莪術油環糊精包合物的制備工藝研究*

王 艷，張鐵軍

莪術油環糊精包合物的制備工藝研究*

王 艷，張鐵軍

[目的]比較不同類型環糊精（α－環糊精、β-環糊精、γ-環糊精）對莪術油的包合效果，研究莪術油環糊精包合物的最佳制備工藝。[方法]采用飽和水溶液法，制備α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精的莪術油包合物并采用X射線衍射法檢識包合效果；采用L9（34）正交實驗設計表，優化莪術油β-環糊精包合物的最佳制備工藝。[結果]在同一條件下，α-環糊精無法與莪術油形成包合物，γ-環糊精與β-環糊精的包合率幾乎相同。以包合率、油利用率為指標，莪術油β-環糊精包合物的制劑最佳工藝為A3B1C2。即β-環糊精∶油（g/mL）為8∶1，包合溫度為40℃，包合時間為90 min，按最佳處方的工藝參數反復進行3次實驗，揮發油包合率為90.90%，油利用率為66.67%，相對標準偏差（RSD）<2.7%。驗證結果表明包合物與環糊精、揮發油和環糊精的物理混合物的X射線圖譜有差別。[結論]選取β-環糊精進行莪術油包合，工藝合理，節約成本。

莪術油；環糊精；包合物；制備工藝

莪術油為姜科植物蓬莪術（Curcuma phaeocaulis Val.）、廣西莪術（CurcumaKwangsiensis S.G.Lee et C.F.Liang）或溫郁金（Curcuma wenyujin Y.H.Chen et C.Ling）的干燥根莖，經水蒸氣提取而得的揮發油。經藥理研究表明，莪術油具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗血栓、保肝、抗銀屑病及增強免疫功能等作用[1]。多種莪術油制劑現已成功的應用于臨床。莪術油具有不溶于水，生物利用度差，味苦、不易于口服的缺點，這就限制了莪術油的應用。而與環糊精形成包合物可以矯臭矯味，防止莪術油揮發，增強莪術油的穩定性，增大其水溶性，提高其生物利用度。本研究比較不同類型環糊精（α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精)對莪術油包合的效果：并采用L9（34）正交實驗，優化莪術油β-糊精包合物工藝，為莪術油β-糊精包合物的生產提供了依據。

1 材料與儀器

β-環糊精（純度98%以上，天津科密歐化學試劑開發中心），莪術油（由浙江溫州平陽郁余香料有限公司提供），所用試劑均為分析純。D-971型電磁攪拌器（鄭州長城科工貿有限公司），揮發油提取器（天津玻璃儀器廠）。

2 方法與結果

2.1 莪術油環糊精包合物的制備 采用飽和水溶液法，參考文獻[2]的條件即莪術油∶環糊精為 1∶8；包合溫度50℃；包合時間60 min。分別取α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精適量，加熱溶解過濾，濾液放至室溫。在一定溫度下進行磁力攪拌，同時滴加25%揮發油乙醇溶液，攪拌一定時間。放入冰箱中冷藏24 h以上抽濾得到類白色粉末狀包合物。用石油醚清洗濾餅，放置通風陰涼處干燥。

2.2 莪術油環糊精包合物包合率的測定 采用《中華人民共和國藥典》2000年一部附錄XD揮發油測定法。將包合物放于圓底燒瓶中，加入適量水，加熱4 h，放置2 h讀數，即為揮發油含量。計算所得包合物的油利用率，包合率。

油利用率＝包合物中揮發油（mL）/所投油量（mL）×100%

包合率＝包合物中提油量/（揮發油投入量×揮發油空白回收率）×100%

結果：α-環糊精無法與莪術油形成包合物；β-環糊精揮發油包合率為86.36%，油利用率為63.33%；γ-環糊精揮發油包合率為88.63%，油利用率為65.00%。

2.3 莪術油β-環糊精包合工藝優選 采用正交實驗設計按L9（34）正交表進行工藝考察，因素水平見表1，結果見表2，方差分析見表3。

表1 因素水平表

表3 方差分析

圖1 環糊精包合物X射線衍射的檢識

表2 正交實驗結果

圖1 環糊精包合物X射線衍射的檢識

從極差結果可初步得出最佳包合條件為A3B1C2，即 β-環糊精∶油（g/mL）為 8∶1，包合溫度為40℃，包合時間為90 min。從方差分析可以看出三因素均無顯著性差異。

2.4 驗證實驗 按最佳處方的工藝參數反復進行3次實驗，揮發油包合率為90.90%，油利用率為66.67%，相對標準偏差（RSD）小于2.7%。

2.5 環糊精包合物X射線衍射的檢識 X射線衍射法常用于鑒定晶體化合物，各晶體物質在相同的角度處具有不同的晶面間距，從而顯示不同的衍射峰。分別對β-環糊精（A），β-環糊精與油的物理混合物（B）（0．5 mL 揮發油與 4 mg環糊精)，莪術油的β-環糊精包合物（C），γ-環糊精（D），γ-環糊精與油的物理混合物（E）（0．5 mL 揮發油與 4 mg環糊精），莪術油的γ-環糊精包合物（F）等6種物質進行測試，結果見圖1。從圖中可以看出，A、B的衍射峰基本相同，而與C的有較明顯的區別物的衍射圖差別較大。比如A、B的1、2號峰與C的有明顯不同，同樣，D、E與F的衍射峰也有明顯的區別，說明包合物已形成一種新的物相，從而判斷包合成功。

3 討論

本實驗首次研究了不同類型環糊精（α－環糊精、β-環糊精、γ-環糊精）對莪術油的包合效果，探討了其包合原理。在天然藥物包合的研究中，天然藥物作為客體往往是多組分的混合物，而且混合客體的每個組分間存在著理化性質、分子結構的較大差異，這些是影響包合效果的直接因素。只有當客體的理化性質、分子大小和形狀適合于主體所提供的空間要求時，包合效果才較好。β-環糊精是由7個葡萄糖分子通過α-1，4苷鍵連接而成的環狀化合物，分子量1 135，分子空洞內徑0.7~0.8 nm，空隙深度0.7～0.8 nm，空洞體積34.6 nm3；α-環糊精是由6個葡萄糖分子連接而成，分子量973，分子空洞內徑0.45~0.6nm，空隙深度 0.7～0.8nm，空洞體積 17.6 nm3；γ-環糊精是由8個葡萄糖分子連接而成，分子量1297，分子空洞內徑0.85～1.0 nm，空隙深度0.7～0.8 nm，空洞體積51.0 nm3。本實驗中α-環糊精無法與莪術油形成包合物，可能與其空洞體積過小，莪術油分子無法進入有關，β-環糊精與γ-環糊精的油利用率接近可能與其空洞體積相差較小有關。而考慮到成本問題，β-環糊精更適用于工業生產。

采用飽和水溶液法包合的情況下，以揮發油包合率和油利用率為評價指標，各因素作用主次為A>C>B，經方差分析，A、B、C三因素均無顯著性影響，最佳包合工藝條件為A3B1C2，即β-環糊精∶油（g/mL）為8∶1，攪拌時間為2 h，包合效果最好。根據此包合條件進行3次平行實驗，結果表明：該工藝基本穩定，平均揮發油包合率為90.90%，油利用率為66.67%。

經X射線衍射的檢識，兩種環糊精的包合物均與其物理混合物有較大的差異，形成了新的物相，說明包合成功。

[1] 李國棟，許 付，沈愛軍.莪術油的研究進展[J].中國藥學雜志，2002，37（11）：806－809．

[2] Di DL，Ma HQ，Wu ZC，et al.Study of processing technology of extraction and inclusion of volatile oil in Rhizoma Curcuma[J].Fine chemicals，2003，3(3)：166-168.

Investigation of processing technology of zedoary turmeric oil-cyclo dextrin inclusion compound

WANG Yan1,ZHANG Tie-jun2
（1．Tianjin University of TCM,Tianjin 300193 China;2.Tianjin Institute of Pharmaceutical Research,Tianjin 300193,China）

[Objective]To compare the inclusion effect of different types of cyclodextrin(α-cyclodextrin,βcyclodextrin,γ-cyclodextrin)on zedoary turmeric oil,study the best preparation technology of zedoary turmeric oil and cyclodextrin inclusion compound.[Methods]Using the saturated water solution method,α-cyclodextrin,βcyclodextrin,γ-cyclodextrin zedoary turmeric oil inclusion compound were prepared and using X ray diffraction method the inclusion effect was identified;using L9(34)orthogonal experimental design,the best preparation technology of zedoary turmeric oil and cyclodextrin inclusion compound was optimized.[Results]Under the same conditions,αcyclodextrin and zedoary turmeric oil could not form inclusion compound,the inclusion rate of γ-cyclodextrin and βcyclodextrin inclusion rate were almost the same.Taking the inclusion rate and oil utilizing rate as the indexes,the optimum process of zedoary turmeric oil and β-cyclodextrin inclusion compound was 8∶1 of A3B1C2:β-cyclodextrin:Oil(g/mL),the inclusion temperature was 40℃and the inclusion time was 90 min.According to the best prescription process parameters 3 experiments were repeatedly performed.It was found that the volatile oil inclusion rate was 90.90%and the oil utilizing rate was 66.67%,RSD<2.7%.The results showed that physical mixture of X ray spectrum was different between inclusion complexes with cyclodextrins and volatile oil with cyclodextrin.[Conclusion]The technology is reasonable and the cost can be saved when selecting β-cyclodextrin inclusion zedoary turmeric oil.

zedoary turmeric oil;cyclodextrin;inclusion compound;processing technology

R285.5

A

1673－9043（2012）02－0101-04

天津市高等學校科技發展基金項目（20110206）。*

300193 天津中醫藥大學（王 艷）300193 天津藥物研究院（張鐵軍）

王 艷（1977-），女，碩士，講師，主要從事中藥化妝品學和中藥藥理學研究。

2012-03-05）