楊黎燕，楊禮誠，楊禮銘，余麗麗

(1.西安醫(yī)學院 藥學院，陜西 西安 710021；2.西安高新唐南中學高中部，陜西 西安 710075)

丁香油(Clove oil)系由丁香的莖葉經(jīng)水蒸氣蒸餾、加工制得的揮發(fā)油，具有特殊芳香氣味，且能提神、抑菌、祛風等[1]。但丁香油不穩(wěn)定，致使進一步的開發(fā)受到限制。目前把丁香油作為芯材，進行吸附包埋的研究報道較多，其中吸附包埋的基質以β-環(huán)糊精和淀粉微球為最多[2-4]，但持香效果并不特別理想。β-環(huán)糊精(β-CD)經(jīng)高分子化后內部結構疏松成蜂窩狀，具有交聯(lián)三維網(wǎng)狀結構，增強了β-環(huán)糊精空穴的疏水性，促進了包合作用的進行，作為藥物載體，可有效地應用于藥物控制釋放[5]。作者研究以β-環(huán)糊精聚合物微球包合物(β-CDP)微球吸附包載丁香油，可以提高丁香油穩(wěn)定性，具有緩釋性。

響應曲面法(Response Surface Methodology，RSM)是一種通過對過程的回歸擬合，對響應曲面、等高線的繪制，對反應條件進行優(yōu)化的實驗統(tǒng)計方法[6]，已廣泛應用于化學化工、食品、生物技術等領域[7-8]。作者采用飽和水溶液法制備丁香油β-CDP微球包合物，通過響應曲面法研究了丁香油β-CDP微球的制備工藝，旨在為β-CDP微球成為較好固體香精載體材料提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

β-CDP微球：自制；丁香油：中國醫(yī)藥集團上海化學試劑公司；環(huán)氧氯丙烷：天津博迪化工股份有限公司；Span80：天津化學試劑有限公司；Tween20：天津市科密歐化學試劑有限公司；鹽酸：廣州化學試劑廠；無水乙醇：天津市河東區(qū)紅巖試劑廠；丙酮：利安隆博華醫(yī)藥化學有限公司；所有試劑均為分析純。煤油：市售；實驗用水為蒸餾水。

85-2磁力加熱攪拌器：上海浦東物理光學儀器廠；DZF-6050真空干燥箱：上?，槴\實驗設備有限公司；揮發(fā)油提取器：津南玻璃儀器儀表廠；JJ-1電動攪拌器：江蘇金壇市正基儀器有限公司；VECTOR-22傅里葉紅外光譜儀：德國BRUKER公司；JSM-6460掃描電鏡：日本電子公司；XSP-XSZ光學顯微鏡：北京泰克儀器有限公司；HH-WO-501恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；TDL-40B離心機：上海安亭科學儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 丁香油β-CDP微球的制備

1.2.1.1 空白β-CDP微球的制備

以β-CD為原料，環(huán)氧氯丙烷(ECH)為交聯(lián)劑，加入一定量含有乳化劑Span80和Tween20的煤油，參照文獻[7]合成微球。依次用稀鹽酸、乙醇、蒸餾水、丙酮充分洗滌，除去各種雜質，60 ℃下真空干燥至質量恒定。

1.2.1.2 丁香油環(huán)糊精微球包合物的制備

采用飽和水溶液法制備[9]。取一定量的β-CDP微球，加適量蒸餾水加熱溶解，放涼至所需溫度，加1 mL丁香油混合，密封，恒溫電磁攪拌適當時間后取出，自然冷卻，冰箱冷藏過夜(24 h)，取出初產品離心，置真空干燥箱內40 ℃下減壓干燥6 h，即得丁香油β-環(huán)糊精微球。

1.2.2 評價指標

按《中國藥典》2010年版附錄揮發(fā)油測定法(乙法)操作[1]，取丁香油 1 mL,置250 mL圓底燒瓶中，加入蒸餾水 100 mL，連接揮發(fā)油提取器，加液體石蠟1 mL到接受器中，以水蒸氣蒸餾法提取至油量不再增加，讀出揮發(fā)油量( mL)，按照式(1)和式(2)計算揮發(fā)油包油率(Y1)和揮發(fā)油微球產率(Y2)。

(1)

(2)

1.2.3 因素水平確定

根據(jù)前期實驗，選定溫度(A)、β-CDP微球與丁香油的投料比[m(β-CDP微球)∶V(丁香油)](B)、時間(C)為主要影響因素，每個因素3水平，采用響應曲面優(yōu)化[8]，見表1。

表1 響應曲面因素與水平

2 結果與討論

2.1 響應曲面實驗結果

以丁香油的包油率(Y1)和揮發(fā)油微球的產率(Y2)為指標，綜合考慮各項指標的優(yōu)劣及重要程度進行排序，分別設定包油率、微球的產率最高為10分，最低為1分，按照比例關系計算出其它得分，然后相加包油率和產率得分，得出每號實驗結果的經(jīng)驗得分Y0，然后運用SPSS軟件把經(jīng)驗得分Y0作為因變量，將各指標經(jīng)驗得分分別作為自變量Y1、Y2，求出線性回歸方程式Y=0.190Y1+0.262 0Y2-20.599。再把各實驗的指標實測值代入線性回歸方程中計算，即得該號實驗的線性回歸綜合得分，以綜合得分作為響應值，響應結果見表2。

表2 響應曲面實驗分析及結果

表3 回歸分析結果1)

1) **極顯著水平P<0.01；*顯著水平P<0.05。

表3表明，各因素影響大小依次為 B>A>C，即3個因素中對綜合評分影響最大的是β-CDP 微球與丁香油的投料比，包合溫度次之，包合時間影響最小。

2.2 響應曲面分析

根據(jù)回歸方程作出不同因子的響應曲面分析圖見圖1。

圖1 綜合評分的響應曲面

圖1中A、B、C分別是包合溫度、β-CDP微球與丁香油的投料比、包合時間3因素之一取零水平時，其它2因素對綜合評分的影響。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)：在實驗范圍內，綜合評分隨實驗3因素的變化趨勢都是先增大后減小。包合溫度越高丁香油擴散至微球內部越充分，但隨著包合溫度的增加揮發(fā)也就加大；β-CDP 微球與丁香油的投料比增大，綜合評分隨之增大，隨微球與丁香油的投料比增大至一定程度，包合達到飽和；包合時間越長，丁香油與微球接觸越充分，但受熱時間過長丁香油揮發(fā)也會增加，并且長時間的電磁攪拌會破壞微球結構。

為了進一步確證最佳點的準確位置，對回歸方程的3個自變量分別取一階偏導，并令偏導方程等于零整理得：

-2.11+0.33X2+1.67X3-7.88X1=0；

3.76+0.33X1-0.42X3-11.76X2=0；

-0.20+1.67X1-0.42X2-8.78X3=0

代入變換公式即得包合溫度37.3 ℃，β-CDP微球與丁香油的投料比2.26∶1，包合時間1.9 h。

2.3 驗證性實驗

按實際情況調整最優(yōu)合成方案為V(丁香油)=1 mL、m(β-CDP微球)=2.3 g、V(水)=46 mL、包合溫度37 ℃、包合時間 2.0 h。為了驗證其可靠性，按照最佳合成條件進行3次驗證實驗，3次實驗平均包油率為81.90%，產率為91.98%，綜合評分為18.6。由此可見該多元二次回歸模型可以較好的反映綜合評分與各影響因素的關系。

2.4 表面形態(tài)分析

丁香油β-CDP 微球的偏光顯微鏡圖見圖2，由圖2可看出丁香油微球表面圓滑工整，分散性較好。

圖2 丁香油β-環(huán)糊精微球偏光顯微鏡圖(放大200倍)

2.5 紅外光譜表征

σ/cm-1圖3 β-CDP微球(a)、丁香油β-CDP微球包合物(b)及丁香油(c)的紅外圖譜

3 結 論

采用響應曲面法優(yōu)化實驗條件，結合實際得到制備方法為V(丁香油)=1 mL、m(β-CDP微球)=2.3 g、V(水)=46 mL、包合溫度37 ℃、包合時間2.0 h。為了驗證其可靠性，按照最佳合成條件下進行3次驗證實驗，3次實驗平均包油率為81.9%，產率為91.98%，綜合評分為18.6。所得微球分散性好，表面光滑圓整。紅外分析表明丁香油成功包合于β-CDP微球中，丁香油與β-CDP微球并不是簡單的物理混合。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 國家藥典委員會.中國藥典2010版一部[M].北京:化學工業(yè)出版社，2010:附錄.

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[3] 張幸生.丁香油β-環(huán)糊精包合物的制備工藝研究[J].時珍國醫(yī)國藥,2005,16(12)：1270-1271.

[4] 陳秋實，張洪，吳杰，等.丁香揮發(fā)油的提取及其β-環(huán)糊精包合物制備工藝研究[J].云南中醫(yī)學院學報,2008,31(1)：13-16.

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