β－環(huán)糊精與石菖蒲揮發(fā)油的包合工藝優(yōu)選

叢 歡 王曉麗 李曉明 楊 瑩

β－環(huán)糊精與石菖蒲揮發(fā)油的包合工藝優(yōu)選

叢 歡 王曉麗 李曉明 楊 瑩

目的 明確石菖蒲揮發(fā)油與β－環(huán)糊精包合工藝優(yōu)選條件。方法 以包油率、利用率為主要指標(biāo)對(duì)制備過程進(jìn)行正交參數(shù)優(yōu)選及根據(jù)藥典標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)包合物穩(wěn)定性。結(jié)果 石菖蒲揮發(fā)油包合物最佳制備工藝為:β－環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例為8∶1，包合溫度:35℃，攪拌時(shí)間為2h，采取此條件下制備的包合物進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)，包合物較混合物穩(wěn)定性好。結(jié)論 按照優(yōu)選條件，產(chǎn)物制備工藝穩(wěn)定可行。

石菖蒲 揮發(fā)油 β－環(huán)糊精 包合物 穩(wěn)定性

石菖蒲，為天南星科植物石菖蒲(Acorus tatarinowii Schott)的干燥根莖，性辛、微苦，溫。歸心、胃經(jīng)，功主化濕健胃，開竅祛痰，醒神益智，多產(chǎn)于川、浙、蘇等地，我國(guó)長(zhǎng)江流域以南各省亦有分布［1］。現(xiàn)代研究表明其主要活性成分多為揮發(fā)油，包括β－細(xì)辛醚、α－細(xì)辛醚等，具有鎮(zhèn)靜抗驚厥，解痙平喘及抗心律失常等作用，但因其揮發(fā)特性，固常用包合技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)處理。本實(shí)驗(yàn)采用β－環(huán)糊精為基材，利用正交實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化其飽和水溶液法制備工藝，從而為石菖蒲揮發(fā)油制劑生產(chǎn)提供可行意見。

材料與方法

1．實(shí)驗(yàn)主要材料和試劑:石菖蒲飲片(批號(hào):081213，規(guī)格:1公斤/袋，產(chǎn)地:四川)，β－ 環(huán)糊精、無(wú)水乙醇、甲醇、無(wú)水乙酸乙酯、無(wú)水硫酸鈉。

2．實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備:揮發(fā)油提取器，AE240電子天平(梅特勒－托利多儀器公司)，T－6紫外分光光度計(jì)(北京普析通用)，KMD型控溫電熱套(北京中儀鴻瑞科技)，DF－101B集熱式恒溫磁力攪拌器(上海一基實(shí)業(yè))，SB25－12DTD超聲波清洗機(jī)(江東精密儀器)，HTH－100P(S)藥物穩(wěn)定性恒溫恒濕試驗(yàn)箱(上海環(huán)試電子)。

3．實(shí)驗(yàn)方法:(1)石菖蒲揮發(fā)油的提取:根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，藥材顆粒度對(duì)揮發(fā)油提取并無(wú)明顯影響，故精密稱取適量石菖蒲藥材飲片，添加8倍蒸餾水，浸泡4h，在圓底燒瓶中加入適量沸石，連接揮發(fā)油提取器，加熱回流至揮發(fā)油量不再增加時(shí)停止，室溫冷卻2h，打開下閥，收集揮發(fā)油，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水處理，得棕黃色固體，密閉保存，備用［2］。(2)包合物的制備:考慮β－環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例、包合溫度、攪拌時(shí)間3個(gè)因素對(duì)包合物制備的影響，選擇L9(34)正交表實(shí)驗(yàn)實(shí)施，水平設(shè)計(jì)見表1，結(jié)果見表2，方差分析見表3。制備包合物采用飽和水溶液法，精密稱取β－環(huán)糊精3．00g，制成飽和水溶液，置于磨口錐形瓶中，利用集熱式恒溫磁力攪拌器恒溫?cái)嚢瑁儆媚z頭滴管逐滴加入揮發(fā)油乙醇溶液，攪拌一定時(shí)間后，靜置冷藏24h，濾過，沉淀用甲醇洗滌，過夜晾干，干燥后即得白色粉末狀包合物。(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備:精密稱取石菖蒲揮發(fā)油15mg，，適量無(wú)水乙酸乙酯溶解，轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中，定容至刻度，搖勻，取上述液體各 0．3、0．5、0．7、0．9、1.1、1．3、1．5ml置于 10ml容量瓶中，定容至刻度，制得濃度為0．009、0．015、0．021、0．027、0．033、0．039、0．045mg/ml對(duì)照溶液，以無(wú)水乙酸乙酯為空白溶液，在波長(zhǎng)(304±1)nm［3］處測(cè)定其吸光度。以吸光度(A)為縱坐標(biāo)，濃度(C)為橫坐標(biāo)，作回歸曲線，得回歸方程為:A=22．3846C+0．0572 R=0.9988。(4)包合物含量測(cè)定:精密稱取石菖蒲揮發(fā)油包合物15mg，，適量無(wú)水乙酸乙酯溶解，轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中，定容至刻度，塞緊搖勻，超聲提取3h，濾過，精密吸取濾過液0．5ml～10ml容量瓶，以無(wú)水乙酸稀釋至刻度，搖勻。以無(wú)水乙酸乙酯作空白對(duì)照，測(cè)定其吸收度，考慮揮發(fā)油利用率、包合物含油率及綜合評(píng)分［4］為指標(biāo)對(duì)包合效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。公式如下:石菖蒲揮發(fā)油利用率=(包合物中實(shí)際含油量/投油量×空白回收率)×100%。石菖蒲揮發(fā)油包油率=(包合物中實(shí)際含油量/包合物量)×100%。(5)包合物穩(wěn)定性高溫實(shí)驗(yàn):參照《中國(guó)藥典》(2005版1部附錄XIXC)，精密稱取一定量的石菖蒲揮發(fā)油包合物及混合物各2份，至培養(yǎng)皿內(nèi)，于60℃的條件下在恒溫箱放置10天，分別于0、5、10天取樣，按照上面的方法測(cè)定揮發(fā)油利用率 ，結(jié)果見表4［5］。(6)包合物穩(wěn)定性高濕度實(shí)驗(yàn):參照《中國(guó)藥典》(2005版1部附錄XIXC)，精密稱取一定量的石菖蒲揮發(fā)油包合物及混合物各2份，至培養(yǎng)皿內(nèi)，在25℃、相對(duì)濕度90% ±5%的條件下在恒濕箱放置10天，分別于0、5、10天取樣，按照上面的方法測(cè)定揮發(fā)油利用率，結(jié)果見表5。

4．統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 17．0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。對(duì)各個(gè)因素中不同水平試驗(yàn)值之間進(jìn)行極差、方差等計(jì)算，從而獲知這個(gè)因素的敏感度，以P＜0．05為差異有顯著性。

表1 β－環(huán)糊精包合石菖蒲揮發(fā)油因素水平表

表2 β－環(huán)糊精包合石菖蒲揮發(fā)油L9(34)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

表3 方差分析表

表4 高溫試驗(yàn)揮發(fā)油利用率

表5 高濕度試驗(yàn)揮發(fā)油利用率

結(jié) 果

由表2和表3可知，由于因素A的F值遠(yuǎn)大于其他兩個(gè)因素F值，說明對(duì)因素A(P＜0．05)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響顯著，而因素B、C(P＞0．05)對(duì)結(jié)果影響不大，綜合分析最佳工藝為A3B2C3，即β－環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例為8∶1，包合溫度:35℃，攪拌時(shí)間為2h。

由表4可知，包合物在0、5、10天之間，由于β－環(huán)糊精對(duì)揮發(fā)油分子的包裹作用，揮發(fā)油損失小，而因?yàn)閾]發(fā)油分子和空氣的直接接觸，導(dǎo)致了混合物在高溫條件下利用率很低，由此可斷定包合物較混合物穩(wěn)定。

由表5可知，在高濕度條件下包合物中揮發(fā)油利用率較混合物高，可說明包合物較混合物穩(wěn)定，另通過和表4比較可知，在高濕度的條件下包合物利用率變化幅度小于高溫條件，這可能和在高溫的條件下，揮發(fā)油分子活度高，β－環(huán)糊精腔式結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定有關(guān)。

討 論

根據(jù)中醫(yī)理論，藥物油類成分具有升發(fā)的性質(zhì)，現(xiàn)在研究也表明很多揮發(fā)油成分可以透過血腦屏障，發(fā)揮更好藥效，但是由于揮發(fā)油的利用率很低，故采用包合技術(shù)，以提高其生物利用度。

在揮發(fā)油提取過程中，考慮到藥材粉碎目數(shù)對(duì)揮發(fā)油提取的影響，原則上藥材的粉碎度越高，藥材表面與溶劑的接觸面越大，收率會(huì)更高，但在實(shí)驗(yàn)中卻無(wú)大的差異，原因可能是在粉碎過程中，目數(shù)低的藥材的揮發(fā)油損失量大，故直接采用藥材飲片進(jìn)行試驗(yàn)。查閱多篇文獻(xiàn)，洗脫溶劑說法不一，有極性大的醇類，也有極性小的醚類，因?yàn)棣拢h(huán)糊精的分子質(zhì)量大，極性可能稍小，推測(cè)其在甲醇中的溶解度較小，所以以甲醇做洗脫溶劑，室溫下β－環(huán)糊精的溶解度為1．8g/100ml，隨著溫度的升高溶解度會(huì)增加，但是溫度的升高會(huì)增加揮發(fā)油的揮發(fā)，降低有效利用率，所以溫度選擇為15～45℃區(qū)間，在包合物含油量測(cè)定時(shí)根據(jù)藥典規(guī)定，需進(jìn)行類似揮發(fā)油提取實(shí)驗(yàn)，但是在揮發(fā)油提取過程中由于高溫條件揮發(fā)油的損失率很大，從而使結(jié)果不準(zhǔn)確，故筆者采用溶劑溶解，超聲提取法，有效降低揮發(fā)油的損失率，該實(shí)驗(yàn)的包油率較低，可能和揮發(fā)油的分子大小以及環(huán)糊精分子空腔的大小有關(guān)，另外在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方面，揮發(fā)油利用率和含油量雖有較大差異，但筆者認(rèn)為兩個(gè)指標(biāo)同等重要，各定為50分，綜合評(píng)分為100分。

綜上所述，β－環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例為8∶1，包合溫度:35℃，攪拌時(shí)間為2h，由于試驗(yàn)樣品的揮發(fā)性，可能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響，因?yàn)棣拢h(huán)糊精的水溶性很差，會(huì)降低藥物在體內(nèi)的利用度，筆者考慮到用水溶性更好的羥丙基β－環(huán)糊精作為基材，具體操作將在后續(xù)試驗(yàn)中實(shí)施。

1 林慧光，杜建，張亮亮，等．石菖蒲揮發(fā)油香薰輔助治療老年性癡呆小鼠的實(shí)驗(yàn)研究［J］．福建中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，17(4):25

2 李曉明，李成沖，牛英才，等．正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選石菖蒲揮發(fā)油提取工藝［J］．時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥．2011，22(4):940

3 蔣麗君，夏新華．石菖蒲揮發(fā)油與β－環(huán)糊精制備工藝的研究［J］．中國(guó)中藥雜志，2001，26(2):109 －110

4 楊小催，柯雪紅，陳錦富，等．石菖蒲揮發(fā)油包合工藝及包合物穩(wěn)定性研究［J］．中藥新藥與臨床藥理，2010，21(2):202－203

5 中國(guó)藥典委員會(huì)．中華人民共和國(guó)藥典［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005:附錄 177

Study on the Optimal Conditions of Inclusion Technology for Volatile oil from Acorus Tatarinowii Schott with β－CD．

Cong Huan，Wang Xiaoli，Li Xiaoming，Yang Ying．Institute of Medicine Qiqihaer Medical College，Heilongjiang 161006，China

Objective To determine optimal conditions of inclusion technology for volatile oil from Acorus tatarinowii schott with β－ cyclodextrin．Methods With Inclusion rate and Utilization，the inclusion technology was established by orthogonal test and stability of inclusion was evaluated by Pharmacopoeia．Results The best condition for the inclusion compound of Rhizoma Acori tatarinowii was as follows:the ratio of β － CD ∶ water being 1∶8，inclusion temperature at 35℃，and stirring for 2h．Stability of inclusion also went better with the condition．Conclusion By this condition，the inclusion technology is stable and feasible．

Acorus tatarinowii Schott;Volatile oil;β －CD;Inclusion Compound;Stability

黑龍江省衛(wèi)生廳基金資助項(xiàng)目(2009－469);黑龍江省教育廳基金資助項(xiàng)目(11551552)

161006 齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院藥物研究所

李曉明，電子信箱:liming992@163．com

(收稿:2011－11－24)

(修回:2011－11－28)