正交优选β-环糊精包合芦荟珍珠胶囊中木香挥发油的实验研究

王连国 ，王 欣 ，孟宪杰 ，张 悫

1.辽宁省食品药品检验所，辽宁沈阳 110023；2.沈阳广播电视大学，辽宁沈阳 110003；3.沈阳市特种设备检测研究院，辽宁沈阳 110035

芦荟珍珠胶囊是由芦荟、珍珠和木香等3味中药经加工制成的中药制剂，具有清热导滞、行气通便之功效。用于因气滞热盛所致的大便干结、排便困难、脘腹胀满、口苦口干等。3味药合用可对便秘进行多重治疗。方中木香具有 “行气止痛”之功效，是芦荟珍珠胶囊的用药特色之一。

木香始载于《神农本草经》，列为上品，为菊科云木香属植物Aucklandia lappa Decne.的干燥根，临床应用广泛，多用于脾胃气滞所致的食欲不振、食积不化、脘腹胀痛等症。中药挥发油是存在于植物体中的可随水蒸气蒸馏得到的一种油状液体，它对光、空气、温度的影响较为敏感，受其影响易分解变质。环糊精具有环状空洞的特殊结构，能与其他物质分子形成包嵌化合物或络合物，在中药中多用于含挥发油类药物，挥发油被环糊精包合后与外界环境隔离，可减少挥发油在生产、贮存过程挥散或氧化变质,提高药物的稳定性。将木香提取挥发油，挥发油以β-环糊精进行包合，可增强其稳定性和药理作用[1]。

1 仪器与材料

木香（购自河北安国，由沈阳药科大学孙启时教授鉴定为菊科云木香属植物Aucklandia lappa Decne.的根）；循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；粉碎机、DZ-1BC型真空干燥箱（天津泰斯特仪器有限公司）。水为纯水，其他试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 木香油提取[2]

将木香制成粗粉，按《中国药典》2010年版一部附录ⅩD挥发油测定法（甲法）提取，用无水硫酸钠脱水，得到橙黄色木香挥发油，本品挥发油含量为2.46%。

2.2 包合方法

β-环糊精包合物常用的制备方法有饱和水溶液法、超声法和研磨法[3-4]。本实验参考相关文献[5-6]，采用研磨法对挥发油进行包合。

2.3 正交试验设计

在确定包合方法的基础上，采用L9（34）正交表安排实验方案，以包合挥发油的量为评价指标，对研磨法包合工艺条件进行优选。因素水平见表1。每个试验重复3次，对正交试验所得的最佳提取工艺进行验证性试验（表2）。

表1 因素水平表Tab.1 Factors and levels

表2 正交试验结果Tab.2 Results of orthogonal experiment design

实验方法：取β-CD A g，加B倍量蒸馏水研匀后，缓缓加入5 ml挥发油（用无水乙醇先配成50%溶液），手工研磨C h至成糊状，抽滤，包合物用石油醚冲洗3次（10 ml/次），40℃真空干燥5 h，得干包合物，备用。将干燥物精密称重，按《中国药典》2010年版一部附录ⅩD挥发油测定法 (甲法)方法提取5 h，静置后读取挥发油的量[2]。

从表 2可知，RA=RC＞RB，A、C是影响挥发油包合的主要因素，B则是次要因素，结合各因素的K值（越大越好）可得出：最佳组合为A2B2C3。

根据正交试验的观点，只选取有显著性意义因素的最好水平搭配，确定出最佳方案；而对于不显著性的因素，原则上可以由实际条件酌情处理。因此，综合上述分析可知：以挥发油包合量指标时，C因素在一定范围内（2～3 h）是不具有显著性影响的，从工业化生产实际角度来考虑选C2。即木香挥发油的最佳提取工艺为：β-环糊精∶挥发油（g∶ml）为 10∶1，包合时间 2 h，β-环糊精∶水为 1∶3。

3 讨论

本实验采用研磨法制备木香挥发油包合物，在研磨过程中，由于挥发油的水溶性差，将其与乙醇混合物滴入β-环糊精时，立刻有部分挥发油析出浮于水面，在一定程度上影响了包合的进程。因此在滴加挥发油时一定要控制好滴加的量和速度，否则会造成包合物包合不完全，从而影响实验工艺。

在包合物制备工艺研究中，一般采用包合率作为考察指标。本实验选择环糊精包合挥发油的量为指标，主要是为了考虑实际生产中制备挥发油包合物的主要目的是为了提高挥发油的稳定性，这样必须兼顾经济性和缩短包合时间。生产芦荟珍珠胶囊过程中将去掉乙醚洗涤包合物的过程。制备的挥发油包合物经过稳定性试验可以达到芦荟珍珠胶囊的生产要求。

β-环糊精包合物的形成一般与下列分子间相互作用因素有关：①三维空间排列的相互匹配性；②范德华力；⑧色散力；④偶极－偶极相互作用；⑤电荷转移作用；⑥静电作用力；⑦氢键；⑧疏水作用，其中一个基本要求是尺寸的匹配，即对体积的选择性[7]。环糊精包合挥发油主要有饱和水溶液法、超声法和研磨法3种方法。其中，饱和水溶液法在工业生产中可能是在水溶液中挥发油溶解度很低难以分散而浮在水面以上，因此减低了挥发油分子与β-环糊精分子的接触机会，且搅拌在主客体尺寸相匹配条件下也不能给挥发油分子进入β-环糊精分子空腔内提供外力，常导致包合率较低；更为重要的是包合过程与沉淀过程耗时长增加了制备成本。超声法目前难以解决生产设备的环境污染问题也不是工业生产的主要包合方法。研磨法在人工或机械研磨的外力下使挥发油与β-环糊精充分混合接触，并在主客体尺寸相匹配的条件下有一定的几率把挥发油分子在外力作用下挤进β-环糊精分子空腔内，从而使研磨法的工业生产中应用最高。

[1]周利国,魏凤玲.β-环糊精包合技术及应用[J].医学创新研究,2006,3(3)：31-33.

[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[S].北京：中国医药科技出版社,2010：附录5-16.

[3]徐莲英,侯世祥.中药制药工艺技术解释[M].北京：人民卫生出版社,2003：126.

[4]安书麟.最新药物制剂技术及应用[M].北京：中国医药科技出版社,1993：69.

[5]匡菊香,田应彪,黄怡,等.木香挥发油β-环糊精包合工艺研究[J].中南药学,2003,1(4)：220-221.

[6]周彦彬,徐康平,姚瑶,等.木香挥发油β-环糊精包合物研究[J].湖南中医学院学报,2003,23(1)：23-24.

[7]杨郁,张国梅,双少敏,等.环糊精包合作用及其分子识别功能的研究进展[J].光谱实验室,2003,20(2)：169-180.