張娜娜,劉忠達,徐文崢,朱建麗,袁宙新
(麗水市中醫(yī)院·浙江 麗水 323000)
柳葉蠟梅(Chimonanthus salicifolius S.Y.Hu)為蠟梅屬植物,又名食涼茶、黃金茶等,比較適宜在深山區(qū)生長,主要分布在我國浙江、江西、湖南、江蘇等地[1],在畬族民間應(yīng)用比較普遍。有研究表明柳葉蠟梅具有抑菌抗炎、清熱解毒、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)咳祛痰等功效[2-3],其主要成分為揮發(fā)油[4-5],但揮發(fā)油在使用過程中存在對空氣和溫度敏感、容易氧化、存儲和制劑過程中容易揮散等缺點。為提高柳葉蠟梅揮發(fā)油制劑的穩(wěn)定性,本文通過水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油,然后用β-環(huán)糊精對提取出的揮發(fā)油進行包合,采用正交試驗法優(yōu)化揮發(fā)油提取及β-環(huán)糊精包合工藝,用指紋圖譜法驗證包合物的形成,以期為提高柳葉蠟梅揮發(fā)油穩(wěn)定性、促進柳葉蠟梅的利用提供技術(shù)支持。
1.1 儀器 BS 124S電子天平:Sartorius;6890N型氣相色譜儀,配有FID檢測器:Agilent;JB-50D型電動攪拌器:上海標本模型廠。
1.2 試藥 柳葉蠟梅(產(chǎn)地蓮都):購自杭州桐君堂醫(yī)藥藥材有限公司,經(jīng)本院中藥房鑒定為臘梅科屬植物柳葉臘梅的葉。β-環(huán)糊精:購自廣東郁南縣環(huán)糊精廠,純度大于98%;環(huán)己酮、正己烷、乙腈均為色譜純,水為重蒸餾水(自制),其余試劑為分析純。
2.1 揮發(fā)油提取工藝
2.1.1 揮發(fā)油含量測定 分別取柳葉蠟梅葉400 g,各加6 倍量水。采用直接蒸餾法提取,讀取不同提取時間所得揮發(fā)油毫升數(shù)。結(jié)果顯示提取4 h,揮發(fā)油含量最高。見表1。
表1 不同提取時間揮發(fā)油得量
2.1.2 提取工藝優(yōu)化 根據(jù)上述試驗,結(jié)合查閱文獻,選取藥材粒度(A)、提取時間(B)、溶媒用量(C)作為考察因素,選擇揮發(fā)油量為評價指標,按照L9(34)正交表進行試驗,因素水平及試驗結(jié)果見表2~表4。
表2 揮發(fā)油提取工藝因素水平
表3 揮發(fā)油提取工藝試驗設(shè)計及結(jié)果
表4 提取工藝方差分析
表4的方差分析結(jié)果顯示,因素A和B對柳葉蠟梅揮發(fā)油的提取影響具顯著性,因素C無顯著性影響。表4直觀分析結(jié)果表明, 柳葉蠟梅揮發(fā)油最佳提取工藝應(yīng)為A3B2C1,即藥材粗粉,加6倍水,提取4 h。但考慮到粗粉蒸餾過程易增泡沫,并伴隨水蒸汽進入揮發(fā)油中,故選工藝A2B2C1,即藥材碎葉片,加6倍量水,提取4 h。
2.1.3 揮發(fā)油提取工藝驗證 稱取柳葉蠟梅(碎葉片)3份,按照2.1.2項下優(yōu)選工藝進行驗證試驗,測得揮發(fā)油收率分別為2.0%(mL/g)、2.3%(mL/g)、2.2%(mL/g),試驗結(jié)果顯示該提取工藝穩(wěn)定可行。
2.2 β-環(huán)糊精包合工藝
2.2.1 包合試驗方法 精密稱取適量β-環(huán)糊精加入于三口燒瓶中,加入適量蒸餾水,加熱溶解,緩緩冷卻至60 ℃,制成飽和溶液,恒定溫度。在400 r/min下滴加揮發(fā)油醇液,攪拌2 h,置冰箱冷藏24 h,濾過,以少量乙醇洗滌4 次,低溫干燥,粉碎,過80目篩,即得疏松狀白色包合物粉末。
2.2.2 包合物實際含油量測定 精密稱取β-環(huán)糊精包合物干燥粉末適量,加水,按照揮發(fā)油含量測定法(中國藥典2015年版四部2204 揮發(fā)油測定法)[7],測定β-環(huán)糊精包合物實際含油量。
2.2.3 包合工藝優(yōu)化 預(yù)試驗發(fā)現(xiàn),影響包合的主要因素為β-環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例(A),反應(yīng)溫度(B)、攪拌時間(C)。選取此三個影響因素為考察因素,選擇包合物含油率[包合物中實際含油量/包合物實際重量×100%]、包合物油利用率[包合物中實際含油量/(投油量×空白回收率)×100%]為考察指標,按照L9(34)正交表進行試驗,因素水平及試驗結(jié)果見表5~表8。
表5 包合工藝因素水平
表6 包合工藝正交試驗結(jié)果
表7 以包合物含油率為指標進行方差分析
表8 以油利用率為指標進行方差分析
表7和表8的方差分析結(jié)果顯示,因素A和B對揮發(fā)油包合率的影響比較顯著,因素C對試驗結(jié)果影響較小。從方差分析結(jié)果來看,以包合物含油率為指標,最佳工藝為:A2B2C2;以油利用率為指標,最佳工藝為:A3B2C3。但在在實際生產(chǎn)中為縮短生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本,一般選擇包合工藝A2B2C2,即β-環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例為8∶1(g∶mL),包合溫度60 ℃,攪拌時間2 h。
2.2.4 包合工藝驗證 按照2.2.3項下優(yōu)選的最佳工藝制備3批柳葉蠟梅β-環(huán)糊精包合物,3批試驗得到包合物干粉分別為14.08、14.12、14.04 g,平均得粉為14.08 g;餾出油量分別為1.45、1.50、1.42 mL,平均得油量1.46 mL,計算平均含油率為10.36%,包合率為73.0%。
2.3 包合物指紋圖譜表征
2.3.1 供試品溶液的制備 稱取柳葉蠟梅β-環(huán)糊精包合物20 g,按照藥典附錄XD-1揮發(fā)油測定;通過水蒸氣蒸餾法收集揮發(fā)油,脫水,取揮發(fā)油18 mg,精密稱定,用正己烷溶解定容至10 mL,搖勻,作為供試品溶液。
2.3.2 對照品的制備 精密稱取柳葉蠟梅揮發(fā)油18 mg,置10 mL 容量瓶中,用正己烷定容至刻度,作為對照品溶液。
2.3.3 測定方法及結(jié)果 色譜柱INNOWAX(0.32 mm×30 m×0.5 μm)彈性石英毛細管柱;柱溫70 ℃,保持2 min,以2 ℃/min升溫至95 ℃,12 ℃/min升溫至157 ℃,2 ℃/min升溫至225 ℃,保持7 min;進樣口溫度250 ℃;檢測器溫度為280 ℃,分流比為1:40;理論板數(shù)按桉油素峰計算不應(yīng)低于10 000。分別精密量取供試品溶液、對照品溶液各0.2 μL,注入氣相色譜儀,記錄各個峰的保留時間和積分面積,結(jié)果見圖1~圖2。
圖1 柳葉蠟梅揮發(fā)油指紋圖譜
圖2 柳葉蠟梅β-環(huán)糊精包合物指紋圖譜
2.3.4 測定結(jié)果分析 從相對保留時間來看,柳葉蠟梅β-環(huán)糊精包合物色譜峰的6個共有峰包含在柳葉蠟梅揮發(fā)油的7個峰中,1(0.5129),2(0.6933),3(0.8190),4(0.9489),5(s)(1.0000),6(2.1532)。
從相對峰面積比值來看,柳葉蠟梅β-環(huán)糊精包合物的1號峰(0.5129),其平均峰面積比值(0.0794)在柳葉蠟梅1號峰(0.5128)峰面積比值(0.0774~0.1438)之間。因柳葉蠟梅β-環(huán)糊精包合物是以柳葉蠟梅和β-CD包合而成,其1號峰峰面積比值應(yīng)反映柳葉蠟梅的1號峰峰面積比值。結(jié)果表明柳葉蠟梅指紋圖譜與其β-環(huán)糊精包合物指紋圖譜非常相近,符合原料油與制劑之間指紋譜相近性的要求。
從共有峰的個數(shù)來看,柳葉蠟梅β-環(huán)糊精包合物有6個共有峰,柳葉蠟梅有7個共有峰。出現(xiàn)這種情況,可能由于制劑中的揮發(fā)油經(jīng)包合、樣品蒸餾提取兩個過程的處理,導(dǎo)致包合物樣品的指紋圖譜中的第7個峰的不穩(wěn)定性,也可能第7個峰的物質(zhì)與β-CD結(jié)合非常牢固,不容易被水蒸氣蒸餾出來之故。因此柳葉蠟梅β-環(huán)糊精包合物只有6個共有峰。
本實驗對整葉片、碎葉片、粗粉 3種不同粒度的柳葉蠟梅進行揮發(fā)油提取,發(fā)現(xiàn)研磨成粗粉,揮發(fā)油提取量較大,但是粗粉在蒸餾過程易增泡沫,并伴隨水蒸汽進入揮發(fā)油中;對揮發(fā)油提取時間進行了考察,發(fā)現(xiàn)4 h提取量>5 h提取量>3 h提取量,可能是因為提取時間過短,揮發(fā)油還未提取完全;若提取時間過長,會導(dǎo)致?lián)]發(fā)油的揮發(fā)和氧化損失,因此本試驗確定最佳提取工藝為柳葉蠟梅碎葉片、加入6倍量水,提取4 h。實驗中發(fā)現(xiàn),在揮發(fā)油提取器中加入一定量正己烷來收集揮發(fā)油,等正己烷徹底揮干后再進行精密稱定,可以解決揮發(fā)油微量揮發(fā)導(dǎo)致讀數(shù)不準的缺陷。
在包合物制備過程中發(fā)現(xiàn),以包合物含油率、油利用率進行分別分析,均顯示60 ℃的包合物收率高于40 ℃、80 ℃的收率,表明隨著包合溫度的升高、包合反應(yīng)速度的加快,生成的包合物量也越大;但溫度過高時,會導(dǎo)致部分揮發(fā)油揮發(fā),減少包合物生成量;溫度過低時,導(dǎo)致β-環(huán)糊精溶解度下降,亦會減少包合物生成量。對β-環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例、攪拌時間考察發(fā)現(xiàn),包合物的生成量與β-環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例、攪拌時間呈正相關(guān);但為縮短周期、節(jié)約成本,本試驗選擇β-環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例8∶1(g∶mL),包合溫度60 ℃,攪拌時間為2 h為最佳工藝。
指紋圖譜表征顯示柳葉臘梅與β-環(huán)糊精包合已經(jīng)形成,包合狀態(tài)良好;同時對提取工藝、包合工藝進行驗證發(fā)現(xiàn),該工藝操作方便、穩(wěn)定可行,對提高柳葉蠟梅中揮發(fā)油的穩(wěn)定性,促進柳葉蠟梅的使用利用有著積極意義。