g新鮮木姜子果實(shí)粉碎，裝入5000 mL圓底燒瓶，加入3000 mL蒸餾水，于100 ℃加熱回流提取揮發(fā)油。待揮發(fā)油冷卻至室溫后，使用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥過(guò)濾。得到淺黃色透明油狀的木姜子揮發(fā)油，得油率為1.29%。將揮發(fā)油裝滿，塞緊放入玻璃瓶，低溫保存，備用。用比重瓶法[10]測(cè)得木姜子揮發(fā)油平均密度為0.8567 g/mL。

1.3.2 木姜子揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物制備

分別稱取4 g、5 g、6 g、7 g、8 g、9 g的β-環(huán)糊精于500 mL圓底燒瓶中，加入200 mL蒸餾水，微熱攪拌制得環(huán)糊精飽和水溶液；將環(huán)糊精飽和水溶液加熱至40 ℃，磁力攪拌下緩慢加入1 mL木姜子揮發(fā)油，進(jìn)行反應(yīng)，2 h后，取出反應(yīng)物自然冷卻到室溫。反應(yīng)物在冰箱中冷藏二天，抽濾得到濾餅，無(wú)水乙醇少量洗滌濾餅3～4次后，濾餅放入真空干燥箱(40 ℃)中干燥2天后得到產(chǎn)品，產(chǎn)品呈白色粉末狀。

將包合物置于索氏提取器中，用水回流提取包合物中的木姜子揮發(fā)油，計(jì)算包合物的包合率。以包合物的含油率Y1、收得率Y2及包封率Y3作為包合物的評(píng)價(jià)指標(biāo)，歸一值(OD)作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到各因素最佳值，為星點(diǎn)設(shè)計(jì)作參考。Y1、Y2、Y3及OD的計(jì)算公式如下：

含油率Y1=包合物中木姜子揮發(fā)油的質(zhì)量/包合物質(zhì)量×100%

收得率Y2=包合物質(zhì)量/(木姜子揮發(fā)油加入量+環(huán)糊精加入量)×100%

包封率Y3=木姜子揮發(fā)油回收量/(空白回收率×木姜子揮發(fā)油加入量)×100%

空白回收率=木姜子揮發(fā)油回收量(mL)/木姜子揮發(fā)油加入量(mL)×100%

OD=Y1/Y1max×0.2+Y2/Y2max×0.4+Y3/Y3max×0.4

1.3.3 單因素實(shí)驗(yàn)

選取木姜子揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的投料比(mL:g)(1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9)、包合溫度(30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃)以及包合時(shí)間(1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h)為單因素實(shí)驗(yàn)因素。并以包合物含油率Y1、包合物收得率Y2和揮發(fā)油包封率Y3作為評(píng)價(jià)包合物的指標(biāo)，歸一值(OD)作為評(píng)價(jià)包合物的綜合指標(biāo)，確定投料比、包合溫度及包合時(shí)間的最優(yōu)值，以最優(yōu)值作為后續(xù)星點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)。

1.3.4 星點(diǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以含油率Y1、收得率Y2及包封率Y3作為包合物的評(píng)價(jià)指標(biāo)，歸一值(OD)為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)星點(diǎn)設(shè)計(jì)原理對(duì)投料比(A)、包合時(shí)間(B)及包合溫度(C)三個(gè)因素分別設(shè)置5個(gè)水平，并采用-α，-1，0，+1，+α表示(α=1.682)，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，來(lái)選擇投料比、包合時(shí)間和包合溫度的中心點(diǎn)的取值。

1.3.5 木姜子揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物表征

(1)UV分析

以β-環(huán)糊精、木姜子揮發(fā)油、揮發(fā)油包合物及揮發(fā)油物理混合物為測(cè)試樣品，分別用二甲基亞砜配制成0.1 mg·mL-1的溶液，后進(jìn)行紫外可見光光譜分析，掃描波長(zhǎng)范圍為200～800 nm，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次，后使用軟件Origin對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行紫外分析處理。

(2)IR分析

以β-環(huán)糊精、揮發(fā)油包合物及揮發(fā)油物理混合物為測(cè)試樣品，采用溴化鉀壓片法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，揮發(fā)油樣品采用溴化鉀涂片法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理；掃描波數(shù)范圍為4000～400 cm-1，進(jìn)行紅外光譜分析，每個(gè)樣品均平行測(cè)定3次[11]。后使用軟件Origin對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行紅外分析處理。

(3)TG分析

準(zhǔn)確稱取β-環(huán)糊精及木姜子揮發(fā)油包合物5 mg(精確至0.001 mg)樣品于坩堝中，氮?dú)馑俾蕿?0 mL/min，加熱溫度范圍為30～800 ℃，升溫速率為10 ℃/min，測(cè)定樣品熱分解曲線[11]。后使用軟件STARe V13.0對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行熱重分析處理。

(4)SEM分析

將待觀察的β-環(huán)糊精及木姜子揮發(fā)油包合物通過(guò)無(wú)水乙醇涂布于載玻片膠上，待分散劑揮發(fā)干燥，噴金后分別在1000倍與4000倍的條件下進(jìn)行掃描電子顯微鏡下觀察。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 投料比對(duì)包合工藝的影響

圖1 投料比對(duì)包合工藝的影響Fig.1 Influence of feeding ratio on encapsulation process

由圖1可知，隨著投料比增加，OD值增加。當(dāng)投料比增至1:6時(shí)，OD值達(dá)到最大值，此后隨著投料比的增加，OD值開始下降。推測(cè)投料比為1:6時(shí)，β-環(huán)糊精對(duì)木姜子揮發(fā)油的包合量達(dá)到飽合，β-環(huán)糊精利用率達(dá)到最大，使得綜合指標(biāo)OD值達(dá)到最大。因而選擇木姜子揮發(fā)油與β-環(huán)糊精最優(yōu)投料比為1:6(mL:g)。

2.1.2 時(shí)間對(duì)包合工藝的影響

由圖2可知，隨著包合時(shí)間延長(zhǎng)，OD值也隨之增加。在包合時(shí)間達(dá)4 h時(shí)，OD值最大，繼續(xù)延長(zhǎng)包合時(shí)間，OD值開始下降。包合反應(yīng)為可逆反應(yīng)，推測(cè)在包合過(guò)程中，開始時(shí)包合速度大于包解速度，故OD值不斷增加。當(dāng)包合4 h后，包合過(guò)程與解包過(guò)程趨于動(dòng)態(tài)平衡，OD值達(dá)到最大。此后繼續(xù)反應(yīng)，部分包合物發(fā)生解絡(luò)，使得OD值下降。因而選擇最佳包合時(shí)間為4 h。

圖2 包合時(shí)間對(duì)包合工藝的影響Fig.2 Influence of encapsulation time on encapsulation process

2.1.3 溫度對(duì)包合工藝的影響

由圖3可知，隨著包合溫度升高，OD值隨之增大，溫度達(dá)到50 ℃時(shí)，OD值最大，此后增加包合溫度，OD值開始減小。包合反應(yīng)為放熱反應(yīng)[12]，當(dāng)達(dá)到反應(yīng)平衡后，繼續(xù)加熱不利于包合反應(yīng)的進(jìn)行，使得OD值下降。因此選擇最佳包合溫度為50 ℃。

圖3 包合溫度對(duì)包合工藝的影響Fig.3 Influence of encapsulation temperature on encapsulation process

2.2 星點(diǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，揮發(fā)油和環(huán)糊精投料比、包合時(shí)間及包合溫度中心點(diǎn)取值分別為1:6(mL:g)、4 h、50 ℃。實(shí)際值與編碼值如表1所示，星點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中包合物的制備依據(jù)實(shí)驗(yàn)1.3.3方法進(jìn)行。

表1 星點(diǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果Table 1 Design results of star-point experiment

2.3 模型擬合及方差分析

表1數(shù)據(jù)通過(guò)軟件Design-Expert 8.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，得到含油率Y1、收得率Y2以及包封率Y3對(duì)投料比A、包合時(shí)間B和包合溫度C的多元線性回歸方程和二次多項(xiàng)式擬合，后對(duì)二次多項(xiàng)式擬合方程中各項(xiàng)系數(shù)分別進(jìn)行方差分析，方差分析結(jié)果如表2所示。

多元線性回歸方程：

Y1=8.85-0.83A+0.31B+0.06C P=0.0009 r=0.6327

Y2=86.17-0.44A-1.63B+0.49C P=0.4300 r=0.1542

Y3=61.68+2.65A+0.90B+0.77C P=0.3121 r=0.1947

OD=54.23-0.65A+0.52B+0.13C P=0.9070 r=0.0330

二次多項(xiàng)擬合：

Y1=9.45-0.83A+0.31B+0.07C-0.20AB-0.09AC-0.37BC-0.16A2-0.36B2-0.36C2

P=0.0001 r=0.9284

Y2=88.93-2.71A-1.84B+0.56C+0.25AB-0.49AC+1.88BC-2.76A2-0.21B2-1.07C2+0.80ABC+0.35A2B-0.11A2C+3.88AB2

P=0.0780 r=0.6989

Y3=68.66+2.65A+0.90B+0.77C-3.95A2-2.86B2-3.40C2

P=0.0029 r=0.8611

OD=59.49-0.65A+0.52B+0.13C+0.38AB+0.28AC-0.34BC-2.69A2-2.35B2-2.66C2

P=< 0.0001 r=0.9556

上述回歸方程的擬合效果，可以通過(guò)擬合方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)r值與P值來(lái)判定。根據(jù)二次多項(xiàng)式擬合中的復(fù)相關(guān)數(shù)P值以及r值來(lái)看，選取的三個(gè)自變量與三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)以及綜合指標(biāo)OD值的線性擬合相關(guān)性大，并且擬合程度高，預(yù)測(cè)性好，故二次多項(xiàng)式擬合的效果較好。同時(shí)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，3個(gè)實(shí)驗(yàn)考察因素對(duì)實(shí)驗(yàn)考察指標(biāo)都有影響，影響綜合指標(biāo)OD值的順序是A>B>C，其復(fù)相關(guān)系數(shù)P<0.0001，r=0.9556，擬合程度較高，因而可作為分析預(yù)測(cè)模型。

從表2方差分析結(jié)果可以看出，二次多項(xiàng)式擬合模型是一個(gè)極顯著的模型(F=23.91，P<0.0001)；交互項(xiàng)都不顯著，但二次項(xiàng)A2，B2，C2的影響極顯著，由此表明實(shí)驗(yàn)各個(gè)因素之間的交互作用較小，則該二次多項(xiàng)式擬合效果較好，并且具有極顯著性，因而該模型可作為木姜子揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合工藝的分析預(yù)測(cè)模型[13-16]。

表2 方差分析結(jié)果Table 2 Results of variance analysis

注：p<0.001為極顯著；p<0.05為差異性顯著。

2.4 響應(yīng)面圖分析

使用Design-Expert 8.05軟件繪制考察指標(biāo)與考察因素的三維曲面圖以及等高線圖。

圖4 投料比與包合時(shí)間對(duì)OD值的三維曲目圖及等高線圖Fig.4 3d track chart and contour map of OD normalized by feeding ratio and inclusion time

圖5 包合溫度與包合時(shí)間對(duì)OD值的三維曲面圖及等高線圖Fig.5 3d surface diagram and contour diagram of OD normalized by inclusion temperature and inclusion time

圖6 投料比與包合溫度對(duì)OD值的三維曲面圖及等高線圖Fig.6 3d surface diagram and contour diagram of feeding ratio and inclusion temperature normalized OD

從響應(yīng)面圖及等高線圖可以看出木姜子揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的投料比、包合時(shí)間及包合溫度對(duì)OD值有顯著的影響，運(yùn)用軟件Design-Expert 8.05對(duì)等高線圖進(jìn)行分析，可得實(shí)驗(yàn)優(yōu)化條件為木姜子揮發(fā)油與β-環(huán)糊精投料比1:5.77(mL:g)，包合時(shí)間4.09 h(245.4 min)，包合溫度51.5 ℃。

2.5 工藝優(yōu)化結(jié)果和驗(yàn)證

按照實(shí)驗(yàn)優(yōu)化條件：木姜子揮發(fā)油與β-環(huán)糊精投料比1:5.77(mL:g)，包合時(shí)間4.09 h(245.4 min)，包合溫度51.5 ℃，進(jìn)行3次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，采用含油率Y1、收得率Y2以及包封率Y3三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果的可信度。

表3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Verification of test results

偏差=(預(yù)測(cè)值-實(shí)際值)/預(yù)測(cè)值×100%

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果如表3所示，實(shí)驗(yàn)的含油率Y1、收得率Y2和包封率Y3與其預(yù)測(cè)值的偏差值分別為-0.31%、1.04%、-1.05%，兩者相近，說(shuō)明優(yōu)化工藝參數(shù)可信度高。

2.6 包合物表征結(jié)果

2.6.1 UV分析

木姜子揮發(fā)油、木姜子揮發(fā)油包合物和物理混合物紫外吸收光譜圖如圖7所示。

從圖7可知，在250～410 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，β-環(huán)糊精無(wú)吸收。在254 nm波長(zhǎng)處，木姜子揮發(fā)油出現(xiàn)最大吸收峰，由于木姜子揮發(fā)油中含有醛酮類化合物，則判斷該吸收峰是由n→π*躍遷所產(chǎn)生的吸收帶。物理混合物也在255 nm處出現(xiàn)最大吸收峰，其與木姜子揮發(fā)油的紫外吸收基本相同，但最大吸收波長(zhǎng)略有差別。包合物在259 nm處出現(xiàn)吸收峰，但吸收強(qiáng)度減弱，這可能是因?yàn)橥ㄟ^(guò)氫鍵作用，木姜子揮發(fā)油和β-環(huán)糊精形成了包合物后，木姜子揮發(fā)油本身的共軛體系受到破壞，使得包合物的吸收峰出現(xiàn)紫移，則吸收強(qiáng)度減弱。

圖7 紫外吸收光譜圖Fig.7 UV absorption spectra

2.6.2 IR分析

β-環(huán)糊精、木姜子揮發(fā)油包合物、物理混合物、木姜子揮發(fā)油紅外光譜圖如圖8所示。

圖8 紅外光譜圖Fig.8 Infrared spectrogram

由圖8可知，在3700～3000 cm-1范圍內(nèi)，物理混合物與β-環(huán)糊精均有著很強(qiáng)的吸收峰，這可能是因?yàn)棣?環(huán)糊精分子中的OH官能團(tuán)比較多，由于這些OH伸縮振動(dòng)，從而引起了吸收峰。在1030 cm-1處，其也具有很強(qiáng)的吸收峰，這是由于β-環(huán)糊精分子中存在-CH2-O-CH2-，其伸縮振動(dòng)而引起了吸收峰。在1820～922 cm-1處，由于-C=O伸縮振動(dòng)，木姜子揮發(fā)油具有特征吸收峰，由于木姜子揮發(fā)油中主要含有醛酮類化合物和萜類化合物，則在1377 cm-1處存在-CH3吸收峰和在1143 cm-1處存在=CH2吸收峰。包合物中，由于-C=O伸縮振動(dòng)，使得其吸收頻率向低波數(shù)方向移動(dòng)，其波數(shù)為1673 cm-1；且各吸收峰相較于揮發(fā)油的吸收峰均出現(xiàn)了明顯的減弱，這可能是由于主客體間有非共價(jià)鍵的弱作用力產(chǎn)生，使得發(fā)色團(tuán)的振動(dòng)減弱，可證明木姜子揮發(fā)油分子藏進(jìn)β-環(huán)糊精分子的空腔內(nèi)，形成了包合物。

2.6.3 TG分析

木姜子揮發(fā)油包合物與β-環(huán)糊精的TG的熱降解曲線見圖9。

圖9 β-CD、包合物TG圖和DTA圖Fig.9 β-CD, inclusion TG diagram and DTA diagram

由圖9可以看出，木姜子揮發(fā)油包合物與β-環(huán)糊精的熱重曲線可分為三個(gè)階段。木姜子揮發(fā)油包合物：第一階段物質(zhì)質(zhì)量損失了2%，溫度范圍是38～334 ℃；這個(gè)階段主要是由于除去樣品表面結(jié)合水分和樣品內(nèi)存在的水分以及分解小分子碳?xì)浠衔飶亩斐闪藫p失；第二階段的溫度范圍為334～380 ℃，此過(guò)程主要是木姜子揮發(fā)油包合物的解聚和分解過(guò)程，總的質(zhì)量損失為 29%；第三階段對(duì)應(yīng)的溫度范圍為380～700 ℃，其可能是中間產(chǎn)物的完全分解，這一階段的平均降解速率和總重量的損失均低于第二階段，在700 ℃處便基本完成了樣品的熱分解。而β-環(huán)糊精：第一階段的溫度范圍為38～385 ℃，質(zhì)量損失了10%，與木姜子揮發(fā)油包合物的狀況相同，這個(gè)階段其也是由于除去樣品表面結(jié)合水分和樣品內(nèi)存在的水分以及分解小分子碳?xì)浠衔锏亩斐闪藫p失；第二階段的溫度范圍為385～517 ℃，此過(guò)程主要是β-環(huán)糊精解聚和分解過(guò)程，其起始分解溫度大于木姜子揮發(fā)油包合物，表明藥物分子通過(guò)β-環(huán)糊精的包合，其熱分解穩(wěn)定性得到了提高，這可能是由于β-環(huán)糊精和木姜子揮發(fā)油包合后，改變了β-環(huán)糊精的晶體類型所致。第三階段對(duì)應(yīng)溫度范圍為517～700 ℃，中間產(chǎn)物完全分解，其平均降解速率和總重量損失均低于第二階段。

此外，由圖9還可以看出，第二階段的木姜子揮發(fā)油包合物的質(zhì)量損失遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)的β-環(huán)糊精；β-環(huán)糊精的最快反應(yīng)速率相對(duì)應(yīng)的溫度要高于對(duì)應(yīng)的木姜子揮發(fā)油包合物；在800 ℃時(shí)，其剩余的質(zhì)量主要是灰分。木姜子揮發(fā)油與β-環(huán)糊精形成的包合物的灰分含量大于β-環(huán)糊精。

2.6.4 SEM分析

β-CD和木姜子揮發(fā)油包合物的SEM結(jié)果如圖10所示。

圖10 β-環(huán)糊精與環(huán)糊精包合物電鏡掃描圖Fig.10 Scanning electron micrograph of the inclusion of n-cyclodextrin and cyclodextrin

由圖10中的電鏡圖(a)和(c)可以看出，β-環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)為無(wú)規(guī)則分散的片狀結(jié)構(gòu)，有比較明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象，這是由于β-環(huán)糊精分子中含有較多的-OH官能團(tuán)，分子之間氫鍵等作用明顯，從而引起分子團(tuán)聚。而環(huán)糊精包合物相對(duì)純環(huán)糊精尺寸較小且分布均勻，這是由于木姜子揮發(fā)油和β-環(huán)糊精形成包合物后，環(huán)糊精分子間的相互作用遭到破壞，因而能夠得到比較規(guī)整的小尺寸粒子；同時(shí)從電鏡圖10(b)和(d)可以看出，β-環(huán)糊精與木姜子揮發(fā)油形成包合物后，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)從無(wú)規(guī)則片層結(jié)構(gòu)變成了單斜立方體的晶體結(jié)構(gòu)，這與文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果一致[17]。

3 結(jié) 論

通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)確定木姜子揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物的最佳制備工藝條件為：木姜子揮發(fā)油與β-環(huán)糊精投料比為1:5.77(mL:g)，包合時(shí)間為4.09 h(245.4 min)，包合溫度為51.5 ℃。通過(guò)三次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的含油率Y1、收得率Y2及包封率Y3與其預(yù)測(cè)值相近，證明優(yōu)化工藝參數(shù)可信度高，重復(fù)性良好。木姜子揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物通過(guò)飽和水溶液法制備，其儀器簡(jiǎn)單且操作方便；將揮發(fā)油制備成環(huán)糊精包合物后，由于揮發(fā)油環(huán)糊精包合物是固體則有利于保存揮發(fā)油，也可以增加藥物溶解性、生物利用度并提高制劑的穩(wěn)定性。木姜子揮發(fā)油包合物則能夠克服揮發(fā)油本身在應(yīng)用上的缺陷，為揮發(fā)油的實(shí)際應(yīng)用提供可靠的理論參考。