溫胃陽膠囊中揮發油提取及包合工藝*

唐勇琛，梁學政，呂建偉，謝勝，甄漢深，丘琴，曾坤

(1.廣西壯族自治區柳州市中醫院藥學部，柳州 545001;2.廣西中醫藥大學藥學院，南寧 530001)

溫胃陽膠囊是廣西壯族自治區柳州市中醫院在臨床實踐基礎上研制的純中藥制劑，目前擬作為該院制劑進行研究申報。該方由桂枝、炮姜、砂仁、益智仁、白豆蔻、法半夏、生姜、茯苓、紅參組成，方中桂枝溫陽、消痞、行滯為君;炮姜溫中通絡，散寒除脹，降逆和胃為臣;砂仁、白豆蔻行氣、溫中、化濕，益智仁溫脾暖腎，以溫補中陽之氣，使行氣、祛寒濕而不傷正，共為佐使，臨床用于治療中陽虧虛特別是胃陽不足所致的功能性消化不良。桂枝的主要有效成分為桂皮醛，為揮發油性成分，且方中的炮姜、砂仁、益智仁、白豆蔻均為姜科植物，含有豐富的揮發油，而其所含揮發油均為有效成分，由于這類成分具有較強的揮發性，在提取及制備過程中易損失，為保證藥效，需將此類成分單獨提取處理后入藥。因此，筆者在本實驗中采用水蒸氣蒸餾法提取揮發油，并以 β-環糊精(β-cyclodextrin，β-CD)對揮發油進行包合，以最大程度保留有效成分，從而保證該復方制劑的臨床療效。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 揮發油提取器(上海醫用分析儀器廠，型號:HAD-1 000 mL);101A-3E電熱鼓風干燥箱(上海實驗儀器有限公司);BP211D電子天平(德國賽多利斯，感量:0.01 mg);98-Ⅱ-B電子調溫電熱套(天津市泰斯特儀器有限公司);FW100高效萬能粉碎機(天津市泰斯特儀器有限公司);GC2105格力電磁爐(格力電器中山市小家電制造有限公司)。

1.2 試藥 桂枝、炮姜、砂仁、益智仁、白豆蔻均購于南寧生源中藥飲片有限責任公司，經廣西中醫藥大學寧小清高級實驗師鑒定，均符合《中華人民共和國藥典》2010版中藥飲片的規定，均為正品;β-CD(郁南縣永光環狀糊精有限公司，批號:20120502);無水硫酸鈉(國藥集團化學試劑有限公司，批號:F200060515，含量≥99%);其他試劑均為分析純，水為純凈水。

2 方法與結果

2.1 揮發油的提取工藝

2.1.1 揮發油提取正交實驗設計 根據預實驗結果及文獻報道[1-2]，以揮發油得率為考察指標，對藥材揮發油得率影響較大的加水量、藥材粒徑及提取時間3個因素進行考察。每個因素選取3個水平設計正交實驗方案，按L9(34)正交表安排實驗，平行操作，因素水平見表1。

表1 揮發油提取工藝因素及水平Tab.1 Factors and levels of extraction technology for volatile oil

2.1.2 方法及數據處理 按處方比例分別稱取桂枝、炮姜、白豆蔻、砂仁及益智仁共85 g，按正交實驗表下設計的實驗條件進行揮發油提取。按《中華人民共和國藥典》2010年版(一部)附錄ⅩD揮發油測定法提取揮發油，冷卻后讀取其體積。揮發油得率(%)=(揮發油體積/生藥材質量)×100%(mL·g－1)。正交實驗結果及直觀分析見表2，方差分析見表3。

表2 揮發油提取工藝條件L9(34)正交實驗結果Tab.2 Results of L9(34)orthogonal experiment on extraction technology for volatile oil

表3 揮發油提取工藝方差分析表Tab.3 Variance analysis on extraction technology for volatile oil

2.1.3 結果分析 由正交實驗直觀分析(表2)結果可知，最佳組合為A2B2C3。根據極差值大小，對揮發油提取影響大小順序依次為:C(提取時間)＞B(藥材粒徑)＞A(加水倍數)。而方差分析結果(表3)表明:因素B、C，即藥材粒徑與提取時間對揮發油提取有顯著影響，B因素K2最大，故選2水平，C因素K3最大，故選3水平，因素A差異無統計學意義，即加水倍數對實驗結果影響不大，同時出于節能考慮，加水量可選擇較低水平，因此最后確定最佳工藝為A1B2C3，即:藥材粉碎(過10目篩)，加6倍水量，提取5 h。

2.1.4 揮發油提取工藝驗證實驗 按最佳工藝條件A1B2C3，即:藥材粉碎(過10目篩)、加6倍水量、提取5 h，進行實驗，投料3批進行工藝驗證，結果揮發油得率均較高，平均為1.72%，RSD=4.03%。表明該工藝穩定可行，可較好地應用于工業化生產，結果見表4。

表4 揮發油提取工藝驗證實驗結果表Tab.4 Verification results of extraction technology for volatile oil

2.2 揮發油的包合工藝

2.2.1 揮發油包合工藝正交實驗設計 本實驗結合文獻報道，以對揮發油包合物影響較明顯的3個因素:β-CD與油的投料配比、加水量、研磨時間為主要考察因素，采用正交設計，各取3個水平，并以包合物收率和揮發油包合率的綜合評分(權重系數分別為0.3，0.7)為考察指標，進行L9(34)正交實驗。因素及水平見表 5[3-6]。

2.2.2 揮發油包合物的制備及測定 精密稱取β-CD24.0 g，精密稱定質量，加適量水研磨均勻，邊研磨邊滴加一定量以2倍量乙醇稀釋的揮發油，共同研磨1 h，抽濾，加無水乙醇洗滌沉淀3次，每次5 mL，于40℃真空干燥24 h，即得揮發油β-CD包合物，放置待測。稱取包合物10.0 g，精密稱定，加入2倍量乙酸乙酯洗滌，晾干，加水100 mL，按《中華人民共和國藥典》2010年版(一部)附錄ⅩD揮發油測定法進行測定。其中，包合物收率(%)=包合物質量(g)/[揮發油質量(g)+β-CD質量(g)]×100%;揮發油包合率(%)=包合后提取的揮發油質量(g)/加入揮發油的總質量(g)×100%[3，5，7-8]。正交實驗結果及直觀分析見表6，方差分析見表7。

表5 揮發油包合工藝因素及水平Tab.5 Factors and levels of inclusion technology for volatile oil

2.2.3 結果分析 由表6直觀分析可知，最佳組合為A3B1C3。根據極差值大小，對揮發油包合影響大小順序依次為:A＞B＞C。而表7方差分析結果表明:β-CD與油的投料配比對包合物的綜合影響差異有統計學意義，A因素K3最大，故選3水平，因素B、C差異無統計學意義，即加水量和研磨時間對于實驗結果影響不大，同時出于節能考慮，加水量和研磨時間可選擇較低水平，因此最后確定最佳工藝為 A3B1C1，即:β-CD與油的投料配比為8∶1、加水量為1倍、研磨時間為30 min。

2.2.4 揮發油包合工藝驗證實驗 按上述最佳工藝條件A3B1C1，即β-CD與油的投料配比為8∶1、加水量為1倍、研磨時間為30 min。投料3批進行工藝驗證，結果包合物收率和揮發油包合率均較高，表明該工藝穩定可行，可較好地應用于工業化生產，結果見表8。

實驗結果表明，以A3B1C1，即β-CD與油的投料配比為8∶1、加水量為1倍、研磨時間為30 min進行實驗，平均包合物收率為93.01%，RSD為0.27%;平均揮發油包合率為74.82%，RSD為0.04%，結果均較理想。工藝條件合理、穩定、可行。

2.3 揮發油包合物的TLC鑒別 稱取揮發油β-CD包合物0.2 g，以無水乙醇5 mL超聲溶解15 min，離心后取上清液，即得包合物樣品溶液①;精密移取包合前揮發油0.1 mL，以無水乙醇5 mL稀釋溶解即得包合前揮發油樣品溶液②;取適量包合物以水蒸氣蒸餾法提取揮發油，收集揮發油，精密移取所回收揮發油0.1 mL，以無水乙醇5 mL稀釋溶解，即得包合后揮發油樣品溶液③;β-CD 0.2 g，加入揮發油 0.1 mL，使其充分混勻，再以無水乙醇5 mL超聲溶解15 min，離心后取上清液，即得混合物樣品溶液④。分別吸取適量上述4份樣品溶液點樣于同一硅膠板上，以石油醚(30～60℃)-乙酸乙酯(85∶15)為展開劑，展開，取出，晾干，噴以5%香草醛硫酸溶液，在105℃加熱至斑點顯色清晰。結果揮發油、包合物中回收的揮發油以及揮發油與β-CD混合物在硅膠板上顯相同的斑點(斑點的Rf值和顏色一致)，而包合物提取液則無相應的斑點。表明揮發油已包合于β-CD內部，形成了穩定的與混合物物相不同的包合物，包合物表面基本無揮發油附著，且包合前后揮發油成分未發生變化，包合過程對揮發油化學成分無影響。見圖1。

表6 揮發油包合工藝條件L9(34)正交實驗結果Tab.6 Results of L9(34)orthogonal experiment on inclusion technology for volatile oil

表7 揮發油包合工藝方差分析表Tab.7 Variance analysis on inclusion technology for volatile oil

表8 揮發油包合工藝驗證實驗結果表Tab.8 Verification results on inclusion technology for volatile oil

3 討論

筆者在本研究中通過正交實驗確立溫胃陽膠囊揮發油提取及包合工藝中的參數，確定揮發油的最佳提取及包合工藝條件，并進行工藝驗證，證明該工藝合理、穩定、可行，可為工業化生產條件的制定提供理論依據。在揮發油提取工藝研究的過程中，預實驗結果表明，在藥材粒徑、加水量、浸泡時間、提取時間4個因素中，只有藥材粒徑、加水量、提取時間3個因素對揮發油的提取量有較明顯的影響，故考慮采用藥材粒徑、加水量、提取時間作為提取揮發油正交實驗的因素，最后綜合正交實驗的方差分析和直觀分析結果優選各因素水平。包合工藝中，β-CD包合揮發油常見的方法有飽和水溶液法和研磨法，其中研磨法因不受β-CD水中溶解度的限制，且具有包合率高、所得包合物粉末性狀細膩、便于混合等特點，因而適合于工業大生產。

中藥揮發油是存在于植物體內的一類可隨水蒸氣蒸餾而得到的油狀液體，主要成分為萜類衍生物、脂肪族化合物等。它對光、空氣、溫度的影響較敏感，受其影響易分解變質，若是在膠囊劑中直接加入揮發油，揮發油易損失且氧化變質，經β-CD包合后，穩定性可顯著提高，同時也遮掩了不良氣味[9]。另外，該處方量藥材提取所得揮發油的量相當大，如果直接加入到干浸膏粉中，在60℃條件下烘干，揮發油損失量較大，而且揮發油在該制劑中為重要的有效成分，故不能直接加入處理。在β-CD包合物的制備過程中，客體的投入量大小對包合效果影響較大，在一定范圍內可以提高包合率，但是過低或過多均會降低包合率。筆者在本實驗中對客體投入量對包合效果的影響進行探討，結果表明，β-CD與油的投料配比為8∶1、加水量為1倍時包合效果好;在低溫40℃研磨30 min，包合物收率、揮發油包合率均較高。

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