水溶性姜黃素制備工藝的研究

周代營(yíng)，丁 立,，曾慶珊，盧俊囧，李灶蓮，林修良

(1.廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院,廣東 廣州 510520；2.山東金宇桐生物有限公司，山東 巨野 274900；3.汕頭市龍湖區(qū)濟(jì)德醫(yī)藥有限公司，廣東 汕頭 515041)

姜黃素(Curcumin，Cur)是廣泛存在于姜科植物如郁金塊根，姜黃根莖，莪術(shù)根莖以及天南星科植物菖蒲根莖并從中提取的一種橙黃色結(jié)晶粉末狀化學(xué)物質(zhì)，它是一種二酮類化合物，也屬于酸性多酚類物質(zhì)。姜黃素對(duì)諸如結(jié)腸癌，宮頸癌，卵巢癌，乳腺癌，肝癌，前列腺癌，肺癌，胰腺癌，口腔癌等惡性腫瘤均有抑制作用，由于其毒副作用小，安全性能高，目前已經(jīng)成為全球醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)[1-3]。近幾十年來(lái)，使用營(yíng)養(yǎng)保健品和功能性食品來(lái)預(yù)防和治療人類疾病已經(jīng)日趨盛行。姜黃素?fù)碛蟹植紡V，藥用價(jià)值高和應(yīng)用普遍的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)姜黃素的生物活性和藥理作用進(jìn)行了廣泛的研究。姜黃素不僅應(yīng)用在食品工業(yè)中，還被廣泛用于藥用醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和日用化學(xué)品中[4]。但是姜黃素水溶性差,在中性至堿性pH條件下不穩(wěn)定,對(duì)光敏感、光照情況下容易分解。進(jìn)入體內(nèi)的姜黃素血藥濃度較低,易被分解代謝,生物利用度不高,導(dǎo)致不能充分發(fā)揮其藥理活性,使得姜黃素的應(yīng)用受到極大的限制[5]。因此，增加姜黃素在水中的溶解度是研究的關(guān)鍵所在[6]。對(duì)于姜黃素的溶解度，本研究采用表面活性劑乳化與兩親性共聚物自組裝并在蒸餾水中透析以增加姜黃素的溶解度。

1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

姜黃素(純度為85%，西安明澤生物科技有限公司)；吐溫-80(天津市大茂化學(xué)試劑廠)；月桂基兩性醋酸鈉(廣州銘旺生物科技有限公司)；N,N-二甲基甲酰胺(西隴化工股份有限公司)；PEG-b-PCL(純度為95%，上海拓旸生物)；所用水為超純水，其他試劑均為分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

AL 204型電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)；DF-101S型集熱式數(shù)顯磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)；SHB-III型循環(huán)水式多用真空泵(河南省予華儀器有限公司)；UV-2600型紫外-可見(jiàn)光譜儀(日本島津公司)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 姜黃素的包裹實(shí)驗(yàn)

將兩親性共聚物mPEG-b-PCL、吐溫-80、月桂基兩性醋酸鈉和姜黃素加入到10 mL 的N,N-二甲基甲酰胺中，在溫度25℃條件下剪切攪拌1 h，隨后置于透析袋(Da 3500)中，并放在超純水中透析，每4 h換次超純水，共透析24 h，然后進(jìn)行過(guò)濾，濾液冷凍干燥凍干，以待備用。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究方法采用正交試驗(yàn)法，以兩親性共聚物mPEG-b-PC、月桂基兩性醋酸鈉用量作為考察因素，每個(gè)因素取2個(gè)水平，選用 L9(34)正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)[7]，以紫外-可見(jiàn)光譜儀檢測(cè)結(jié)果作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定水溶性納米姜黃素的處方組成。正交試驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 姜黃素包裹正交試驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

表1(續(xù))

2.3 姜黃素溶解度的測(cè)定

姜黃素水溶液紫外圖譜在430 nm處有特征吸收且在340 nm處伴有一肩峰存在，姜黃素水溶液的紫外光譜特征，姜黃素水溶液稀釋倍數(shù)500倍，溶解度升高，在425 nm處的吸光度值劇增。姜黃素水溶液稀釋25倍，在 425 nm處的吸光度值增加[8]。

將透析過(guò)濾后得到的濾液采用紫外-可見(jiàn)光譜儀測(cè)定姜黃素的量;以蒸餾水作為空白，利用紫外-可見(jiàn)光譜儀掃描，掃描范圍為300～460 nm。掃描結(jié)果如圖1所示，從圖中可得姜黃素在430 nm處附近有較強(qiáng)的吸收，其吸收位置在包裹透析前后變化不大，但吸收峰的相對(duì)強(qiáng)弱前后發(fā)生了明顯的變化，實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)組8吸收曲線在430 nm處吸收強(qiáng)度最大，并且兩條吸收曲線軌跡變化不大。實(shí)驗(yàn)組8在吸收波長(zhǎng)強(qiáng)度320～380 nm處和420～440 nm處吸收波長(zhǎng)變化波動(dòng)微小，因此透析后的姜黃素在一定程度上提高了溶解度。

圖1 姜黃素不同處方包裹后紫外光譜

3 結(jié)果與討論

從圖1可以得出，影響姜黃素的溶解度的因素依次為：月桂基兩性醋鈉>mPEG-b-PCL。因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定姜黃素實(shí)驗(yàn)條件最佳組合為實(shí)驗(yàn)組3和實(shí)驗(yàn)組8。實(shí)驗(yàn)組3姜黃素為105.7 mg、mPEG-b-PCL為252 mg、吐溫-80為3 mL、月桂基兩性醋鈉為4.5 mL、N,N-二甲基甲酰胺為10 mL；實(shí)驗(yàn)組8：姜黃素為105.7 mg、mPEG-b-PCL為378 mg、吐溫-80為3 mL、月桂基兩性醋鈉為4.5 mL、N,N-二甲基甲酰胺為10mL。

本研究采用表面活性劑乳化與兩親性共聚物自組裝并在蒸餾水中透析以增加姜黃素的溶解度，對(duì)所制備的水溶性納米姜黃素分別采用紫外光譜加以鑒定。實(shí)驗(yàn)中表明水溶性納米姜黃素利用透析法、表面活性劑乳化與兩親性共聚物包裹姜黃素，姜黃素在一定程度上提高了溶解度，在臨床研究上有一定的應(yīng)用價(jià)值。