大蔥黃酮的提取工藝及膠囊制備工藝研究

李 肖，周天天 ，蔡 依，鄭吳殷曉 ，盛 芬，阮金蘭

（1.武昌理工學院生命科學院，湖北省生物多肽糖尿病藥物工程技術研究中心，湖北武漢 430223；2.武漢工程大學化工與制藥學院，湖北武漢 430073）

0 引言

大蔥（Allium fistulosum L.），為百合科蔥屬植物，是一種很常見的作物，既是烹調中的重要香料調味品，又可作為蔬菜供人們食用，在中國烹飪美食中具有重要的位置，而且在亞洲其他國家和地區的飲食中，也是一種不可或缺的調味食材，其食法多樣、營養豐富，既可生食，也能爆炒加工后食用。大蔥不僅具有較高的食用價值，還具有較高的食療作用。大蔥的主要成分有蛋白質、維生素、食物纖維、糖，以及鐵、磷、鎂等微量元素[1]，常作為保健食材被廣泛食用。中醫認為，蔥性溫味辛，具有散寒健胃、祛痰、殺菌、利肺通陽、發汗解表、通乳止血、定痛療傷等功效。大量研究表明，大蔥的醇提物具有抗氧化性、抗菌、降血脂、抗癌、抗肥胖、壯陽等多種作用[2-5]。但是大蔥對人體具有強烈的刺激性氣味，直接食用很難接受，這極大地限制了其進一步的應用價值。許多研究表明大蔥的黃酮成分具有降脂作用，隨著人們生活水平日益提高，高血脂和肥胖疾病已經嚴重威脅著人們的健康，因此制備一種黃酮膠囊，既可拓展大蔥的藥用價值，又可為高脂患者提供新的選擇，同時也將適當掩蔽大蔥直接應用時存在的刺激性氣味。由此可見，制備大蔥黃酮膠囊具有顯著意義。試驗對大蔥提取進行工藝優化，為大蔥膠囊制劑制備工藝升級提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 材料與試劑

大蔥，購買于武商量販超市，經課題組鑒定為大蔥（Allium fistulosum L.），將大蔥洗凈切去蔥葉和根須，只留蔥白，切段后于60℃下烘干至恒質量，打粉過40目篩備用；蘆丁標準品，上海華振科技有限公司提供；無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉，以上均為分析純；淀粉、糊精均為試劑級，國藥集團化學試劑有限公司提供；3號硬膠囊殼（普魯蘭植物膠囊殼）。

1.1.2 試驗儀器

UV-1800型紫外分光光度儀，上海儀電分析有限公司產品；真空干燥箱，上海精宏實驗設備有限公司產品；旋轉蒸發儀、鼓風干燥機、水浴鍋，鞏義市予華儀器有限責任公司產品；布氏漏斗、普通漏斗、冷凝管、圓底燒瓶（1 L，10 L）、40目篩、200目篩、3號膠囊灌藥模具。

1.2 試驗方法

1.2.1 總黃酮含量測定

（1）蘆丁標準曲線的繪制。準確稱取經60℃烘干的蘆丁對照品10 mg，用60%乙醇溶解定容至10 mL，蘆丁溶液質量濃度為0.1 mg/mL，為母液。精密量取母液0，2.5，5.0，7.0，10.0，12.5 mL，分別置于25 mL容量瓶中，加入60%乙醇使之成12.5 mL，精密加5%亞硝酸鈉溶液0.75 mL，搖勻，放置5 min，再加10%硝酸鋁0.75 mL，搖勻，放置6 min，加4%氫氧化鈉10 mL，加入60%乙醇定容至25 mL，于波長510 nm處測量吸光度，60%乙醇作空白對照，繪制標準曲線。

蘆丁標準曲線見圖1。

（2）大蔥提取物總黃酮含量測定。準確稱取大蔥粉末5 g，將用乙醇回流提取的醇溶液經旋轉蒸發儀回收乙醇后，加入純化水，冷藏過夜沉降去雜，抽濾去雜后經純化水定容至50ml，搖勻，取1 mL，按1.2.1（1）中標準溶液的配制方法配制，于波長510 nm處測吸光度，經蘆丁標準曲線可得總黃酮濃度C。總黃酮含量計算公式如下：

式中：C——標準曲線得到的總黃酮濃度；

m——起始大蔥粉末質量。

1.2.2 大蔥提取物浸膏得率測定

準確稱取大蔥粉末5 g，將用乙醇回流提取的醇溶液經旋轉蒸發儀回收乙醇后，加入純化水，冷藏過夜沉降去雜，抽濾去雜后經純化水定容至50 mL，取5 mL于事先已烘干至恒質量玻璃皿中，放入105℃鼓風干燥機中，烘干至恒質量。

大蔥提取物浸膏得率計算公式如下：

式中：m1——干燥后質量，g；

m——起始大蔥粉末質量，g。

1.2.3 大蔥提取物的最佳工藝

（1）單因素試驗。①不同料液比對浸膏得率及總黃酮含量的影響。準確稱取大蔥粉末5 g，分別按料液比為1∶1，1∶5，1∶10，1∶20，1∶30在 80℃下用60%乙醇回流提取2 h，按公式（1） 和（2） 方式計算總黃酮含量及提取率。②不同乙醇體積分數對浸膏得率及總黃酮含量的影響。準確稱取大蔥粉末5 g，分別用乙醇體積分數為30%，45%，60%，75%，90%在80℃下，以料液比為1∶10的比例回流提取2 h，按公式（1） 和（2） 方式計算總黃酮含量及提取率。③不同回流時間對浸膏得率及總黃酮含量的影響。準確稱取大蔥粉末5 g，在80℃下用60%乙醇分別回流提取1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 h，按公式（1）和（2） 計算總黃酮含量及提取率。

（2）正交試驗設計。考查料液比、乙醇體積分數和提取時間對提取工藝的影響，采用L9（34）正交試驗對這3個因素進行考查。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計

1.2.4 大蔥提取物硬膠囊的制備

經過前期的研究工作，用最佳的大蔥提取物制備工藝制得大蔥提取物，以便進一步深入研究與產品開發將其制成硬膠囊制劑。

（1） 輔料篩選。①輔料的用量，選用3號膠囊，每顆裝提取物粉末0.2 g，制粒100粒，總共需要提取物粉末20 g，按每顆膠囊含總黃酮5 mg計算，需要總黃酮500 mg，最優提取方案提取總黃酮平均含量1.47 mg/g，則需要大蔥粉末354.5 g，最優提取方案平均提取率為4.57%，共需提取物16.2 g，需要輔料3.8 g。②膠囊內容物的配制，選用淀粉和糊精2種常用輔料，設計3種不同處方（見表2），按表2中規定的量稱取提取干燥后粉末和輔料，混合均勻，過40目篩后過200目篩除去細粉，放置于真空干燥箱中烘干至恒質量。③不同處方膠囊內容物的吸濕百分率，將已烘干至恒質量的玻璃皿中精密稱取5 g藥粉，平鋪均勻，放置于相對濕度為75%的干燥器內，于20℃恒溫下，分別于12，24，48，72 h稱質量，按下列公式計算吸濕百分率。

膠囊內容物處方見表2。

表2 膠囊內容物處方

式中：m1——每個時間點質量，g；

m0——藥物初始質量，g。

（2）制粒及干燥。試驗以顆粒成型性和粉末量為評價指標，對濕潤劑乙醇體積分數進行考查。在最佳處方的藥粉中加入適當體積分數乙醇拌勻，在60℃中真空干燥過夜，整粒過40目篩除去細粉，即可。

（3）休止角的測定。采用固定漏斗法進行測定，將漏斗放置于距離桌面高度為H的上方，緩慢將顆粒倒入漏斗中，一直到藥粉顆粒堆積到漏斗的下口為止，藥粉堆積成圓錐體，記錄圓錐體底部直徑為2R，由tanα=H/R求得。試驗3次，求平均值。

（4）膠囊制備。采用3號膠囊裝入膠囊內容物。

（5）大蔥黃酮膠囊質量研究。①裝量差異，取大蔥黃酮膠囊12粒，精密稱其質量后，仔細傾出內容物，拭凈膠囊殼，再精密稱其膠囊內容物質量，計算每粒膠囊內容物的裝量和平均裝量。將每粒的裝量與平均裝量相比較，裝量差異限度不多于2粒。②溶出度，以水為溶出介質測定大蔥黃酮膠囊的溶出度，測定6顆膠囊溶出度，并計算平均值。20 min內應全部溶出。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 不同料液比對浸膏得率及總黃酮含量的影響

不同料液比對浸膏得率及總黃酮含量的影響見圖2。

由圖2可知，在其他條件不變的情況下，總黃酮含量及浸膏得率隨著料液比增大而增大，在料液比1∶1～1∶10增加明顯，料液比大于1∶10時呈緩慢增長趨勢，也就是在料液比大于1∶10時，再增加乙醇用量對黃酮含量和浸膏得率沒有特別大的優勢。出于節約成本、綠化環保的原則，因此選擇料液比1∶10，1∶20，1∶30進行正交試驗。

2.1.2 不同乙醇體積分數對浸膏得率及總黃酮含量的影響

不同乙醇體積分數對浸膏得率及總黃酮含量的影響見圖3。

由圖3可知，在其他條件不變的情況下，總黃酮含量及浸膏得率呈先上升后下降的趨勢，當乙醇體積分數為75%時乙醇總黃酮含量最高，此后隨著乙醇體積分數升高，總黃酮含量和浸膏得率呈下降趨勢，其中75%體積分數乙醇黃酮含量和浸膏得率明顯高于其他試驗組。因此選擇乙醇體積分數為70%，80%，90%進行正交試驗。

2.1.3 不同回流提取時間對浸膏得率及總黃酮含量的影響

不同回流提取時間對浸膏得率及總黃酮含量的影響見圖4。

由圖4可知，在其他條件不變的情況下，總黃酮含量及浸膏得率隨著回流提取時間延長而增大，在回流時間小于2 h的情況下，黃酮含量和浸膏得率均相對較低，高于2 h的回流提取時間黃酮含量和浸膏得率都相對較高，由圖可以看出在2 h之后，雖然顯示回流提取時間越長，黃酮含量和浸膏得率越高，但是其增長趨勢趨于平穩，出于節約時間和能源的原則，因此選擇回流提取時間2，3，4 h進行正交試驗。

2.2 正交試驗結果與方差分析

L9（34）正交試驗方案及結果見表3。

表3L9（34）正交試驗方案及結果

方差分析結果見表4。

表4 方差分析結果

由表4可知，因素A對總黃酮含量和浸膏得率都有顯著影響，因此選擇該因素最好水平A3；B因素對總黃酮含量和浸膏得率都沒有顯著影響，本著節約溶劑的原則，綜合直觀分析結果選擇水平B2；C因素對總黃酮含量和浸膏得率都沒有顯著影響，本著節省時間的原則，綜合直觀分析結果選擇水平C3。綜合考慮各種影響因素，選擇最佳提取工藝為A2B1C3。

2.3 穩定性試驗

為進一步考查確定的最佳回流提取條件，取3份大蔥粉末按上述回流提取法提取大蔥總黃酮的最佳工藝條件（料液比1∶20，乙醇體積分數70%，回流提取4 h） 進行穩定性試驗，按公式（1） 和（2） 計算總黃酮含量及浸膏得率。

穩定性試驗結果見表5。

表5 穩定性試驗結果

2.4 大蔥降脂硬膠囊的制備結果

2.4.1 輔料篩選結果

不同處方藥粉的吸濕百分率見表6，不同處方的吸濕百分率見圖5。

表6 不同處方藥粉的吸濕率/%

由表6和圖5可知，與其他處方相比，處方4的吸濕率在各個時間點都相對較低，因此選用處方4的輔料添加處方，即選用淀粉和糊精，可以有效降低藥粉的吸濕性。

2.4.2 潤濕劑乙醇篩選結果

不同乙醇體積分數對制粒的影響見表7。

表7 不同乙醇體積分數對制粒的影響

由表7可知，90%乙醇作為最佳潤濕劑效果較好，藥粉顆粒易成型，且細粉較少。因此選用90%乙醇作為最佳潤濕劑。

2.4.3 休止角測定結果

休止角的測定見表8。

表8 休止角的測定

由表8可知，膠囊內容顆粒休止角約為56.58°，表面此藥粉顆粒流動性好，易于分裝。

2.4.4 大蔥黃酮膠囊質量研究結果

（1） 裝量性差異。

裝量性差異結果見表6。

表6 裝量性差異結果

由表6可知，裝量差異很小，基本合格。

（2） 溶出度測定。采取3組試驗，每組隨機挑選6顆膠囊測定溶出度，結果表明，18顆膠囊在人工胃液中均在20 min內全部溶出，表明大蔥黃酮膠囊溶出度較好。

3 結論

經過試驗研究確定了回流提取制備大蔥提取物的最佳提取工藝，對大蔥提取物進行干燥、添加輔料、制劑成型的工藝進行了研究，最終建立了大蔥黃酮膠囊制備工藝。

提取工藝的研究中進行單因素試驗發現料液比、乙醇體積分數和提取時間對回流提取黃酮的含量和浸膏得率都有較大影響。以這3個影響因素進行三因素三水平的正交試驗確定的最佳提取工藝為料液比1∶20，乙醇體積分數70%，回流提取時間4 h。在此最佳工藝條件下，黃酮含量為1.494 mg/g，浸膏得率為4.70%。按照最佳提取工藝大量提取，用純化水除雜后，回收乙醇，在真空干燥箱中干燥至恒質量，稱取16.2 g干燥大蔥粉末，添加淀粉4.9 g，糊精4.9 g，混勻，用90%乙醇作為潤濕劑進行濕法制粒，于60℃下真空干燥后制粒，過40目篩和200目篩除去細粉，濕度低于60%環境下將藥粉顆粒裝入3號膠囊，制粒100粒，即為大蔥黃酮膠囊。