桂枝、干姜、肉桂、辛夷混合揮發油提取及包合工藝研究

2016-03-02 08:40:40薛丹倪健尹興斌張鵬楊春靜白穎付京李友林

中國中醫藥信息雜志 2016年3期

薛丹　倪健　尹興斌　張鵬　楊春靜　白穎　付京　李友林

摘要：目的優選桂枝、干姜、肉桂、辛夷混合油提取及β-環糊精（β-CD）包合的最佳工藝。方法以揮發油得率為指標，單因素試驗考察混合油的提取工藝；采用飽和水溶液法，以揮發油包合率為評價指標，正交設計考察混合油與β-CD投料比、包合溫度、包合時間對包合工藝的影響；通過X射線衍射法、紅外光譜法對包合物進行表征。結果揮發油提取最優工藝為飲片不浸泡，加8倍量水，提取10 h；最佳包合工藝為混合油與β-CD的比例為1∶8，包合溫度為40 ℃，包合3 h；X射線衍射法、紅外光譜法均表明混合油包合物已形成。結論優選的提取、包合工藝穩定可行，可為制劑提供一定依據。

關鍵詞：桂枝；干姜；肉桂；辛夷；混合揮發油；β-環糊精；包合工藝

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2016.03.019

中圖分類號：R284.2 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5304（2016）03-0070-04

Abstract： Objective To optimize the processes of extraction of mixed volatile oil from Cinnamomi Ramulus， Zingibers Rhizoma， Cinnamomi Cortex and Magnoliae Flos and inclusion of β-cyclodextrin （β-CD）. Methods With yield ratio of volatile oil as evaluation index， single factor experiments were used to study the extraction process of volatile oil； saturated aqueous solution was used， with inclusion rate of volatile oil as index， and orthogonal design was adopted to examine effects of charge ratio of volatile oil and β-CD， inclusion temperature and inclusion time on the inclusion process； X-ray scattering technique and IR spectrum were used to characterize the inclusion complex. Results The optimum extraction process of volatile oil was extracted 10 hours with 8 folds the amount of water， and without soaking. The optimum conditions of inclusion process were as follows： mixed volatile oil-β-CD ratio was 1：8； inclusion temperature was 40 ℃； the inclusion time was 3 hour. X-ray scattering technique and IR spectrum preliminary proved the inclusion compound had been formed. Conclusion Optimal extraction and inclusion process was stable and feasible， which can provide certain references for preparation.

Key words： Cinnamomi Ramulus； Zingibers Rhizoma； Cinnamomi Cortex； Magnoliae Flos； mixed volatile oil； β-cyclodextrin； inclusion process

芪防鼻敏方是治療過敏性鼻炎的臨床經驗方，用于治療肺脾兩虛、胃陽不固、肺竅不利所致的鼻鼽，癥見噴嚏、鼻塞、鼻癢、流清涕等。芪防鼻敏方由桂枝、干姜、肉桂、辛夷等中藥組成，藥理研究表明四藥均含有大量揮發油且都具有抗炎、抗過敏的作用[1-4]。桂枝、辛夷是臨床治療過敏性鼻炎的常用藥[5]，其主要有效成分為揮發油；肉桂油中含有的肉桂醛及其衍生物具有較強的抗炎作用，其抗炎機理主要是通過抑制一氧化氮的生成而發揮抗炎作用[6]；桂枝、干姜藥對配伍提取揮發油有促進成分溶出的作用[7]，既符合中醫傳統用藥的原則，又可在最大程度上保留藥效，故確定桂枝、干姜、肉桂、辛夷4味藥合提揮發油。為提高混合油的水溶性、穩定性及掩蓋不良氣味，制劑工藝確定該4味藥提取揮發油后采用β-環糊精（β-CD）包合制備包合物，使其利于制劑，最大程度保留藥效成分，并采用X射線衍射法、紅外光譜法對包合物進行表征。

1 儀器與試藥

DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鄭州長城科工貿有限公司），BT125D型電子分析天平（北京賽多利斯儀器系統有限公司），ZDHW型調溫電熱套（北京市中興偉業儀器有限公司），DZ-28BC型真空干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司），XD-3X射線衍射儀（北京普析通用儀器有限責任公司），NEXUS傅立葉變換紅外光譜儀（Thermo Nicolet）。

桂枝、干姜、肉桂、辛夷飲片均購自北京同仁堂飲片有限責任公司，經檢驗符合2010年版《中華人民共和國藥典》標準；β-環糊精（天津市光復精細化工研究所，批號20140214），無水乙醇（北京化工廠，批號20140709，分析純），水為高純水。

2 方法與結果

2.1 混合油提取工藝

按處方比例稱取桂枝、干姜、肉桂、辛夷飲片，連接揮發油提取裝置，按2010年版《中華人民共和國藥典》（一部）附錄XD揮發油測定法（甲法）提取，收集揮發油，無水硫酸鈉脫水，桂枝、干姜、肉桂、辛夷混合油為黃色液體，密度為0.973，密閉，置4 ℃冷藏備用。

2.1.1 單因素考察根據影響揮發油提取的主要因素[8]，以揮發油得率為指標，采用單因素試驗考察浸泡與否、加水倍量及提取時間對揮發油提取工藝的影響。

稱取桂枝90 g、干姜60 g、肉桂30 g、辛夷60 g，共240 g，加8倍量水，分別浸泡0、8 h，考察揮發油收得量，結果分別為2.01、2.09 mL。可見，浸泡與否對揮發油得率沒有影響，故選擇不浸泡提取揮發油。

稱取桂枝90 g、干姜60 g、肉桂30 g、辛夷60 g，共240 g，分別加6、8、10倍量水，提取揮發油，記錄不同時間揮發油的收得量。結果表明，8倍量水提取所得揮發油量最大，超過10 h時揮發油量基本不再增加，提取10 h的累計揮發油得率為提取14 h的94.7%。從經濟角度考慮，選擇提取時間為10 h。

2.1.2 驗證試驗按單因素試驗優選出的最佳工藝（即藥材不浸泡、加8倍量水提取10 h）進行3次驗證試驗，各味藥投藥量同前，結果總揮發油提取量分別為2.45、2.39、2.37 mL，平均2.40 mL，說明該提取工藝穩定可行。

2.2 混合油β-環糊精包合工藝優選

2.2.1 正交試驗設計綜合考慮目前揮發油包合物制備方法的優劣[9]，選擇飽和水溶液法對揮發油進行包合。在預試驗基礎上選擇包合溫度、包合時間、β-CD與混合油的比例為考察因素，每個因素3個水平；以揮發油包合率為考察指標，采用L9（34）正交設計進行試驗，因素水平見表1。

2.2.2 包合物的制備按正交試驗安排進行試驗，取一定量的β-CD置錐形瓶中，加入蒸餾水60 mL，加熱使溶解，制成β-CD飽和溶液，冷卻至相應溫度并置于磁力攪拌器上恒溫，加入1 mL揮發油（預先制成50%無水乙醇溶液），恒溫攪拌至規定時間，冷卻至室溫，放入冰箱冷藏24 h，抽濾，包合物用適量水洗滌，再用10 mL無水乙醇洗滌，包合物置真空干燥箱中干燥4 h，即得。

2.2.3 空白回收率測定精密量取揮發油1 mL，置500 mL圓底燒瓶中，加入蒸餾水200 mL，按2010年版《中華人民共和國藥典》（一部）附錄XD揮發油測定法（甲法）測定，揮發油的空白回收率為90%。

2.2.4 包合物包合率的測定取收集的干燥包合物，精密稱定，置500 mL圓底燒瓶中，加入200 mL蒸餾水，連接揮發油提取裝置，按2010年版《中華人民共和國藥典》（一部）附錄XD揮發油測定法（甲法）提取揮發油，保持微沸5 h，至油量不再增加，收集揮發油，計算揮發油包合率，結果見表2，方差分析見表3。

直觀分析可知，各因素作用的主次為C>B>A；方差分析結果表明，各因素均無顯著影響。因此，確定最佳包合工藝條件為A2B3C2，即揮發油（mL）與β-CD（g）比例為1∶8，包合溫度為40 ℃，包合3 h。按照直觀分析的最優包合工藝條件，進行3批驗證，得包合率分別為81.11%、78.89%、83.33%，平均揮發油包合率為81.11%（n=3），表明確定的包合工藝合理可行。

2.3 包合物驗證試驗

采用X射線衍射法、紅外光譜法對包合物進行表征[10-11]，鑒定包合物的包合情況。

2.3.1 X射線衍射鑒定取混合油與β-CD包合物、β-CD、混合油與β-CD物理混合物分別進行X射線衍射試驗，以掃描角度為橫坐標，衍射強度為縱坐標，采用Origin軟件繪制X射線粉末衍射圖，結果見圖1。

由X射線衍射測定結果可知，混合油與β-CD包合物、β-CD、混合油與β-CD物理混合物主要特征峰有明顯的區別，物理混合物的衍射峰呈現混合油與β-CD疊加的特征，而包合物在2θ為5°～8°、12°、14°～20°、24°左右產生新的吸收峰，在27°～28°、35°左右的吸收峰消失或減弱，表明混合油與β-CD形成了包合物。

2.3.2 紅外光譜法鑒定揮發油用β-CD包合后，揮發油分子的紅外振動將受到限制[12]。采用KBr壓片法，取混合油、β-CD、混合油與β-CD包合物，進行紅外光譜掃描，波長范圍為400～4000 cm-1，分辨率為8，掃描次數為60次，比較紅外吸收區吸收峰的變化，結果見圖2。

包合物的整體紅外吸收特征與β-CD相似，在3396.01、2925.49、1156.35、1079.48、1029.81 cm-1均有吸收峰，且峰形相同；二者的吸收峰也存在差異，包合物與β-CD相比，在1384.74、1244.58 cm-1出現了新的吸收峰，在1627.62、1363.33 cm-1處吸收峰發生了位移，且包合物吸收峰的峰強度與β-CD不盡相同，說明包合物與β-CD不是同一物象。包合物與混合油的紅外吸收峰有明顯差異，包合后，混合油在3479.29、2241.13、1678.37、748.18 cm-1處的吸收峰消失，說明混合油與β-CD相互作用形成了新的物象，證實包合物已經形成。

3 討論

本試驗研究了芪防鼻敏方中桂枝、干姜、肉桂、辛夷4味藥揮發油的提取、包合工藝，為芪防鼻敏顆粒的制劑工藝提供了依據，揮發油包合后制備成包合物使液體藥物粉末化，不僅提高了包合物的穩定性，還利于制劑成型、掩蓋藥物的不良氣味。X射線衍射法及紅外光譜法測定結果表明包合物已形成。

桂枝、干姜、肉桂、辛夷的混合揮發油成分較復雜，單純測定包合率不足以完全表征包合物的質量，今后還應增加成分指標以監測包合前后揮發油成分的變化或采用氣相色譜法測定混合揮發油包合前后各成分的配比；另外，測定包合物對高溫、高濕、強光照射的穩定性及加速穩定性，可為包合物的儲存條件提供依據。

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