任桂林，柯 剛，鄭 琴，黃 銳，朱麗云，蒲清榮，楊 明*

1.西南醫(yī)科大學附屬中醫(yī)醫(yī)院，瀘州 四川 646000

2.瀘州市人民醫(yī)院，瀘州 四川 646000

3.江西中醫(yī)藥大學 現(xiàn)代中藥制劑教育部重點實驗室，江西 南昌 330004

陳皮和青皮作為“一體二用”的代表，其揮發(fā)油（volatile oil，VO）的化學成分具有相似性，均含有檸檬烯、α-蒎烯、γ-萜品烯等揮發(fā)性成分，其中檸檬烯含量最高，相對含量占80%以上[1]。陳皮、青皮揮發(fā)油對消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)均具有一定的藥理作用。雖然中藥揮發(fā)油在各種疾病中均起著重要的作用，但是由于揮發(fā)油在常溫下可自行揮發(fā)，對空氣、光、熱均較敏感的特性限制了其應(yīng)用，改善揮發(fā)油穩(wěn)定性的方式顯得尤為重要[2-3]。目前，改善揮發(fā)油的穩(wěn)定性方式主要包括包合、微膠囊、納米脂質(zhì)體[4-6]等，但這些技術(shù)的應(yīng)用普遍存在有機溶劑殘留、載藥量低、穩(wěn)定性差，對制劑工藝有特殊要求，不利于工業(yè)化大生產(chǎn)[7-14]。

采用多孔載體材料對揮發(fā)油進行吸附，在一定程度上可以提高揮發(fā)油的穩(wěn)定性。其中張振海等[15]利用交聯(lián)聚維酮固化肉桂揮發(fā)油，制備固化粉末粉體學性質(zhì)較好，穩(wěn)定性提高。田娟娟等[16]利用介孔二氧化硅固化柴翹揮發(fā)油，結(jié)果表明，以介孔二氧化硅作為載體固化揮發(fā)油，具有載藥量大、高熱穩(wěn)定性和高機械穩(wěn)定性的優(yōu)勢。寧青等[17]利用多孔淀粉固化肉桂揮發(fā)油，結(jié)果肉桂揮發(fā)油被固化后，受熱穩(wěn)定性提高。其次采用微孔淀粉、納米羥基磷灰石、氧化石墨烯等材料對揮發(fā)油進行固化，均提高了揮發(fā)油的穩(wěn)定性[18-21]。

國際純粹和應(yīng)用化學協(xié)會（IUPAC）根據(jù)孔徑大小的不同，將多孔材料分為3 類：小于2 nm 的為微孔材料；介于2～50 nm 的為介孔材料；大于50 nm 的為大孔材料。二氧化硅350FCP 作為介孔材料具有作為優(yōu)異吸附材料的特性：孔道結(jié)構(gòu)有序性；孔徑分布單一性和可調(diào)控性；介孔形狀多樣性。這些特性使其在吸附分離，工業(yè)催化、生物醫(yī)學、環(huán)境保護等領(lǐng)域具有極為重要的作用。由于其具有較高的比表面積和較大的孔體積，熱穩(wěn)定性良好，可以作為藥物載體應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域[22-23]。

為了提高揮發(fā)油的穩(wěn)定性，協(xié)調(diào)揮發(fā)與穩(wěn)定釋放。本實驗采用二氧化硅系列材料作為載體，通過物理吸附法實現(xiàn)液體物料固體化的目的。同時對陳皮、青皮揮發(fā)油固化前后其化學成分的揮發(fā)規(guī)律進行了研究。該工藝通過簡單的攪拌即可將載體與揮發(fā)油混合均勻，在一定程度上提高揮發(fā)油的穩(wěn)定性，并使其粉末化以便于制備各種劑型，具有制備工藝簡單、方便、便于制劑成型加工等優(yōu)勢特點，具有較好的應(yīng)用前景。

1 儀器與材料

RW50 置頂電動攪拌器，上海滬析實業(yè)有限公式；YP2002 電子天平，上海永正醫(yī)療儀器有限公司；Agilent 7890A/5975C 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國安捷倫科技公司；MS2000 激光粒度儀，英國馬爾文儀器有限公司；Tristar II Plus 2.02 BET 物理吸附儀，美國麥克公司；BSA224S-CW 電子天平，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；無水乙醇，批號190905，西隴科學股份有限公司；二氧化硅，批號H1824116，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；介孔二氧化硅350FCP（350FCP，批號TE-1361）、介孔二氧化硅770FCP（770FCP，批號SE-1180），日本富士硅化學株式會社。

2 方法

2.1 載體材料物性表征

選擇二氧化硅、350FCP、770FCP 材料作為吸附揮發(fā)油的載體材料。取各種載體材料適量，運用馬爾文激光粒度儀測定粒徑，以空氣作為分散媒介，振動給料為70%，分散空氣為200 kPa（2.00 Bar），測定各載體材料的粒徑。分別取適量的載體材料放置樣品管內(nèi)，在60 ℃用氮氣吹至恒定質(zhì)量。運用比表面積測定儀分別測定載體材料的表面積、孔隙率以及孔徑。

2.2 氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）條件

GC 條件：HP-5MS 毛細石英管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為氦氣；柱體積流量1.0 mL/min；進樣量1.0 μL；分流比為40∶1；進樣口溫度250 ℃，升溫程序：40 ℃保持2 min，以10 ℃/min 升溫至220 ℃，以20 ℃/min 升溫至300 ℃，保持5 min。

質(zhì)譜條件：電子源為EI；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；四級桿溫度150 ℃；質(zhì)量掃描范圍m/z30～650。

2.3 揮發(fā)油的揮發(fā)率考察

分別取相同質(zhì)量的陳皮、青皮飲片，單獨提取揮發(fā)油后進行物理混合。取適量揮發(fā)油置于表面皿中，在25 ℃和60 ℃下分別于不同時間點取樣，采用GC-MS 檢測揮發(fā)油中的化學成分。以D-檸檬烯為指標，以0 h 初始揮發(fā)油中含有的D-檸檬烯峰面積為標準，按照公式計算不同時間點揮發(fā)油中D-檸檬烯的揮發(fā)率。

揮發(fā)油中D-檸檬烯的揮發(fā)率＝(初始D-檸檬烯峰面積－不同時間點D-檸檬烯峰面積)/初始D-檸檬烯峰面積

2.4 載體材料固化揮發(fā)油粉末的制備

分別稱取適量的載體材料置于容器中，并按照揮發(fā)油（mL）與載體材料（g）為1∶5、2∶5、3∶5、4∶5、5∶5 的比例，依此類推（按照不同的材料吸附能力不同所制備的比例也不同），于200 r/min 條件下，邊攪拌邊滴加揮發(fā)油，攪拌8 min，使揮發(fā)油被載體材料充分吸收并混合均勻，制得揮發(fā)油固化粉末，密封保存，備用。

2.5 載體材料固化揮發(fā)油粉末吸附率的計算

精密量取揮發(fā)油100 μL 于10 mL 棕色瓶中，用無水乙醇定容，搖勻，用0.22 μm 微孔濾膜濾過，取續(xù)濾液，采用GC-MS 按照“2.2”項下條件測定化學成分。取載體材料固化粉末1.5 g，精密稱定，置錐形瓶中，精密加入無水乙醇25 mL，稱定質(zhì)量，超聲處理10 min，放冷，再稱定質(zhì)量，用無水乙醇補足減失的質(zhì)量，搖勻，濾過，濾液用0.22 μm 微孔濾膜濾過，取續(xù)濾液，采用GC-MS 按照“2.2”項下條件測定化學成分。

每種載體材料按照不同比例制備成固化粉末，利用GC-MS 法測定其固化粉末中揮發(fā)油的化學成分，以揮發(fā)油中D-檸檬烯的峰面積為標準峰面積，按照公式計算不同比例制備的固化粉末中揮發(fā)油的吸附率。

揮發(fā)油吸附率＝固化粉末中D-檸檬烯質(zhì)量/揮發(fā)油中D-檸檬烯投藥量

2.6 載體材料固化揮發(fā)油粉末穩(wěn)定性研究

分別制備揮發(fā)油與載體材料不同比例的固化粉末，將制備的載體材料固化粉末平鋪于容器中，厚度約為0.5 cm，于25 ℃下放置，不同時間點取樣，采用GC-MS 法按照“2.2”項下條件測定其化學成分。以D-檸檬烯為指標，以加入的揮發(fā)油中含有的D-檸檬烯峰面積為標準，計算不同時間點固化粉末中揮發(fā)油的保留率，保留率的計算公式與揮發(fā)油吸附率公式一致，同時計算不同時間點固化粉末中揮發(fā)油的揮發(fā)率。

固化粉末中揮發(fā)油的揮發(fā)率＝(初始保留率－不同時間點的保留率)/初始保留率

繪制揮發(fā)油與載體材料不同比例的固化粉末隨時間變化的保留率和揮發(fā)率曲線，根據(jù)載體材料用量、保留率、揮發(fā)率等因素，優(yōu)選出載體材料固化揮發(fā)油的最佳比例。

2.7 揮發(fā)規(guī)律的研究

取適量揮發(fā)油放置于25 ℃下，不同時間點取樣，采用GC-MS 測定其化學成分。將測定出的揮發(fā)油化學成分隨時間變化的峰面積進行整理，共計整理出34 個化學成分峰面積隨時間變化的數(shù)據(jù)，運用Python 軟件繪制34 個化學成分的峰面積隨時間變化的曲線，即為化學成分的釋放曲線。運用Python軟件對所有化學成分的峰面積進行標準差標準化處理，對34 個化學成分的揮發(fā)規(guī)律進行聚類。根據(jù)揮發(fā)規(guī)律將34 個化學成分歸納為2 大類，對這2 大類成分標準化處理后的峰值隨時間變化曲線進行作圖，驗證其聚類結(jié)果。

對優(yōu)選的最佳比例的載體材料固化揮發(fā)油粉末25 ℃下34 個化學成分隨時間變化的峰面積進行整理，分析方法同上述揮發(fā)油中34 個化學成分分析方法，考察固化粉末中揮發(fā)油的釋放規(guī)律及載體材料對揮發(fā)油釋放的影響。

2.8 緩釋效果的評價

以D-檸檬烯為考察指標，計算25 ℃下不同時間點揮發(fā)油、固化粉末中D-檸檬烯的揮發(fā)率，繪制釋放曲線，評價其緩釋效果。同時繪制揮發(fā)油及不同載體材料的固化粉末中D-檸檬烯的化學成分釋放曲線，縱軸為D-檸檬烯的峰面積，橫軸為時間，并且在其左側(cè)做其軸對稱圖像，得到D-檸檬烯的香氣圖形，比較揮發(fā)油固化前后香氣圖形的變化，評價其緩釋的效果。

3 結(jié)果

3.1 載體材料物性表征

3.1.1 粒徑考察 分別取適量的載體材料，運用馬爾文激光粒度儀，采用干法測粒徑法測定載體材料的粒徑，粒徑分布見表1。d0.1、d0.5、d0.9分別表示粒度累積分布（0～1）中10%、50%、90%所對應(yīng)的直徑。根據(jù)粒徑可以看出，3 種材料的粒徑差異不大，說明粒徑對載體材料吸附能力的影響不大。

表1 不同載體材料的粒徑分布 (±s,n=3)Table 1 Particle sizes of different carrier materials (±s,n=3)

表1 不同載體材料的粒徑分布 (±s,n=3)Table 1 Particle sizes of different carrier materials (±s,n=3)

載體材料 d0.1/μm d0.5/μm d0.9/μm二氧化硅 0.919±0.017 1.534±0.032 2.496±0.036 350FCP 1.269±0.005 2.475±0.017 4.566±0.043 770FCP 0.703±0.003 4.215±0.121 11.293±0.088

3.1.2 比表面積、孔隙體積和平均孔徑的測定 采用比表面積測定儀分別測定二氧化硅、350FCP、770FCP 的比表面積、孔隙體積和平均孔徑，結(jié)果見表2、3。從比表面積測定結(jié)果來看，二氧化硅的多點BET 比表面積僅為（3.450±0.001）m2/g，與其他2 種介孔二氧化硅材料相差甚遠，這與二氧化硅的結(jié)構(gòu)相吻合。從孔隙體積和平均孔徑測定結(jié)果來看，350FCP 的孔隙體積高達（1.281±0.003）cm3/g，吸附平均孔徑為（18.176±0.002）nm，遠遠大于二氧化硅和770FCP，說明350FCP 的孔隙體積和平均孔徑大，可以吸附更多的揮發(fā)油，這也為350FCP 作為最優(yōu)的固化載體材料提供理論依據(jù)。

表2 載體材料的比表面積 (±s,n=3)Table 2 Specific surface area of carrier materials (±s,n=3)

表2 載體材料的比表面積 (±s,n=3)Table 2 Specific surface area of carrier materials (±s,n=3)

比表面積/(m2·g?1)載體材料 單點比表面積 多點BET比表面積Langmuir比表面積t-plot 法微孔面積t-plot 法外表面積BJH 吸附孔累積表面積BJH 解吸孔累積表面積二氧化硅 3.186±0.003 3.450±0.001 3.390±0.035 2.016±0.001 1.435±0.009 2.812±0.010 2.989±0.008 350FCP 255.426±0.178 281.975±0.135 305.853±0.206 57.923±0.047 224.052±0.153 256.383±0.207 359.233±0.367 770FCP 472.593±0.278 525.723±0.356 583.744±0.317 506.970±0.289 18.754±0.037 173.829±0.103 176.598±0.127

表3 載體材料的孔隙體積和平均孔徑 (±s,n=3)Table 3 Pore volume and pore size of carrier materials (±s,n=3)

表3 載體材料的孔隙體積和平均孔徑 (±s,n=3)Table 3 Pore volume and pore size of carrier materials (±s,n=3)

孔隙體積/(cm3·g?1) 平均孔徑/nm載體材料單點吸附孔隙總體積t-plot 法微孔體積BJH 孔隙吸附累積體積BJH 孔隙解吸累積體積 BET 吸附 BJH 吸附 BJH 解吸二氧化硅 0.008±0.000 0.001±0.000 0.005±0.000 0.005±0.000 6.347±0.001 7.016±0.002 6.580±0.001 350FCP 1.281±0.003 0.023±0.001 1.284±0.002 1.285±0.004 18.176±0.002 20.032±0.006 14.310±0.008 770FCP 0.268±0.001 0.240±0.001 0.122±0.000 0.122±0.001 2.040±0.001 2.814±0.001 2.769±0.001

3.2 載體材料固化揮發(fā)油粉末外觀考察

3.2.1 二氧化硅固化揮發(fā)油粉末外觀考察 二氧化硅固化揮發(fā)油的粉末外觀如圖1所示，在揮發(fā)油與二氧化硅比例為1∶5 時，呈粉末狀。揮發(fā)油與二氧化硅比例為2∶5 時，呈稀糊狀，黏壁、成團，完全不能吸附揮發(fā)油，故二氧化硅不能作為一種吸附揮發(fā)油的載體材料。

圖1 二氧化硅固化揮發(fā)油粉末外觀Fig.1 Powder appearance of volatile oil cured by silicon dioxide

3.2.2 350FCP 固化揮發(fā)油（350FCP-VO-SCP）粉末外觀考察 350FCP-VO-SCP 粉末的外觀如圖2所示，揮發(fā)油與350FCP 的比例在1∶5～8∶5 時，揮發(fā)油都能被很好地吸收，粉末表面干爽，無黏壁、成團、結(jié)塊等現(xiàn)象。350FCP 作為一種介孔材料，可以作為吸附揮發(fā)油的一種載體材料。

3.2.3 770FCP 固化揮發(fā)油（770FCP-VO-SCP）粉末外觀考察 770FCP-VO-SCP 粉末的外觀如圖3所示，揮發(fā)油與770FCP 的比例在1∶5～2∶5 時，揮發(fā)油都能被很好的吸收，粉末表面干爽。揮發(fā)油與770FCP 的比例為3∶5 時，呈稀糊狀，黏壁，成團，無法繼續(xù)吸附揮發(fā)油，故770FCP 也不能作為一個很好的載體材料吸附揮發(fā)油。

3.3 載體材料固化揮發(fā)油粉末吸附率考察

根據(jù)不同的載體材料固化揮發(fā)油粉末外觀可以考察每種載體材料對揮發(fā)油吸附的最大能力，以此為基礎(chǔ)，進一步對不同比例的固化粉末對揮發(fā)油的吸附能力進行測定。將揮發(fā)油與載體材料按照不同的比例制備成固化粉末，計算不同比例的固化粉末中揮發(fā)油的吸附率，結(jié)果見表4。可以看出，350FCP 是這3 種載體材料中固化效果比較好的載體材料，這與350FCP 的物理性質(zhì)考察結(jié)果一致。

圖2 350FCP-VO-SCP 粉末外觀Fig.2 Powder appearance of 350FCP-VO-SCP

圖3 770FCP-VO-SCP 粉末外觀Fig.3 Powder appearance of 770FCP-VO-SCP

表4 不同載體材料中揮發(fā)油吸附率 (±s,n=3)Table 4 Adsorption rates of volatile oil in different carrier materials (±s,n=3)

表4 不同載體材料中揮發(fā)油吸附率 (±s,n=3)Table 4 Adsorption rates of volatile oil in different carrier materials (±s,n=3)

“?”：未制備該比例的固化粉末，無吸附率數(shù)據(jù)“?”:no solidified powder with this ratio was prepared,and there was no data of adsorption rate

載體材料 揮發(fā)油吸附率/%1∶5 2∶5 3∶5 4∶5 5∶5 6∶5 7∶5 8∶5二氧化硅 41.23±1.02 47.52±1.25 ? ? ? ? ? ?350FCP 98.14±1.78 81.27±1.58 65.24±1.04 57.27±1.62 45.95±1.48 43.27±1.57 37.68±1.08 34.37±0.89 770FCP 35.89±0.83 44.25±1.45 55.02±1.57 ? ? ? ? ?

3.4 350FCP-VO-SCP 的穩(wěn)定性研究

根據(jù)上述結(jié)果分別對固化效果較好的二氧化硅350FCP 載體材料固化后的粉末進行進一步的研究，研究固化粉末的穩(wěn)定性。分別制備揮發(fā)油與二氧化硅350FCP 比例為1∶5、2∶5、3∶5、4∶5、5∶5、6∶5、7∶5、8∶5 共8 種固化粉末。將8 種不同比例的350FCP-VO-SCP 置于25 ℃下，繪制25 ℃下不同比例的350FCP-VO-SCP 中揮發(fā)油的保留率曲線和揮發(fā)率曲線，結(jié)果見圖4。

從保留率的結(jié)果來看，揮發(fā)油與350FCP 比例為1∶5 和2∶5 時，保留率變化較快，揮發(fā)油與350FCP 比例為3∶5～8∶5 時，保留率的變化趨勢基本一致。

從揮發(fā)率的結(jié)果來看，不同比例的揮發(fā)油與350FCP 的揮發(fā)率曲線變化趨勢基本一致。結(jié)合不同比例的揮發(fā)油與350FCP 的吸附率結(jié)果來看，揮發(fā)油與350FCP 比例為1∶5、2∶5 時，吸附率分別為98.14%、81.27%，吸附率雖高，但是揮發(fā)油所占比例較低。揮發(fā)油與350FCP 比例為3∶5 時，其吸附率為65.24%，并且保留率較高。揮發(fā)油與350FCP比例為4∶5 及以上時，吸附率僅為50%左右，甚至更低，說明其揮發(fā)油吸附較少。綜合考慮揮發(fā)油占比、載體材料用量、揮發(fā)油吸附率、保留率、揮發(fā)率等因素，以揮發(fā)油與350FCP 比例為3∶5 作為350FCP 固化陳皮、青皮揮發(fā)油的最佳比例。

圖4 25 ℃下不同比例的350FCP-VO-SCP 中揮發(fā)油保留率曲線和揮發(fā)率曲線Fig.4 Retention curves and volatilization rate curves of essential oil in 350FCP-VO-SCP with different proportions at 25 ℃

3.5 揮發(fā)油揮發(fā)規(guī)律研究

3.5.1 揮發(fā)油中化學成分揮發(fā)規(guī)律研究 將25 ℃下測定的不同時間點揮發(fā)油的化學成分峰面積進行整理，最終整理出34 個化學成分，34 個化學成分按照出峰時間排序分別為側(cè)柏烯、α-蒎烯、β-水芹烯、β-蒎烯、月桂烯、α-水芹烯、α-松油烯、傘花烴、D-檸檬烯、β-羅勒烯、γ-松油烯、異松油烯、芳樟醇、β-松油醇、4-松油烯醇、α-松油醇、癸醛、順式香芹醇、香茅醇、橙花醇、百里酚甲醚、右旋香芹酮、紫蘇醛、百里香酚、對乙烯基愈創(chuàng)木酚、δ-欖香烯、β-欖香烯、β-石竹烯、γ-欖香烯、β-金合歡烯、葎草烯、(?)-大根香葉烯D、α-金合歡烯、(+)-δ-蓽澄茄烯。

繪制出這34 個化學成分峰面積隨時間變化曲線，34 個化學成分揮發(fā)曲線圖按照出峰時間的順序依次排序，如圖5所示。從圖5中可以看出，峰面積隨時間變化的揮發(fā)曲線呈現(xiàn)一定的規(guī)律，如側(cè)柏烯、α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、D-檸檬烯、α-松油烯等化學成分的揮發(fā)曲線呈現(xiàn)一致的趨勢，而另一些化學成分，如百里香酚、α-金合歡烯、芳樟醇、香茅醇等化學成分揮發(fā)曲線又呈現(xiàn)另一種趨勢。

圖5 揮發(fā)油中化學成分峰面積隨時間變化曲線圖Fig.5 Curve of peak area of chemical constituents in volatile oil changing with time

因化學成分的峰面積的值差異太大，故將34個化學成分峰面積的值運用Python 軟件進行標準差標準化處理，再將處理后的值進行聚類分析，聚類分析圖如圖6所示。從圖6中可以看出，34 個化學成分可以分為2 個大類。異松油烯、傘花烴、β-羅勒烯、γ-松油烯、月桂烯、α-松油烯、D-檸檬烯、α-水芹烯、側(cè)柏烯、α-蒎烯、β-水芹烯、β-蒎烯為一個大類，共計12 個化學成分，即為A 類化學成分。β-欖香烯、β-石竹烯、β-金合歡烯、γ-欖香烯、葎草烯、香茅醇、橙花醇、芳樟醇、β-松油醇、癸醛、(?)-大根香葉烯D、百里香酚、α-金合歡烯、(+)-δ-蓽澄茄烯、順式香芹醇、α-松油醇、對乙烯基愈創(chuàng)木酚、δ-欖香烯、紫蘇醛、右旋香芹酮、4-松油烯醇、百里酚甲醚為1 個大類，共計22 個化學成分，即為B 類化學成分。對應(yīng)34 個化學成分的出峰時間，可以看出出峰時間為前12 位的化學成分為A類化學成分，均為烯類化學成分，其出峰時間較快。出峰時間靠后的為B 類化學成分，從芳樟醇化學成分開始分為B 類。

根據(jù)A 類成分和B 類成分的劃分，分別對標準化后的峰面積值對時間進行作圖，結(jié)果見圖7。由圖7可知，A 類成分（12 個化學成分）峰面積隨時間變化的曲線基本一致，表明這12 個化學成分揮發(fā)呈現(xiàn)一致的揮發(fā)規(guī)律，前4 h 揮發(fā)速度很快。B類成分（22 個化學成分）峰面積隨時間變化的曲線基本一致，表明這22 個化學成分呈現(xiàn)一致的揮發(fā)規(guī)律，揮發(fā)速度明顯較A 類成分緩慢。

圖6 揮發(fā)油中化學成分聚類分析圖Fig.6 Chemical composition cluster analysis of volatile oil

圖7 揮發(fā)油中2 類化學成分標準化后的峰面積與時間關(guān)系圖Fig.7 Relationship between peak area and time after standardization of A and B chemical components in volatile oil

3.5.2 350FCP-VO-SCP 中化學成分的揮發(fā)規(guī)律研究 對25 ℃下?lián)]發(fā)油與350FCP 比例為3∶5 的固化粉末進行進一步的分析，繪制34 個化學成分隨時間變化的曲線，結(jié)果見圖8。對峰面積進行標準差標準化處理后進行聚類分析，聚類結(jié)果見圖9，從圖9中可以看出，A 類化學成分仍可聚為一類。B 類化學成分個別較分散，如香茅醇、橙花醇、δ-欖香烯、(?)-大根香葉烯D，這可能與350FCP 載體材料有關(guān)。分別對A、B 2 類成分標準化處理后的峰面積對時間作圖，結(jié)果見圖10，其中B 類化學成分除去香茅醇、橙花醇、δ-欖香烯、(?)-大根香葉烯D 4 個化學成分。

圖8 350FCP-VO-SCP 中揮發(fā)油化學成分峰面積隨時間變化曲線圖Fig.8 Curve of peak area of chemical constituents of volatile oil in 350FCP-VO-SCP varies changing with time

圖9 350FCP-VO-SCP 中揮發(fā)油化學成分聚類分析圖Fig.9 Clustering analysis of chemical composition of essential oil in 350FCP-VO-SCP

在25 ℃下對揮發(fā)油、固化粉末的化學成分隨時間變化規(guī)律考察，并進行聚類分析，發(fā)現(xiàn)一致的規(guī)律，這2 類化學成分與出峰時間密切相關(guān)，即相對分子質(zhì)量小的化學成分先出峰，相對分子質(zhì)量大的成分后出峰；相對分子質(zhì)量小的化學成分比相對分子質(zhì)量大的化學成分易揮發(fā)。出峰時間靠前的前12 位化學成分可以聚為一類（A 類），出峰時間靠后的22 位其他類化學成分可以聚為一類（B 類）。其次這2 類化學成分與其分類密切相關(guān)，A 類化學成分均為烯類，B 類化學成分有醇類、醚類、酚類、醛類等。對A 類與B 類成分的揮發(fā)規(guī)律作圖，發(fā)現(xiàn)A 類化學成分斜率較大，揮發(fā)較快。B 類成分揮發(fā)曲線較平緩。在香料分類法中，依據(jù)各種香料在辨香紙上揮發(fā)留香的時間長短將香料分為了頭香、體香和基香3 大類[24]。這與香精香料理論中的頭香、體香、基香理論相吻合。

3.6 緩釋效果的評價

將25 ℃下?lián)]發(fā)油、350FCP-VO-SCP 中D-檸檬烯的揮發(fā)率進行整理繪制揮發(fā)曲線，結(jié)果見圖11，經(jīng)350FCP 載體材料固化后，揮發(fā)油的揮發(fā)率變得緩慢。

以D-檸檬烯作為指標成分，分別單獨繪制揮發(fā)油、350FCP-VO-SCP 中D-檸檬烯的香氣圖形，結(jié)果見圖12，從香氣圖形中可以看出，揮發(fā)油固化之前揮發(fā)油釋放很快，香氣圖形比較尖銳，經(jīng)過載體材料固化以后，揮發(fā)油后半段釋放變得緩慢且平穩(wěn)。

4 討論

4.1 揮發(fā)規(guī)律與化學成分、香料理論相結(jié)合

圖10 350FCP-VO-SCP 中A、B 類成分標準化峰面積與時間關(guān)系圖Fig.10 Relationship between standardized peak area and time of class A and B components in 350FCP-VO-SCP

圖11 固化揮發(fā)油前后揮發(fā)率曲線Fig.11 Volatilization rate curve of volatile oil before and after curing

本實驗通過對揮發(fā)規(guī)律的研究，將陳皮、青皮揮發(fā)油的化學成分按照其釋放規(guī)律進行聚類，歸納為2 大類。首先這2 類化學成分與出峰時間密切相關(guān)，其次這2 類化學成分與其化學結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。這主要是由于化學成分的揮發(fā)與沸點有關(guān)，化學成分的沸點越低越容易汽化，沸點越高越難汽化。由于物質(zhì)的沸點低，在常溫下的飽和蒸氣壓就高，就會揮發(fā)的更快。同時這也是首次創(chuàng)新性地將揮發(fā)速率與化學成分相關(guān)聯(lián)，將揮發(fā)性成分的揮發(fā)規(guī)律與香料理論中頭香、體香、基香相吻合，為香料理論奠定化學成分基礎(chǔ)。

4.2 載體材料固化揮發(fā)油具有緩釋作用

多孔載體材料固化揮發(fā)油可以隔絕外界環(huán)境的影響，制約分子間的相互作用，降低分子的碰撞幾率，降低富集度，增大揮發(fā)油的分散度。從350FCP固化揮發(fā)油粉末的穩(wěn)定性研究以及緩釋效果的評價均可以看出，經(jīng)過350FCP 固化以后，揮發(fā)油的釋放均得到了一定的改變，發(fā)現(xiàn)350FCP 載體材料可以調(diào)控揮發(fā)油的穩(wěn)定釋放，達到釋放與穩(wěn)定最佳平衡點。

圖12 固化揮發(fā)油前后D-檸檬烯香氣圖形Fig.12 D-limonene aroma pattern in volatile oil before and after curing

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突