通脉平胶囊中挥发油提取工艺及其β-CD包合工艺的研究
2012-01-24高月娟谭思思王景欣
高月娟 谭思思 王景欣
(牡丹江医学院红旗医院·157011)
通脉平胶囊是由黄芪、丹参、肉桂、党参、玄参、金银花等组成,具有抗炎、提高毛细血管通透性作用,用于治疗血栓闭塞性脉管炎。方中肉桂含有挥发油,本实验优选挥发油提取工艺并进一步采用包合技术对挥发油进行包合,旨在降低挥发油损失,增强疗效。有文献报道[1],采用包合技术,使挥发油包裹到β-CD形成的空腔结构中,使液体药物实现固体粉末化,可避免挥发油在贮藏时挥发,保证药品质量及临床疗效,并减少挥发油在生产、储存过程中挥散和氧化变质,从而提高了制剂的稳定性。
1 药品、辅料和仪器
药品:肉桂饮片购于安国市医药有限责任公司。经鉴定符合2010版《中国药典》一部规定。
辅料:β-CD(β~环糊精)天津市科密化学试剂有限公司,纯度≥99%,符合2010版《中国药典》二部标准。
仪器:BSA224S-CW电子分析天平(万分之一,上海梅特勒-托利多公司);UV-160A紫外/可见分光光度仪(日本岛津);XL-03-04XL84-Ⅱ磁力搅拌器;挥发油提取器(比重大于1型),符合中国药典标准。
2 挥发油的提取方法与结果
2.1 实验方法
根据有关资料和预实验,以水蒸气蒸馏法提取挥发油,采用正交设计进行实验。选择浸泡时间(A)、提取时间(B)、加水量(C)3个因素,每个因素3个水平的试验方案。因素水平设计见表1。
表1 因素水平表
称取肉桂300g,平行九份。按上述因素水平采用L9(34)正交表进行试验,收集挥发油,结果见表2。
表2 L9(34)正交实验结果
以挥发油体积为试验指标进行直观分析、方差分析,结果见表3.
表3 方差分析表
根据表3方差分析结果,对挥发油提取结果进行直观分析,比较4个数的极差,RA>RB>RC>RD,故影响因素的大小顺序为A>B>C>D。由上述方差分析结果可知,因素A、B各水平间有显著性差异(F>19),再结合挥发油各水平含量及实际生产,优选最佳提取工艺为A2B1C2,即药材加8倍量水浸泡1小时,蒸馏提取6小时。
3 挥发油包合工艺方法与结果
3.1 实验方法
用研磨法制备挥发油β-CD包合物,采用正交设计进行实验。因素和水平见表1,其方法为在一定的实验温度下,将β-CD加适量蒸馏水研匀后,精密吸量取1.00ml挥发油,取挥发油,用乙醇(1:2)稀释,在精密称取β-CD置研钵中,加入适量水,边研磨边用滴管将挥发油的乙醇稀释液滴入β-CD与水的混合物中,快速研磨置规定时间,置冰箱适量冷藏24h,抽滤至干,依次用适量水及无水乙醇洗涤研钵和包合物,置无挥发油气味,包合物(50℃)真空干燥4小时,得白色粉末状物,称重,计算收率。因素水平设计见表4。
表4 因素水平表
3.2 包合率、包合物收率计算
取干燥包合物适量,精密称重,置装有沸石的250ml烧瓶中,加蒸馏水200ml,按中国药典2010年版一部附录挥发油测定法提取挥发油,置油量不再增加时停止加热,放置1小时,置油呈清亮淡黄色,称定挥发油重量,计算挥发油体积,按下式计算包合率、包合物收得率。
包合率=包合物量÷(β-CD+挥发油投入量)×100%
包合物得率=包合物中挥发油回收量÷(挥发油投入量×空白回收率)×100%
包合率为衡量包合效果的中药指标,挥发油利用率越高,包合效果越好,可作为包合工艺筛选的主要指标,权重系数定为0.7,但包合物收得率也有意义,越高,包合效果越好,因此,包合物收得率可作为次要筛选指标,权重系数定为0.3,将二者进行综合评分。
包合率评分=挥发油利用率/最大挥发油包合率×0.7×100
包合物得率评分=包合物收率/最大挥发油收率值×0.3×100
综合评分=包合率评分+包合物得率评分
3.3 挥发油空白回收率的测定
于500ml蒸馏瓶中加入200ml蒸馏水和1ml挥发油,加热提取挥发油至油量不在增加为止。结果得挥发油平均值为0.5012ml(n=3),按下式计算装置的空白回收率:
空白回收率=实际测得挥发油量/蒸馏前投以油量×100%
经3次测定,计算装置的挥发油平均空白回收率为50.12%。实验结果见表5。
表5 L9(34)正交实验结果
以包合率、包合物得率为试验指标进行直观分析、方差分析,结果见表6.
表6 方差分析
结果表明,影响包合效果的顺序为β-CD与油之比>包合时间>包合温度,最佳包合工艺A2B3C1,即挥发油与β-CD比为1:8,包合温度60℃,包合时间1小时。
3.4 验证性试验
3.4.1 最佳提取工艺的验证 取黄芪、丹参、肉桂、当归、川芎、党参、玄参、金银花等,按上述最佳工艺进行验证试验(n=3),挥发油的得率最高,且工艺稳定,故所选工艺技术条件A2B1C2是可行的。
3.4.2 最佳包合工艺的验证 取挥发油和乙醇(V:V=1:2),按上述最佳工艺验证试验(n=3),挥发油得率最高,且工艺稳定,故所选的工艺技术条件A2B3C1,是可行的。
3.4.3 包合物的质量研究 取含挥发油的包合物与按制备方法制备的空白包合物(不加任何药物)各少许于盖玻片上,置光学显微镜下观察。结果:空白包合物为规则的β-CD板状结晶,含油的化合物为不规则形的粉末。证明挥发油与β-CD确以形成包合物。
4 β-CD包合物的紫外鉴别
采用紫外可见分光光度法,以吸收曲线和吸收峰的位置和高度来判断包合物形成的情况。
仪器:岛津UV~2550
测定条件:紫外扫描范围200~400nm。
样品1:精密吸取挥发油0.0625ml,置100ml容量瓶中,加乙醇稀释至刻度,摇匀,备用。
样品2:精密称取β-CD0.5g,挥发油0.0625g,加乙醇40ml洗涤,滤过,滤液加乙醇定容至100ml,备用。
样品3:精密称取β-CD挥发油包合物0.5g,加乙醇40ml回流提取30分钟,滤过,滤液加乙醇定容至100ml,备用。
样品4:精密称取β-CD挥发油包合物0.5g,加乙醇40ml洗涤,滤过,滤液加乙醇定容至100ml,备用。
样品5:精密称取β-CD0.5g,加乙醇40ml回流提取30分钟,滤过,滤液加乙醇定容至100毫升容量瓶,备用。
取上述样品各1ml,分别稀释至100ml,进行紫外扫描,结果表明:样品1和样品3紫外图谱基本一致,说明β~CD和挥发油形成的包合物并未改变主要成分的理化性质;样品1、样品2和样品4可知,β-CD与挥发油的紫外色谱峰面积相互叠加,峰面积增加;样品4与样品5紫外吸收光谱基本相同,表明包合物形成过程为一物理包合过程,未与β-CD发生化学反应,包合物基本形成。
5 讨论
(1)本研究试验结果表明,挥发油与β-CD投料比的重要影响因素,有极显著影响,而包合时间、包合温度无显著影响。按最佳工艺即挥发油与β-CD比为1:8,包合温度60℃,包合时间1小时所得包合物经处理采用紫外扫描鉴别,证明所得紫外扫描图形成的吸收光谱与挥发油吸收光谱类似,说明包合物已形成。
(2)肉桂为通脉平胶囊处方中富含挥发油的药味,经过现代药理学研究表明,其挥发油为发挥药效的主要的物质之一,故在进行制剂工艺时,对以上3味提取药材挥发油。结果表明:以饮片提取挥发油所得挥发油量较少,提取3小时后,即使提取时间在延长,挥发油量也没有明显增加。但是如将粉碎成细粉,同法提取挥发油,挥发油得率明显增加。《中国药典》规定,测定用的供试品须预先粉碎,使能通过二至三号筛,但粉末不宜过细,粉末过细,可能导致油室或油细胞破碎过多,在粉碎过程中造成挥发油散失过多,而且过细的粉末加水或加热时成糊状,容易引起焦化和沸腾现象。
(3)挥发油测定法加热方式以可控温电热套最佳,因为电热套的发热量比油浴大数倍,效果也非常好。同时也要注意清洁仪器,尤其是接收器的刻度部分,用乙醇溶液清洁干净,避免油层粘附内壁,不能完全下降到刻度管底部,影响读数。
(4)运用胶体磨法代替研磨法制备β-CD包合物,简单易行,水电资源消耗小,收率及挥发油的利用率均较高,适合于工业化大生产。
[1]李光武,蒋鸿雁,许东航,等.肉桂挥发油β-CD包合物制备工艺优选[J].中国药房,2007,18(21):1623.
[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典2005年版一部[S].北京:化学工业出版社,2005:附录57.
[3]刘力.正交试验优选荆芥挥发油β-CD包合工艺研究[J].中国中药杂志,2000,25(6):348-349.