新疆圓柏實揮發油的β-環糊精包合工藝研究

孫娟娟， 解成喜

(新疆大學理化測試中心，新疆烏魯木齊830046)

圓柏又稱檜柏，圓柏屬，常綠喬木，中性樹種，極耐寒、耐干旱，主要種植地為新疆、陜西、青海、甘肅等省［1-2］。其味微辛辣而稍苦，氣辛香。果實、枝及葉均可入藥，具有鎮靜安神、健胃寬腸、活血止痛、散瘀消腫及止出血等功效［3-4］。

揮發油也稱精油，多具有祛痰、平喘、健胃、祛風、解熱、抗菌消炎、鎮痛等多種功效［3］，除了藥用價值外，揮發油在食品［5］和工業［6］中都有應用，但是揮發油在常溫下易揮發，長期儲存有效成分會揮發，本實驗采用飽和水溶液法制備了圓柏實揮發油的β-環糊精包合物，降低了圓柏實揮發油在制劑過程中的流失，從而為其進一步制劑開發奠定基礎。

1 材料、試劑及儀器

圓柏果實購于新疆維吾爾醫院，經新疆大學生命科學院努貝爾教授鑒定為新疆和田產，用蒸餾水洗干凈，置于干燥陰涼處自然陰干，粉碎至粉末，過40目篩，保存備用。

β-環糊精;無水乙醇;甲苯;乙酸乙酯;去離子水。揮發油提取器;78-1磁力加熱攪拌機;ZF-Z型三用紫外儀。

2 方法與結果

2.1 揮發油的提取

2.1.1 提取方法 用水蒸氣蒸餾法提取圓柏實中的揮發油，以浸泡時間、料液比、提取時間作為考察因素，以圓柏實揮發油出油量與加入的樣品量的比 (提取率)為指標，進行L9(34)正交試驗設計，試驗設計見表1。

表1 因素水平

2.1.2 揮發油的提取結果 通過正交試驗結果分析可知，各因素圓柏實揮發油提取率的影響順序依次為:C＞B＞A，其中提取時間對提取率的影響最大，浸泡時間影響最小，由直觀分析和方差分析的結果可知提取的最佳工藝為:料液比為1∶12，浸泡時間6 h，提取時間為7 h，在實驗過程中發現，提取5 h和7 h揮發油的提取率基本不變，鑒此選擇最佳提取時間為5 h，此條件下圓柏實揮發油的提取率為1.02%。結果見表2和表3。

表2 正交試驗及結果

由表3可知，提取時間對圓柏實揮發油的提取率有顯著影響，料液比和浸泡時間沒有顯著影響。

2.1.3 最佳提取條件的驗證 按確定的最佳實驗條件 (即料液比為1∶12，浸泡時間6 h，提取時間為5 h)，進行3次平行試驗，得平均提取率為1.07%，RSD為2.57%，結果比正交試驗的最高值高，說明此設計可行。

2.2 揮發油包合物的制備

2.2.1 飽和水溶液法制備揮發油的β-CD包合物［7-8］稱取β-CD適量，加80 mL蒸餾水，制成β-CD飽和水溶液。將提取的揮發油與無水乙醇按1∶3配成溶劑，取此溶劑1 mL緩慢滴入到β-CD飽和溶液中，恒溫攪拌適當的時間。冷藏過夜，取出后過濾，濾餅用80%乙醇洗滌至無油漬。將包合物干燥，即得圓柏實揮發油的β-CD包合物，稱定質量，計算包合物的收率。

包合物收得率 (%)=包合物的實際質量/(β-CD投入量+圓柏實揮發油投入量)×100%

2.2.2 揮發油包合率的測定 按《中國藥典》2005年版一部附錄揮發油測定法 (附錄 XD)［9］法進行。將圓柏實揮發油包合物置圓底燒瓶中，加蒸餾水回流，至油量不再增加時停止加熱，記錄出油量，折算成包合物中實際含油量，計算揮發油包合率和包合物含油率。

包合率(%)=(包合物中揮發油量/揮發油加入量)×100%。

表3 方差分析

2.3 揮發油的包合

2.3.1 正交試驗設計 通過查看相關文獻 ［10-11］，選擇對揮發油的β-CD包合影響較大的3個因素即:β-CD與揮發油的配比、飽和時間、飽和溫度進行L9(34)正交試驗，因素水平見表4。

表4 因素水平

2.3.2 評價指標［11-12］揮發油包合率與包合物得率越高，說明包合效果越好，實驗采用2個指標包合物得率和揮發油包合率進行評價，兩個評價在生產中都比較重要，故運用綜合評分法將2個指標都轉換成它們的隸屬值，用隸屬值來表示每個實驗的分數。計算公式如下:

綜合評分=50×包合收得率+50×包合率

2.3.3 揮發油的包合實驗結果 按表正交試驗的設計安排實驗，并進行測定，其結果見表5，方差分析見表6。由直觀分析可知，影響揮發油包合因素大小依次為A＞B＞C;方差分析表明:A和B因素對揮發油的包合有顯著性影響。分析結果得最佳工藝條件為 A2B2C3，即β-CD∶油配比為8∶1，包合時間為1.5 h，包合溫度為60℃。在最佳包合工藝條件下進行3次平行驗證試驗，得綜合評分為83.6。

綜合評分方差分析結果顯示，β-CD與揮發油的比和包合時間對揮發油的包合有顯著影響，而包合溫度無顯著影響。

2.3.4 驗證實驗 對優選出的最佳工藝A2B2C3(即β-CD:油配比為8∶1，包合時間為1.5 h，包合溫度為60℃)做驗證實驗，結果包合率為81.7%，收得率為85.5%。與正交試驗得出的結果一致，因此最佳包合工藝可行。

2.3.5 包合物前后成分的確證 根據參考文獻［13-14］，采用薄層色譜法確證β-CD包合物的形成。取適當β-CD包合物，按《中國藥典》揮發油測定法提取揮發油，再分別取未包合的揮發油、β-CD與揮發油的混合物及包合后的揮發油，均用三氯甲烷定容至1.5 mL。分別吸取上述3種溶液，點于相同的兩個硅膠薄層板上，以甲苯-乙酸乙酯(18∶1)為展開劑，飽和5 min后，上行展開，取出，吹去甲苯，置紫外光燈(256 nm)檢視。包合前后的揮發油在相同的位置顯示相同的熒光斑點，其色澤，大小一致，表明包合前后揮發油的成分基本沒變，包合過程中圓柏實揮發油成分未受影響。

表6 方差分析

3 結論

3.1 通過正交試驗對圓柏實揮發油的提取進行了優化，得到提取的最佳條件為:料液比為1∶12，浸泡時間為6 h，提取時間為5 h，此條件下圓柏實揮發油的提取率為1.07%。

3.2 實驗對圓柏實揮發油進行了β-環糊精包合，通過正交試驗優選了包合的最佳工藝，即β-CD:油配比為8∶1，包合時間為1.5 h，包合溫度為60℃，此條件下包合的綜合評分為83.6。薄層色譜鑒定包合前后揮發油的成分基本不變。

揮發油常溫易揮發，穩定性差，而且不溶于水，在生產和儲存過程中極易造成揮發油的損失，使揮發油的有效成分降低。近年來，β-環糊精包合技術在藥學中的應用日益廣泛，特別是在中藥制劑的開發和研究中技術越來越成熟。將揮發油進行β-環糊精包合，不僅增加了藥物的穩定性，而且提高了藥物的生物利用度，掩蓋了不良氣味等，解決了揮發油在生產和儲存中的損失。本實驗采用β-環糊精對圓柏實揮發油進行包合后，將其由液態變成粉末，降低了圓柏實揮發油的揮發性，便于圓柏實揮發油的儲存。

［1］中國科學院中國植物志編輯委員會．中國植物志［M］．北京:科學出版社，1978:360．

［2］江蘇新醫學院．中藥大詞典:下冊［M］．上海:上海科技出版社，1997:1886．

［3］劉勇民，沙吾提·尹克木．維吾爾藥志［M］．烏魯木齊:新疆人民出版社，1955:45-51．

［4］華滿堂．新疆圓柏治療鼻出血［J］．新疆中醫藥，1998，16(4):16．

［5］梁 昊．香精油在肉制品防腐中的研究［J］．食品與發酵科技，2009(6):45-47．

［6］Bayramoglu E E，Gulumser G，Karaboz I，辜海彬 (譯校)．新型生態皮革防霉劑:細花牛至香精油(續)［J］．中國皮革，2008，37(13):55-59．

［7］徐瑞超，董自亮，舒 楊．β-環糊精包合羅勒揮發油的工藝研究［J］．食品與藥品，2011，13(7):249-253．

［8］成建國，朱 舟．益氣活血補腎膠囊揮發油β-環糊精包結的實驗研究［J］．中國中醫急癥，2011，20(7):1103-1104．

［9］國家藥典委員會．中華人民共和國藥典:2005年版一部［S］．北京:化學工業出版社，2005:附錄57．

［10］任 文，葉 強，蔡徐驕．腸康寧片中揮發油的β-環糊精包合工藝研究［J］．時珍國醫國藥，2007，18(2):448-450．

［11］楊曉君，楊偉俊．β-環糊精包合復方丹黃顆粒中揮發油工藝研究［J］．西北藥學雜志，2011，26(4):281-283．

［12］嚴建業，王元清，喻林華，等．八角茴香揮發油的提取與β-環糊精包合研究［J］．中成藥，2010，32(2):316-318．

［13］王 萍，閆柏琴，張 力，等．枳香膠囊中揮發油提取β-CD包合工藝的研究［J］．時珍國醫國藥，2007，18(5):1165-1167．

［14］趙東洋，李先榮，倪 艷，等．白術、莪術、連翹混合油β-環糊精包合前后性質研究［J］．中成藥，2010，32(7):1243-1246．