薛丹,倪健,尹興斌,張鵬,楊春靜,白穎,付京,李友林
1.北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,北京 100102;2.中日友好醫(yī)院中醫(yī)肺病二科(中醫(yī)呼吸二科),中醫(yī)藥防治過敏性疾病北京市重點實驗室,國家中醫(yī)藥管理局重點研究室(肺病慢性咳喘),北京 100029
·中藥研究與開發(fā)·
桂枝、干姜、肉桂、辛夷混合揮發(fā)油提取及包合工藝研究
薛丹1,倪健1,尹興斌1,張鵬1,楊春靜1,白穎1,付京1,李友林2
1.北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,北京 100102;2.中日友好醫(yī)院中醫(yī)肺病二科(中醫(yī)呼吸二科),中醫(yī)藥防治過敏性疾病北京市重點實驗室,國家中醫(yī)藥管理局重點研究室(肺病慢性咳喘),北京 100029
目的 優(yōu)選桂枝、干姜、肉桂、辛夷混合油提取及β-環(huán)糊精(β-CD)包合的最佳工藝。方法 以揮發(fā)油得率為指標(biāo),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(fā)油包合率為評價指標(biāo),正交設(shè)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(jié)果 揮發(fā)油提取最優(yōu)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(jié)論 優(yōu)選的提取、包合工藝穩(wěn)定可行,可為制劑提供一定依據(jù)。
桂枝;干姜;肉桂;辛夷;混合揮發(fā)油;β-環(huán)糊精;包合工藝
芪防鼻敏方是治療過敏性鼻炎的臨床經(jīng)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(fā)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(fā)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(fā)揮抗炎作用[6];桂枝、干姜藥對配伍提取揮發(fā)油有促進成分溶出的作用[7],既符合中醫(yī)傳統(tǒng)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(fā)油。為提高混合油的水溶性、穩(wěn)定性及掩蓋不良?xì)馕?,制劑工藝確定該4味藥提取揮發(fā)油后采用β-環(huán)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。
DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鄭州長城科工貿(mào)有限公司),BT125D型電子分析天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司),ZDHW型調(diào)溫電熱套(北京市中興偉業(yè)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(zé)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(zé)任公司,經(jīng)檢驗符合2010年版《中華人民共和國藥典》標(biāo)準(zhǔn);β-環(huán)糊精(天津市光復(fù)精細(xì)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。
2.1 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(fā)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(fā)油測定法(甲法)提取,收集揮發(fā)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(jù)影響揮發(fā)油提取的主要因素[8],以揮發(fā)油得率為指標(biāo),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(fā)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(fā)油收得量,結(jié)果分別為2.01、2.09 mL。可見,浸泡與否對揮發(fā)油得率沒有影響,故選擇不浸泡提取揮發(fā)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(fā)油,記錄不同時間揮發(fā)油的收得量。結(jié)果表明,8倍量水提取所得揮發(fā)油量最大,超過10 h時揮發(fā)油量基本不再增加,提取10 h的累計揮發(fā)油得率為提取14 h的94.7%。從經(jīng)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(yōu)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(jié)果總揮發(fā)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(wěn)定可行。
2.2 混合油β-環(huán)糊精包合工藝優(yōu)選
2.2.1 正交試驗設(shè)計 綜合考慮目前揮發(fā)油包合物制備方法的優(yōu)劣[9],選擇飽和水溶液法對揮發(fā)油進行包合。在預(yù)試驗基礎(chǔ)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(fā)油包合率為考察指標(biāo),采用L9(34)正交設(shè)計進行試驗,因素水平見表1。
表1 包合工藝正交試驗因素水平表
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(yīng)溫度并置于磁力攪拌器上恒溫,加入1 mL揮發(fā)油(預(yù)先制成50%無水乙醇溶液),恒溫攪拌至規(guī)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(fā)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(fā)油測定法(甲法)測定,揮發(fā)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(fā)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(fā)油測定法(甲法)提取揮發(fā)油,保持微沸5 h,至油量不再增加,收集揮發(fā)油,計算揮發(fā)油包合率,結(jié)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(jié)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(fā)油(mL)與β-CD(g)比例為1∶8,包合溫度為40 ℃,包合3 h。
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(xiàn)了新的吸收峰,在1627.62、1363.33 cm-1處吸收峰發(fā)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(jīng)形成。
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(fā)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(jù),揮發(fā)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(wěn)定性,還利于制劑成型、掩蓋藥物的不良?xì)馕?。X射線衍射法及紅外光譜法測定結(jié)果表明包合物已形成。
桂枝、干姜、肉桂、辛夷的混合揮發(fā)油成分較復(fù)雜,單純測定包合率不足以完全表征包合物的質(zhì)量,今后還應(yīng)增加成分指標(biāo)以監(jiān)測包合前后揮發(fā)油成分的變化或采用氣相色譜法測定混合揮發(fā)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(wěn)定性及加速穩(wěn)定性,可為包合物的儲存條件提供依據(jù)。
[1]許源,宿樹蘭,王團結(jié),等.桂枝的化學(xué)成分與藥理活性研究進展[J].中藥材,2013,36(4):674-678.
[2]龍全江,徐雪琴.干姜化學(xué)成分、藥理作用及加工炮制研究文獻(xiàn)分析[J].現(xiàn)代中藥研究與實踐,2015,1(1):82-83.
[3]劉亞靜,張仲.中藥肉桂的藥理作用研究進展[J].現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2011,20(23):2989-2990.
[4]王永慧,葉方,張秀華.辛夷藥理作用和臨床應(yīng)用研究進展[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報,2012,9(16):12-14.
[5]黃圣文.過敏性鼻炎證治的古今文獻(xiàn)研究[D].北京:北京中醫(yī)藥大學(xué), 2006.
[6]李莉,易醒,肖小年.肉桂油藥理研究進展[J].江西食品工業(yè),2010, 4(4):43-46.
[7]黃鶴歸,葉曉川,田連起,等.超臨界CO2萃取法與水蒸氣蒸餾法提取桂枝-干姜藥對的化學(xué)成分比較[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2011,17(24):85-92.
[8]葉琳.正交實驗法優(yōu)選辛夷揮發(fā)油的提取工藝[J].內(nèi)蒙古中醫(yī)藥, 2010,29(20):61.
[9]郝晶晶,李海亮,龔慕辛.揮發(fā)油環(huán)糊精包合技術(shù)的研究進展及存在問題分析[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2013,19(2):352-356.
[10]桂卉,劉東文,顏紅,等.白術(shù)、木香混合揮發(fā)油β-CD包合物的制備與鑒定[J].中成藥,2009,6(6):863-867.
[11]王存琴,汪榮斌,趙曉曉,等.亳菊揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物的制備及表征分析[J].甘肅中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2013,6(6):29-32.
[12]劉宇,殷中瓊,魏琴,等.油樟葉揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物的制備工藝研究及穩(wěn)定性考察[J].中國中藥雜志,2013,38(13):2105-2108.
Study on Extraction and Inclusion Process of Mixed Volatile Oil from Cinnamomi Ramulus,
Zingibers Rhizoma, Cinnamomi Cortex and Magnoliae Flos
XUE Dan1, NI Jian1, YIN Xing-bin1,
ZHANG Peng1, YANG Chun-jing1, BAI Ying1, FU Jing1, LI You-lin2(1. College of Pharmacy, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China; 2. China-Japan Friendship Hospital of Traditional Chinese Pulmonary Second Department (TCM Respiratory Second Division), Beijing Key Laboratory of Allergic Diseases Prevention and Control in Traditional Chinese Medicine, Key Laboratory of the State Administration of TCM (Pneumonupathy Chronic Cough and Dyspnea), Beijing 100029, China)
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.
Cinnamomi Ramulus; Zingibers Rhizoma; Cinnamomi Cortex; Magnoliae Flos; mixed volatile oil; β-cyclodextrin; inclusion process
10.3969/j.issn.1005-5304.2016.03.019
R284.2
A
1005-5304(2016)03-0070-04
國家自然科學(xué)基金面上項目(81173563);北京市科技計劃“十病十藥”研發(fā)項目(Z141100002214018)
李友林,E-mail:gjzdyjs2009@163.com
(2015-07-08;編輯:陳靜)