錢平,劉志輝,錢芳
(1.南京中醫藥大學,江蘇南京 210029;2.江蘇省中醫院,江蘇南京 210029)
當歸、甘松揮發油β-環糊精包合工藝研究
錢平1,劉志輝2*,錢芳2
(1.南京中醫藥大學,江蘇南京 210029;2.江蘇省中醫院,江蘇南京 210029)
揮發油;β-環糊精;包合;飽和水溶液法;超聲波法;正交試驗
目的:考察當歸、甘松揮發油β-環糊精包合的影響因素并確定最佳工藝。方法:以揮發油包合率為指標,采用單因素試驗及正交試驗優選工藝條件;采用薄層色譜法和紫外光譜法對包合物進行驗證。結果:兩種包合方法對比表明,飽和水溶液法優于超聲波法;正交試驗結果表明最佳工藝為每1 mL揮發油以4倍量乙醇溶解,加至10 g β-環糊精飽和水溶液中,攪拌3 h,溶解揮發油的溶劑用量對包合效果有顯著影響。結論:所選包合工藝包合率高,操作簡便。
冠心平顆粒由當歸、甘松等中藥組成,具有補血活血、理氣止痛的作用,治療冠心病療效顯著。當歸、甘松所含揮發油均具有較強的心血管活性[1-2],是治療冠心病的活性成分之一,但性質不穩定,直接加入制劑中易揮散損失和氧化變質,所以采用β-環糊精對其進行包合處理。現采用單因素試驗法,對影響包合效果的主要因素如包合方法、β-環糊精用量、溶解揮發油的溶劑用量等進行考察,并設計正交試驗優選包合工藝。
Adventure型電子分析天平(美國奧豪斯公司);77-5型恒溫磁力攪拌器(江蘇泰縣醫療器械廠);101-1A型數顯電熱鼓風干燥箱(上海滬南科學儀器聯營廠);80-2型離心機(江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司);Cary50型紫外分光光度計(美國瓦里安)。
當歸、甘松揮發油(自制,批號090306);β-環糊精(安徽山河藥用輔料有限公司,批號:080101);所用試劑均為分析純。
2.1 當歸、甘松揮發油β-環糊精包合影響因素考察
2.1.1 揮發油空白回收率測定精密量取揮發油1.0 mL置于1 000 mL圓底燒瓶中,加入蒸餾水500 mL,按2005年版《中國藥典》一部附錄揮發油測定法甲法測定揮發油量,計算空白回收率。
空白回收率(%)=(收得揮發油量/加入揮發油量)× 100%
2.1.2 不同包合方法對揮發油包合率的影響揮發油β-環糊精包合物制備方法有飽和水溶液法,超聲波法,膠體磨研磨法,其中飽和水溶液法和超聲波法應用較多,現就兩種方法對當歸、甘松揮發油的包合效果進行比較。由于兩種方法分散客體分子的原理不同,且文獻研究表明二者在包合工藝上差異最為明顯的是包合時間的設定,所以固定其他條件,分別對兩種方法不同包合時間的包合效果進行考察。
精密量取揮發油1.0 mL以4倍量乙醇溶解,備用;稱取β-環糊精10 g,置250 mL具塞三角燒瓶中,加10倍量蒸餾水,水浴加熱使溶解,自然冷卻至40℃,置磁力攪拌器上邊攪拌邊滴加揮發油乙醇溶液,加塞,共制備10份;取其中5份分別繼續攪拌0.5,1,2,3,4 h;另取5份分別超聲處理(功率1 000 W,頻率40 KHz)15,30,45,60,90 min。分別置冰箱中冷藏24 h,抽濾,少量水洗,抽至近干,用石油醚洗滌4次,每次10 mL,40℃下干燥5 h,即得。將制得的包合物置1 000 mL圓底燒瓶中,加入蒸餾水500 mL,按2005年版《中國藥典》一部附錄揮發油測定法甲法測定揮發油量,計算揮發油包合率。結果見圖1、2。
圖1 超聲波法在不同包合時間的包合效果
揮發油包合率(%)=[包合物中揮發油量/(加入揮發油量×空白回收率)]×100%
圖2 飽和水溶液法在不同包合時間的包合效果
結果表明超聲波法揮發油包合率在短時間即達到最大值,但包合率較低;飽和水溶液法包合效果明顯優于超聲波法,3 h后包合率曲線趨于平緩。
2.1.3 β-環糊精用量對揮發油包合率的影響精密量取揮發油1.0 mL以4倍量乙醇稀釋,共5份,備用。分別稱取β-環糊精6,7,8,9,10 g,置250 mL具塞三角燒瓶中,加10倍量蒸餾水,水浴加熱使溶解,自然冷卻至40℃,置磁力攪拌器上邊攪拌邊滴加揮發油乙醇溶液,加塞,攪拌3 h,其余操作同2.1.2項。將制得的包合物依法測定揮發油包合率,結果見圖3。當β-環糊精與揮發油比例為9∶1(g/mL)時,包合率不再增加。
圖3 β-環糊精用量對揮發油包合率的影響
2.1.4 乙醇用量對揮發油包合率的影響精密量取揮發油
1.0mL,共5份,分別以1,2,4,6,8倍量乙醇溶解,備用。稱取β-環糊精10 g,置250 mL具塞三角燒瓶中,加10倍量蒸餾水,水浴加熱使溶解,自然冷卻至40℃,置磁力攪拌器上邊攪拌邊滴加揮發油乙醇溶液,加塞,攪拌3h,其余操作同
2.1.2 項。將制得的包合物依法測定揮發油包合率,結果見圖4。結果表明將揮發油以4~8倍量乙醇溶解后,包合率明顯提高。
圖4 乙醇用量對揮發油包合率的影響
2.2 正交試驗優選β-CD包合工藝條件
根據以上研究結果,選取β-環糊精用量,包合時間,乙醇用量為考察因素,以揮發油包合率為考察指標,設計因素水平表和正交試驗表(表1,表2),按照各試驗號下對應安排進行試驗,結果進行方差分析,見表3。
表1 因素水平
表2 正交試驗及結果
表3 方差分析
由表2可以看出,最優工藝應為A3B2C2,即每1 mL揮發油,以4倍量乙醇溶解后,加入至10 gβ-環糊精的飽和水溶液中,攪拌3 h。由表3結果可以看出,溶解揮發油所用乙醇量對包合效果具有顯著性影響。對所選擇工藝進行驗證試驗,結果包合率為87.72%±3.04%(n=3)。
2.3 當歸、甘松揮發油包合物驗證試驗
2.3.1 供試品制備取當歸、甘松揮發油0.2 mL,加無水乙醇20 mL溶解,作為供試品a;取包合物適量,回收揮發油,移取0.2 mL加無水乙醇20 mL溶解,作為供試品b;取環糊精2 g,加入揮發油0.2 mL,加無水乙醇20 mL,振搖后靜置1 h,離心,取上清液,作為供試品c;分別取包合物及空白環糊精各2 g,加入無水乙醇20 mL,振搖后靜置1 h,離心,取上清液,作為供試品d、e。
2.3.2 當歸、甘松揮發油包合物薄層色譜驗證試驗取供試品a、b、c、d分別點于同一硅膠G薄層板上,以甲苯-乙酸乙酯(10∶1)為展開劑,展開,取出,晾干,噴以5%香草醛硫酸溶液顯色,并置紫外光燈(365 nm)下檢視,結果a,b,c在相應位置顯相同顏色斑點,而d無相應展開斑點。表明所得包合物中已不存在游離狀態揮發油;包合過程對揮發油性質沒有影響;將揮發油與β-環糊精直接混合后揮發油仍處于游離狀態。
2.3.3 當歸、甘松揮發油包合物紫外光譜驗證試驗取供試品a、c、d、e稀釋200倍,在200~800 nm范圍內進行紫外光譜掃描,結果供試品a在320 nm處有吸收峰,而d的吸收峰已不明顯,吸收曲線接近于e,表明所得包合物中揮發油已被包合;c吸收曲線與a接近,表明將揮發油與β-環糊精直接混合并不能起到包合作用。
β-環糊精包合常用方法有飽和水溶液法和超聲波法,研究結果表明飽和水溶液法對當歸、甘松揮發油的包合效果優于超聲波法。原因可能在于兩種方法對客體分子(揮發油)不同的分散方式:飽和水溶液法是利用持續攪拌所產生的動力學效應使客體分子得到分散,超聲波法是利用超聲波的機械作用以及空化作用增大物質分子運動頻率和速度從而使其分散,但其效果與被破碎物的結構有關,文獻研究[3,4]表明,超聲波法對一些難溶性固體藥物的包合效果較好,但試驗中發現對于密度小的揮發油分散效果卻不佳,肉眼即可觀察到較多油滴漂浮于液面上。
在包合工藝研究中除對常見因素如β-環糊精用量和包合時間進行考察,還對溶解揮發油的溶劑用量進行研究,結果表明該因素對包合效果有顯著性影響,可能是由于揮發油被與水混溶的有機溶劑(如乙醇)溶解后更有利于在溶液中均勻分散,從而增加與β-環糊精分子的接觸機會和包合幾率。同類文獻對該因素的研究報道較少。
β-環糊精包合物驗證方法有顯微觀察法,薄層色譜法,X射線衍射法,熱分析法,熒光光譜法,紫外光譜法以及紅外光譜法等[5-7],本試驗選用的兩種方法操作簡便,準確度較高。
[1]杜俊蓉,白波,余彥,等.當歸揮發油研究新進展[J].中國中藥雜志,2005,30(18):1400-1406.
[2]萬新,石晉麗,劉勇,等.甘松屬植物化學成分與藥理作用[J].國外醫藥·植物藥分冊,2007,22(1):1-6.
[3]紀蘭蘭,李代禧,常中春.超聲法制備輔酶Q10的β-環糊精包合物[J].食品工業,2008,5:17-19.
[4]周怡平,閏春麗,修志龍.β-胡蘿卜素β-環糊精包合物的研究[J].精細與專用化學品,2005,13(13):24-27.
[5]尤思路,高秀蓉,廖昌軍.飽和水溶液法制備葛根素的β-環糊精包合物研究[J].西南軍醫,2008,10(4):17-19.
[6]關志宇,濮存海,趙開軍,等.CO2超臨界萃取當歸油的β-環糊精包合工藝研究[J].中國藥學雜志,2007,42(11):873-874.
[7]王瑋,蔡源源,靳蓉,等.醋柳黃酮包合物的X-射線衍射法鑒別及其脫包合研究[J].河南大學學報(醫學版),2008,27 (4):32-35.
R944
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1001-1528(2010)04-0667-03
2009-06-15
康緣中醫藥科技創新基金項目(HZ0803KY)
錢平(1987-),男,碩士研究生,研究方向:中藥制劑。E-mail:ssfcydp@126.com
*通訊作者:劉志輝,男,主任中藥師,碩士生導師。Tel:(025)86529291