王鴻森 徐彥浩 常 晟 李 麗 郝吉福

(泰山醫(yī)學院藥學院，山東 泰安 271016)

應用高壓均質技術制備白術揮發(fā)油-β-環(huán)糊精包合物

王鴻森 徐彥浩 常 晟 李 麗 郝吉福

(泰山醫(yī)學院藥學院，山東 泰安 271016)

目的 考察高壓均質法制備白術揮發(fā)油-β-環(huán)糊精包合物的最佳工藝。方法 采用高壓均質法制備白術揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物，設計L9(34) 正交試驗，以包合物的包封率(%)及收率(%)為指標對β-環(huán)糊精包合物的處方進行綜合評價，優(yōu)化最佳工藝。結果 白術揮發(fā)油包合物的最佳制備條件為：揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的質量比為1∶6，高壓均質壓力為7000 psi，均質次數(shù)為30次。結論 采用正交試驗法所優(yōu)選的高壓均質法制備白術揮發(fā)油包合物適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

白術揮發(fā)油；β-環(huán)糊精包合物；正交試驗；高壓均質法

白術為來自于菊科植物白術的干燥根莖，性溫味甘、微苦，具有燥濕利水、健脾益氣、止汗、安胎之功效，為常用補氣藥[1]?，F(xiàn)代藥理學研究證明揮發(fā)油是白術的有效成分之一，臨床上用于抑制腫瘤、降低血壓、抗肝炎等疾病[2]，但白術揮發(fā)油易揮發(fā)、氧化，有光敏性的缺陷，限制了其在藥劑中的應用。為了改善其在制劑中的穩(wěn)定性，在藥劑學領域通常采用β-環(huán)糊精(β-CD)包合技術制備揮發(fā)油包合物，使液態(tài)的揮發(fā)油固體化，以提高藥物的穩(wěn)定性，更好地發(fā)揮白術揮發(fā)油的藥用價值。本實驗采用水蒸氣蒸餾法制備白術揮發(fā)油，并利用高壓均質技術，通過正交實驗對揮發(fā)油的β-環(huán)糊精包合物的包合工藝進行優(yōu)化[3-4]，為揮發(fā)油包合物的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 儀器與試劑

揮發(fā)油測定器(上海玻璃儀器廠)；磁力加熱攪拌器(江蘇金壇市金城國勝儀器廠)；真空干燥箱(上海醫(yī)用恒溫設備廠DZF-4型)；高壓均質機(美國PHD)；白術(購自泰安漱玉平民大藥房)；β-環(huán)糊精(安徽山河藥用輔料有限公司)；其余所用試劑為分析純。

2 實驗方法與結果

2.1 白術揮發(fā)油的提取

采用水蒸氣蒸餾法提取白術藥材中的揮發(fā)油[3-4]。稱取白術藥材100 g粉碎成粗粉，加入10倍量的蒸餾水，置于揮發(fā)油提取器中提取揮發(fā)油，至揮發(fā)油的體積不再增加為止，收集所提取的揮發(fā)油，冷卻后經(jīng)無水硫酸鈉脫水處理，測量所提取揮發(fā)油的體積，計算得率約為0.2 % (g/ml)。所制備的揮發(fā)油為淡黃色液體，測得其密度為0.9250 g/ml。

2.2 白術揮發(fā)油的β-CD的制備

2.2.1 高壓均質技術制備β-CD包合物

采用高壓均質法制備白術揮發(fā)油包合物[5]。將適量β-CD溶于蒸餾水中，加熱至40℃使其全部溶解，在攪拌狀態(tài)下將白術揮發(fā)油緩慢滴入到上述β-CD水溶液中，將其轉移到高壓均質機內(nèi)，按照預先設定的壓強及循環(huán)次數(shù)進行高壓均質，然后將均質的溶液冷卻至室溫，放入冰箱內(nèi)冷藏，經(jīng)減壓抽濾后收集濾渣，用適量無水乙醇洗滌3次，將濾渣置于干燥器內(nèi)室溫下真空干燥，得到干燥的白術揮發(fā)油包合物。

2.2.2 揮發(fā)油空白回收率的測定

按《中國藥典》 2015 年版一部附錄 XD 項下?lián)]發(fā)油測定法甲法測定揮發(fā)油空白回收率。取100 ml蒸餾水置于圓底燒瓶中，精密加入1 ml白術揮發(fā)油，用揮發(fā)油提取器進行提取，采用水蒸氣蒸餾法提取至油量不再增加為止，記錄所收集揮發(fā)油的體積，按下列公式計算空白回收率。

白術揮發(fā)油的空白回收率為93.00 %。

2.2.3 揮發(fā)油包合物包合率及收率的測定

精密稱取適量包合物，置于250 ml圓底燒瓶中，加100 ml蒸餾水，采用水蒸氣蒸餾法提取包合物中的揮發(fā)油，并分別按照下列公式計算揮發(fā)油的包合率及包合物的收率。

2.3 β-CD包合物制備工藝的優(yōu)化

根據(jù)預實驗結果，在采用高壓均質技術制備包合物的過程中，影響揮發(fā)油包合工藝的因素主要有揮發(fā)油與β-CD的質量比(A)、均質壓力(B)及均質次數(shù)(C)。因此，采用L9(34)正交試驗設計試驗對包合物的制備工藝進行優(yōu)化，正交實驗因素與水平見表1， 按2.2.3項下所測定的揮發(fā)油包合率和包合物收率結果作為綜合評價指標[5]，實驗安排及結果見表2。將所得結果進行方差分析，結果分別見表3。各因素對包合率及收率的影響結果圖1。

表1 正交實驗因素水平表

綜合考慮以上指標，根據(jù)直觀分析及方差分析結果可知，影響揮發(fā)油包合因素大小依次為A>B>C，優(yōu)選出最佳包合工藝為A2B3C2，即最佳包合條件為揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的用量比1：6，均質壓強7000 psi，均質次數(shù)為30次。

圖1 影響包合率及收率的正交實驗結果圖

2.4 白術揮發(fā)油β-CD包合工藝的驗證

按照2.3項下已確定的包合工藝，重復進行3次試驗，測定包合物包合率及收率，結果見表4，表明這種包合工藝穩(wěn)定可行。

表2 白術揮發(fā)油-β-CD包合物正交實驗結果

表3 方差分析結果

表4 工藝條件的驗證

3 討 論

揮發(fā)油為某些中藥中所含有的有效成分之一，但揮發(fā)油存在著不穩(wěn)定性，有些嗅味對胃腸道會產(chǎn)生較大的刺激性，因此通常采用包合技術將其制備成包合物以改善上述缺陷。在包合物制備過程中，通常采用的是飽和水溶液法、超聲法等制備工藝，但很難滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。高壓均質機使處理物料在高壓下產(chǎn)生強烈的剪切、撞擊和空穴作用，在高壓均質提供的能量作用下，使液態(tài)的揮發(fā)油呈現(xiàn)超微細化狀態(tài)，將微細化狀態(tài)的揮發(fā)油鑲嵌在環(huán)糊精所提供的空穴結構中，以形成穩(wěn)定的包合物。因此采用高壓均質法制備包合物可以符合大生產(chǎn)的要求。本實驗通過采用正交實驗設計，采用高壓均質技術對白術揮發(fā)油包合物的制備工藝進行優(yōu)化，可以為含有白術的中藥制劑中揮發(fā)油的合理開發(fā)利用提供依據(jù)。

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(2015年版一部)[M]北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2015：95.

[2] Tsuneki H, Ma EL, Kobayashi S, et al. Antiangiogenic activity of eudesmol in vitro and in vivo[J]. Eur J Pharmacol,2005,29 (3):105-110.

[3] 吳桐,張相林,宋威江. 莪術、白術揮發(fā)油提取及包合工藝考察[J]. 中醫(yī)藥導報,2015, 21(5):28-30.

[4] 郝吉福,李菲,王建筑,等.兩種實驗方法的比較研究：在制備薄荷揮發(fā)油-β-環(huán)糊精包合物中的應用[J].中成藥,2011,33( 8):1319-1322.

[5] 謝媛,王洛臨,施之琪,等.高壓均質法制備薄荷揮發(fā)油純膠包合物[J].中成藥,2015,37(2)：289-293.

Fabrication of Baizhu's volatile oil-β-cyclodextrin inclusion complex by high pressure homogenization method

WANG Hong-sen XU Yan-hao CHANG Sheng LI Li HAO Ji-fu

(Taishan Medical University， Taian 271006，China)

Objective:To investigate the optimal approach for the preparation of Baizhu's volatile oil by application of high pressure homogenization method. Methods: The fabrication of Baizhu's volatile oil-β-cyclodextrin inclusion complex was prepared by high pressure homogenization in the light of orthogonal design method. Also the formulation of β-cyclodextrin inclusion was evaluated according to the criteria of entrapment efficiency and yield. Results: The optimal inclusion technology was: the ratio of volatile oil and β-cyclodextrin was 1:6, the pressure of homogenization was 7000psi and the homogenization cycle was 30 times. Conclusion: The optimal conditions for inclusion by high pressure homogenization were steady and proper for a large scale production.

Baizhu's volatile oil; β-cyclodextrin inclusion; orthogonal design; orthogonal design; high pressure homogenization

項目支持：2013年地方高校國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目201310439013。

王鴻森，泰山醫(yī)學院2014級藥學專業(yè)本科學生。

郝吉福，男，副教授，從事藥劑學教學及藥物新劑型研究與開發(fā)。E-mail：haojifu@163.com。

R943

A

1004-7115(2017)06-0607-03

10.3969/j.issn.1004-7115.2017.06.003

2017-03-15)