常占瑛，劉桂花，李亞曇，高曉黎*

(1.新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，烏魯木齊　830011；2.新疆藥物研究所，烏魯木齊　830004；3.新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院藥劑科，烏魯木齊　830054)

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小豆蔻揮發(fā)油研磨法包合工藝研究

常占瑛1，劉桂花2，李亞曇3，高曉黎1*

(1.新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，烏魯木齊830011；2.新疆藥物研究所，烏魯木齊830004；3.新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院藥劑科，烏魯木齊830054)

摘要：目的優(yōu)選小豆蔻揮發(fā)油的研磨法包合工藝。方法以包合物收得率及揮發(fā)油包合率為指標(biāo)，采用L9(34)正交實驗設(shè)計優(yōu)選揮發(fā)油包合工藝。結(jié)果優(yōu)選包合工藝條件為：β-CD-揮發(fā)油質(zhì)量體積比為10︰1；β-CD-水的質(zhì)量體積比為1︰15制備包合10 min。結(jié)論驗證實驗表明，優(yōu)選出的工藝簡單、合理可行。

關(guān)鍵詞：小豆蔻；揮發(fā)油；研磨法；正交實驗

維吾爾藥材小豆蔻是姜科植物小豆蔻ElettariacardamomumWhite et Maton的干燥成熟果實；在夏、秋季采收，晾干；具有止血止嘔、爽口悅志和健胃助食的功效；主要用于治療食少噯氣、腹痛胃脹、腹瀉反胃、嘔惡口臭、偏頭痛和口舌生瘡[1]。小豆蔻含揮發(fā)油約為3%～8%，文獻報道其成分有α-松油醇、松油醇-4、桉油精、乙酸松油酯等[2]，文獻報道及藥理研究表明，小豆蔻具有平喘、殺菌、利膽等作用[3]。而對于小豆蔻揮發(fā)油的研究尚未見報道。本文采用β-CD對小豆蔻揮發(fā)油進行包合實驗[4]，增加揮發(fā)油的穩(wěn)定性，使其液體藥物成為固體，便于生產(chǎn)，從而提高小豆蔻的生物利用度，為小豆蔻的進一步研究提供科學(xué)依據(jù)。

1儀器與試藥

1.1儀器BS110S型電子天平(北京賽多利斯天平有限公司)；JML-100型膠體磨(溫州市七星乳品設(shè)備廠)；揮發(fā)油提取器(蜀牛玻璃儀器有限公司)；KDM型調(diào)溫電熱套(山東甄城華魯電熱儀器有限公司)；ZDF-6090型真空干燥箱、HWS-24型電熱恒溫水浴鍋(上海一恒科技有限公司)。

1.2試藥新疆麥迪森藥業(yè)有限公司提供藥材小豆蔻，批號20130708，經(jīng)藥學(xué)院生藥教研室帕麗達教授鑒定為小豆蔻；無水乙醇(天津市富宇精細化工有限公司，批號20130802)；β-環(huán)糊精(上海山浦化工有限公司，批號20130521)。

2方法與結(jié)果

2.1小豆蔻揮發(fā)油提取稱取一定量的小豆蔻飲片， 置于圓底燒瓶中，加入10倍量水，攪勻，連接揮發(fā)油提取器[5]，沸騰時開始計時，提取6 h，停止加熱，1 h后收集揮發(fā)油，備用。

2.2揮發(fā)油密度測定實驗按照相對密度測定法(附錄ⅦA)，取潔凈、干燥并精密稱定質(zhì)量的比重瓶，裝滿揮發(fā)油，20 ℃精密稱定質(zhì)量，計算揮發(fā)油的密度。結(jié)果顯示，小豆蔻揮發(fā)油的相對密度為0.952 4±0.008 3 g·mL-1，RSD為0.87%。

2.3配制體積分?jǐn)?shù)為50%的小豆蔻揮發(fā)油-乙醇液精密吸取小豆蔻揮發(fā)油25～50 mL，置于量瓶中，用無水乙醇定容至刻度，搖勻，即得體積分?jǐn)?shù)為50%的小豆蔻揮發(fā)油-乙醇液，備用。

2.4正交實驗

2.4.1實驗指標(biāo)以揮發(fā)油包合率、包合物收得率為指標(biāo)，進行工藝考察。

2.4.2揮發(fā)油空白回收率測定燒瓶中加入200 mL蒸餾水，精密吸取1 mL揮發(fā)油，置于燒瓶中，接好揮發(fā)油提取器，按照2010年版《中國藥典》附錄ⅩD揮發(fā)油測定法，提取揮發(fā)油，至油量不再增加時停止加熱，放置1 h后讀取揮發(fā)油量，按照下式計算，結(jié)果空白回收率為98%，RSD為1.55%。

2.4.3研磨法制備包合物稱取一定質(zhì)量的β-CD放入乳缽中，加入一定量的蒸餾水，攪拌，使之混和均勻，加入體積分?jǐn)?shù)為50%的小豆蔻揮發(fā)油-乙醇液，攪勻，倒入膠體磨中，潤洗乳缽，再倒入膠體磨，固定磨間距，按照表1中條件進行研磨，停止后將得到的溶液放入容器中，置于-4 ℃冰箱中過夜。抽濾，將濾餅放入40 ℃真空中干燥5 h，得包合物粉末，計算包合物收得率和揮發(fā)油包合率[6]。

2.4.4正交實驗設(shè)計根據(jù)文獻及預(yù)實驗結(jié)果，選定β-CD與揮發(fā)油量的比例、加水量及研磨時間為影響因素，采用L9(34)正交實驗設(shè)計優(yōu)選制備工藝。因素水平見表1，實驗方案及結(jié)果見表2～4。

表1正交實驗因素與水平

Tab.1 Factors and levels of orthogonal experiments

水平因素A,β-CD與揮發(fā)油量比例/g·mL-1B,β-CD與加水量比例/g·mL-1C,包合時間/min15︰11∶505210∶11∶1010315∶11∶1515

表2L9(34)正交實驗結(jié)果

Tab.2 Results of L9(34) experiments

(n=27)

表3以收率為指標(biāo)的方差分析結(jié)果

Tab.3 Results of variance analysis of the rate of production

變異來源SS(離差平方和)V(自由度)MS(方差)FPA1148.702.00574.3561.48<0.01B105.352.0052.675.64<0.05C33.702.0016.851.80>0.05D18.682.009.34總變異1306.448.00

注：F0.05(2,20)=3.49，F(xiàn)0.01(2,20)=5.85。

表4以包合率為指標(biāo)的方差分析結(jié)果

Tab.4 Results of variance analysis of the envelopment rate

變異來源SS(離差平方和)V(自由度)MS(方差)FPA899.312.00449.6511.59<0.01B173.302.0086.652.23>0.05C325.702.00162.854.20<0.05D77.602.0038.80總變異1475.908.00

注：F0.05(2，20)=3.49，F(xiàn)0.01(2，20)=5.85。

通過直觀分析可以看出，以包合物收率為指標(biāo)進行綜合分析時，對包合工藝影響程度大小順序為A>B>C，優(yōu)選工藝條件為A2B3C2。其中因素A(β-CD與揮發(fā)油量比例)、B(β-CD與加水量比例)對包合工藝具有顯著影響，結(jié)合方差分析結(jié)果以及生產(chǎn)實際，確定優(yōu)選包合工藝為A2B3C1。以揮發(fā)油包合率為指標(biāo)進行綜合分析時，對包合工藝的影響程度大小順序為A>C>B，優(yōu)選工藝條件為A2B3C2。因素A(β-CD與揮發(fā)油量比例)、C(包合時間)對包合工藝具有顯著影響，結(jié)合方差分析結(jié)果以及生產(chǎn)實際，確定優(yōu)選工藝為A2B1C2。綜合收率和包合率的統(tǒng)計結(jié)果，確定優(yōu)選工藝為A2B3C2，即β-CD與揮發(fā)油量比例為10︰1投料，β-CD與加水量比例為1︰15，制備包合10 min，進行驗證實驗，結(jié)果3次實驗的收率分別為84.15%，85.33%和83.45%，平均收率為84.31%；包合率分別為90.23%，90.68%和91.05%，平均包合率為90.65%。

驗證實驗結(jié)果表明，揮發(fā)油包合物收率平均值為84.31%，揮發(fā)油包合率平均值為90.65%，表明通過正交實驗優(yōu)選的包合工藝條件穩(wěn)定、合理、可行。

2.5包合物的驗證薄層層析法：精密吸取體積分?jǐn)?shù)為50%的揮發(fā)油-乙醇液1.0 mL，置于50 mL量瓶中，用石油醚定容至刻度，搖勻，精密吸取1.0 mL，置于50 mL量瓶中，石油醚定容至刻度，搖勻，制成濃度為0.2 μL·mL-1的樣品1；精密吸取體積分?jǐn)?shù)為50%的揮發(fā)油-乙醇液1.0 mL與β-CD 3.000 6 g，置于50 mL量瓶中，用石油醚定容至刻度，搖勻；精密吸取1.0 mL，置于50 mL量瓶中，用石油醚定容至刻度，搖勻，制成濃度為0.2 μL·mL-1的樣品2；精密稱取包合物0.530 8 g，置于50 mL量瓶中，用石油醚定容至刻度，搖勻，精密吸取1.0 mL，置于50 mL量瓶中，用石油醚定容至刻度，搖勻，制成0.2 μL·mL-1的樣品3。吸取上述樣品溶液各0.5 μL，依次點于硅膠G薄層板上，采用苯︰乙酸乙酯=19︰1，展開，晾干，噴體積分?jǐn)?shù)為2%的香草醛硫酸溶液，熱風(fēng)吹至斑點顯色清晰[7]。由實驗結(jié)果可以看出，物理混合物中揮發(fā)油與原混合油的相應(yīng)位置上顯相同顏色的斑點，而包合物樣品則無該顏色斑點。

2.6包合物穩(wěn)定性實驗將揮發(fā)油用β-CD進行包合，對包合產(chǎn)物進行穩(wěn)定性研究[8]，比較不同的影響因素對包合物及混合物(揮發(fā)油與β-CD按比例混勻)中揮發(fā)油含量的影響，了解溫度、濕度和光線對包合物穩(wěn)定性的影響[8-9]，為后期的制劑生產(chǎn)提供實驗依據(jù)。

2.6.1強光照射實驗精密稱取一定量的混合物和揮發(fā)油包合物各3份，置于稱量瓶中，在照度為4 500±500 lx的條件下放置10 d，分別在第0，5和10天時取樣，測定揮發(fā)油含量，并計算揮發(fā)油的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果包合物中揮發(fā)油的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是100%，93.7%和88.6%；混合物中揮發(fā)油的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是100%，70.9%和42.7%。由此可見，包合物和混合物相比具有較好的光穩(wěn)定性，在強光照射下不易分解。

2.6.2高溫實驗精密稱取一定量的混合物和揮發(fā)油包合物各9份，置于稱量瓶中，每組3份，將樣品放入40，60和80 ℃恒溫真空干燥箱中，放置10 d，分別在第0，5和10天時取樣，測定揮發(fā)油含量，結(jié)果見表5。由表5可知，包合物比混合物的熱穩(wěn)定性好。

表5高溫實驗結(jié)果

Tab.5 The results of high temperature experiment

種類溫度/℃揮發(fā)油相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%第0天第5天第10天包合物4010092.180.66010085.669.58010075.855.4混合物4010050.91.8601005.208010000

2.6.3高濕實驗精密稱取一定量的混合物和揮發(fā)油包合物各6份，置于稱量瓶中，每組3份，置于25 ℃的密封器皿中，相對濕度分別為75%和92.5%，放置10 d，分別在第0，5和10天時取樣，測定揮發(fā)油含量，結(jié)果見表6。由表6可知，揮發(fā)油包合物較物理混合物的濕穩(wěn)定性更高。

表6高濕實驗

Tab.6 The results of high humidity experiment

種類濕度/%揮發(fā)油相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%第0天第5天第10天包合物75.010098.296.492.510097.194.5混合物75.010078.856.892.510075.653.2

3小結(jié)

本文通過研磨法對小豆蔻揮發(fā)油包合工藝進行研究，為以后維藥小豆蔻的研究奠定一定的基礎(chǔ)。本實驗采用研磨法對小豆蔻揮發(fā)油進行包合，與飽和水溶液法相比更省時[10]，更能滿足工業(yè)化生產(chǎn)，可以較大程度地提高工作效率。但相應(yīng)的對膠體磨要求較高，影響操作的因素較多，為了提高重復(fù)性，在實驗操作中需要嚴(yán)格操作，固定膠體磨的磨間距為0.45 μm，采用正交實驗優(yōu)選小豆蔻揮發(fā)油的包合工藝。

通過正交實驗對維藥小豆蔻揮發(fā)油進行包合，β-CD與揮發(fā)油比例為(10 g︰1 mL)，β-CD與加水量比例為1︰

15，包合10 min，小豆蔻揮發(fā)油包合率及揮發(fā)油包合物收得率均較理想，表明該優(yōu)選工藝穩(wěn)定、合理、可行。

薄層層析結(jié)果說明，揮發(fā)油經(jīng)過包合后，可以大幅度提高其穩(wěn)定性，減少揮發(fā)油的損失，提高揮發(fā)油的利用率。

包合物穩(wěn)定性實驗結(jié)果表明，揮發(fā)油經(jīng)包合后，穩(wěn)定性高于混合物，也使得液體藥物固體化，大大提高了揮發(fā)油的穩(wěn)定性。

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Study on grinding inclusion procedure of volatile oil of cardamum

CHANG Zhanying1，LIU Guihua2，LI Yatan3，GAO Xiaoli1*

(1. College of Pharmacy, Xinjiang Medical University，Urumqi 830011，China；2.Xinjiang Institute of Meteria Medica，Urumqi 830004，China；3.Department of Pharmacy，the Second Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University，Urumqi 830054，China)

Abstract:ObjectiveTo optimize the conditions of grinding inclusion complex of cardamom volatile oil. MethodsThe envelopment rate and the production rate were selected as index. L9(34) orthogonal design was adopted to optimize the conditions of inclusion technique. ResultsThe optimized inclusion conditions were as follows: the proportion of β-cyclodextrin and volatile oil was 10︰1，the quality of the water volume ratio was 1︰15，and the inclusion time was 10 min. ConclusionVerification results show that the optimized process is simple，reasonable and practical.

Key words:cardamum；volatile oil；grinding method；orthogonal experiment

(收稿日期：2015-06-23)

中圖分類號：R944

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1004-2407(2016)03-0294-04

doi:10.3969/j.issn.1004-2407.2016.03.022

*通信作者：高曉黎，女，教授

作者簡介：常占瑛，男，實驗師

基金項目：新疆醫(yī)科大學(xué)2013年科研創(chuàng)新基金項目(編號：XJC201305)