風寒感冒顆粒揮發(fā)油的提取及包合工藝研究

吳 萍 ，鄭廣晶，趙源慧，李亞東，高 嵩，崔憲利，徐 建*

（1.吉林修正藥業(yè)新藥開發(fā)有限公司，吉林省中藥標準化關鍵工程技術重點實驗室，長春 130103；2.吉林長白山藥業(yè)集團股份有限公司，吉林 白山 134300）

風寒感冒顆粒收載于中成藥部頒標準（標準編號：WS-B-0045-89），由麻黃、葛根、紫蘇葉、防風、桂枝、白芷、陳皮、苦杏仁、桔梗、甘草、干姜十一味中藥組成，具有解表發(fā)汗，疏風散寒的功效。方中紫蘇葉，防風，白芷含揮發(fā)油，且為治療風寒感冒藥物的主要藥效成分[1-5]，但揮發(fā)油性質不穩(wěn)定，在制劑及貯存過程中易揮散[6]，患者服藥依從性較差。因此，在增加無糖型規(guī)格的同時，采用正交試驗設計法對紫蘇葉，防風、白芷提取的揮發(fā)油進行β-環(huán)糊精包合工藝研究[7]，從而減少揮發(fā)油的損失，并可掩蓋揮發(fā)油的不良氣味，提高制劑中揮發(fā)油的穩(wěn)定性[8]，為新規(guī)格產品的產業(yè)化生產提供參考依據。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 MS205DU 型電子天平（梅特勒-托利多公司）；揮發(fā)油提取器（北京玻璃儀器廠）；ETS-D5型恒溫磁力攪拌器（艾卡儀器設備有限公司）；DCTQ-10型多功能提取罐（上海達程實驗設備有限公司）；10L雙層玻璃反應斧（沈陽凱威爾實驗儀器有限公司）；DHG-9070A 型鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）。

1.2 試藥 紫蘇葉（批號：20180401）、防風（批號：20180305）、白芷（批號：20180116）藥材（吉林長白山藥業(yè)集團股份有限公司）均符合2015 年版《中國藥典》標準；β-環(huán)糊精（批號：180318）遼寧祿泉醫(yī)藥科技有限公司；乙醇、石油醚均為分析純；水為純化水。

2 方法與結果

2.1 揮發(fā)油提取工藝 以揮發(fā)油提取量為指標，采用單因素試驗考察浸泡時間、加水量及提取時間對揮發(fā)油提取結果的影響[9-12]。紫蘇葉為試驗號1，防風為試驗號2，白芷為試驗號3。

2.1.1 不同浸泡時間揮發(fā)油提取量 按處方比例稱取紫蘇葉375 g、防風375 g 及白芷250 g，共3 份，每份加5 倍量水，分別浸泡0 h、1 h、2 h，采用揮發(fā)油提取器提取4 h，分別收集揮發(fā)油。見表1。結果表明藥材經浸泡后，可提高揮發(fā)油提取量，且浸泡1 h 與2 h結果無顯著差異，故選擇最佳浸泡時間為1 h。

2.1.2 不同加水量揮發(fā)油提取量 按處方比例稱取紫蘇葉375 g、防風375 g 及白芷250 g，共3 份，分別加4、5、6 倍量水，浸泡1 h，采用揮發(fā)油提取器提取4 h，分別收集揮發(fā)油。見表2。結果表明提取時加水量為5倍量時，揮發(fā)油量不再增加，故選擇最佳加水量為5倍量。

表1 不同浸泡時間揮發(fā)油提取量

表2 不同加水量揮發(fā)油提取量

2.1.3 不同提取時間揮發(fā)油提取量 按處方比例稱取紫蘇葉375 g、防風375 g 及白芷250 g，加5 倍量水，浸泡1 h，采用揮發(fā)油提取器提取6 h，每隔1 h 記錄揮發(fā)油收集量，見表3。結果表明，當提取時間超過5 h，揮發(fā)油收集量不再繼續(xù)增加，故選擇最佳提取時間為5 h。

表3 不同提取時間揮發(fā)油提取量

2.1.4 揮發(fā)油提取驗證試驗 采用DC-TQ-10 型多功能提取設備，按最佳揮發(fā)油提取工藝進行3 次驗證試驗，即取紫蘇葉、防風及白芷，加5 倍量水，浸泡1 h，水蒸氣蒸餾5 h，收集揮發(fā)油。見表4。結果表明驗證試驗揮發(fā)油提取結果與最佳工藝基本一致，揮發(fā)油提取收率穩(wěn)定、可行。

表4 揮發(fā)油提取驗證試驗（n =3）

2.2 揮包油包合工藝 為了減少風寒感冒顆粒中揮發(fā)性成分的損失，對揮發(fā)油進行β-環(huán)糊精包合工藝研究，以包合物包得率、包合率的綜合評分進行判定[6]。包合率為衡量包合效果的主要指標，包合率越高，揮發(fā)油包合效果越好，故作為主要指標，權重系數定為0.8；包得率在實際生產過程中具有重要意義，在投入量一定的情況下，包得率越高，包合率越高，因而將包得率定為次要目標，權重系數定為0.2。計算公式：包合率=包合物中揮發(fā)油量（mL）/（投入揮發(fā)油量（mL）×空白回收率）×100%。包得率=包合物質量/（β-環(huán)糊精投入量+揮發(fā)油投入量）×100%?？瞻谆厥章?實際收油量/投入揮發(fā)油量×100%。綜合評分=（包合率/包合率max）×80%+（包得率/包得率max）×20%

2.2.1 包合方法比較 β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油的常用方法為飽和水溶液法和研磨法[13]，故以揮發(fā)油包合率和包得率的綜合評分為評價指標，對兩種包合方法進行比較。

研磨法：取β-環(huán)糊精8 g 于研缽中，加3 倍量水研磨均勻。精密量取揮發(fā)油1 mL（揮發(fā)油預先用等量乙醇溶解），緩緩加入研缽中，連續(xù)研磨3 h 至糊狀，用10 mL 水洗，抽濾，40 ℃低溫干燥，過80 目篩。飽和水溶液法：取β-環(huán)糊精8 g 于錐形瓶中，加10 量倍水，加熱溶解，冷卻后置于磁力攪拌器上，精密量取揮發(fā)油1 mL（揮發(fā)油預先用等量乙醇溶解），50℃攪拌3 h，冷卻，2～10 ℃冷藏12 h，抽濾，40 ℃低溫干燥，過80 目篩。

結果，飽和水溶液法揮發(fā)油包合綜合評分較高，且飽和水溶液法工藝操作簡單，流程短，適合工業(yè)化生產，故采用飽和水溶液法制備揮發(fā)油包合物。

2.2.2 因素水平 本研究以β-環(huán)糊精的用量、包合轉數及包合時間為考察因素[14-16]，以揮發(fā)油包合率和包得率為考察指標，采用L9（3）4 正交表進行試驗，因素及水平見表6。

表6 因素水平表

2.2.3 包合物的制備 取揮發(fā)油2 mL共9份。按L9（3）4正交表的要求稱取相應量的β-環(huán)糊精，加入相當于β-環(huán)糊精10 倍量的水，加熱溶解，冷卻后置于磁力攪拌器上恒溫，將揮發(fā)油用等比例乙醇溶解后，加入至上述β-環(huán)糊精飽和水溶液中，繼續(xù)恒溫攪拌，冷卻，用β-環(huán)糊精2 倍量的水洗滌，2～10 ℃冷藏12 h，抽濾，40 ℃低溫干燥，過80 目篩，即得。

2.2.4 揮發(fā)油空白回收率 取揮發(fā)油2 mL，置500 mL圓底燒瓶中，加入蒸餾水200 mL，按中國藥典2015年版四部通則2204 揮發(fā)油測定法（甲法）測定，測得揮發(fā)油空白回收率為88%。

2.2.5 揮發(fā)油包合率的測定 取干燥后包合物，精密稱定，置500 mL 圓底燒瓶中，加入蒸餾水200 mL，按《中國藥典》2015 年版四部通則2204 揮發(fā)油測定法（甲法）提取揮發(fā)油，保持微沸狀態(tài)，至油量不再增加，收集揮發(fā)油，計算包合率。正交試驗結果見表7，方差分析結果見表8。

表7 L9（34）正交試驗結果

表8 揮發(fā)油包合率方差分析表

2.2.6 正交試驗結果 結果表明揮發(fā)油的包合率和包得率受β-環(huán)糊精用量的影響較大，包合溫度及包合時間影響較小，最佳的包合工藝為A3B1C2，即揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的用量比為l:10，包合轉數為50 r/min，包合時間為4 h。

2.2.7 驗證試驗 為驗證最佳工藝的可靠性，采用10L雙層玻璃反應斧按照確定的包合工藝條件：揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的用量比為1:10，包合轉數為50 r/min，包合時間為4 h 進行3 次平行驗證試驗，結果見表9。驗證試驗結果與最佳包合工藝基本一致，表明該工藝穩(wěn)、可行，重復性較好。

2.2.7 穩(wěn)定性試驗 對包合物進行了高溫、高濕試驗研究[17-20]，結果表明揮發(fā)油包合物較未包合揮發(fā)油穩(wěn)定性有顯著提高。

表9 揮發(fā)油包合驗證試驗結果（n =3）

2.2.7.1 高溫試驗 在 60 ℃條件下放置10 天，揮發(fā)油包合物在第5 天和第10 天含油量與第0 天含油量比較分別為91.2%和89.7%，揮發(fā)油含量呈現下降趨勢，但下降緩慢。物理混合物在第5 天和第10 天與第0 天揮發(fā)油含量比較分別為32.6%和25.4%，揮發(fā)油含量下降明顯。

2.2.7.2 高濕試驗 在25 ℃于相對濕度92.5%（硝酸鉀飽和溶液）條件下放置10 天，揮發(fā)油包合物在第5天和第10 天含油量與第0 天含油量比較分別為94.3%和92.8%，揮發(fā)油含量下降不明顯。物理混合物在第5天和第10 天與第0 天揮發(fā)油含量比較分別為63.7%和60.8%，揮發(fā)油含量下降較明顯。

3 小結

揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合方法有多種，如溶液法、研磨法、超聲法、直接混合法、氣-液法、冷凍干燥法、噴霧干燥法等，但上述方法中溶液法和研磨法操作簡便，較適于產業(yè)化生產，故本試驗只對這兩種包合方法進行比較，沒有對所有包合方法進行考察。預試驗中發(fā)現包合時揮發(fā)油易漂浮在水溶液表面，導致包合不完全，故先將揮發(fā)油用適量乙醇溶解，增加揮發(fā)油的分散性后再進行包合，使揮發(fā)油包合更充分。揮發(fā)油包合完成后，因會有少量沒被包合的揮發(fā)油殘留在包合物表面，故需用適量水沖洗除去；2～10 ℃冷藏可降低β-環(huán)糊精在水中溶解度，顯著提高包合率和包得率。

綜上所述，將藥材提取揮發(fā)油采用β-環(huán)糊精包合后，可提高藥物中揮發(fā)性成分的穩(wěn)定性，保證療效，可為風寒感冒顆粒無糖型規(guī)格的產業(yè)化生產提供依據。