β－环糊精与石菖蒲挥发油的包合工艺优选

丛 欢 王晓丽 李晓明 杨 莹

β－环糊精与石菖蒲挥发油的包合工艺优选

丛 欢 王晓丽 李晓明 杨 莹

目的 明确石菖蒲挥发油与β－环糊精包合工艺优选条件。方法 以包油率、利用率为主要指标对制备过程进行正交参数优选及根据药典标准评价包合物稳定性。结果 石菖蒲挥发油包合物最佳制备工艺为:β－环糊精与挥发油的比例为8∶1，包合温度:35℃，搅拌时间为2h，采取此条件下制备的包合物进行稳定性试验，包合物较混合物稳定性好。结论 按照优选条件，产物制备工艺稳定可行。

石菖蒲 挥发油 β－环糊精 包合物 稳定性

石菖蒲，为天南星科植物石菖蒲(Acorus tatarinowii Schott)的干燥根茎，性辛、微苦，温。归心、胃经，功主化湿健胃，开窍祛痰，醒神益智，多产于川、浙、苏等地，我国长江流域以南各省亦有分布［1］。现代研究表明其主要活性成分多为挥发油，包括β－细辛醚、α－细辛醚等，具有镇静抗惊厥，解痉平喘及抗心律失常等作用，但因其挥发特性，固常用包合技术进行改进处理。本实验采用β－环糊精为基材，利用正交实验方法优化其饱和水溶液法制备工艺，从而为石菖蒲挥发油制剂生产提供可行意见。

材料与方法

1．实验主要材料和试剂:石菖蒲饮片(批号:081213，规格:1公斤/袋，产地:四川)，β－ 环糊精、无水乙醇、甲醇、无水乙酸乙酯、无水硫酸钠。

2．实验主要仪器设备:挥发油提取器，AE240电子天平(梅特勒－托利多仪器公司)，T－6紫外分光光度计(北京普析通用)，KMD型控温电热套(北京中仪鸿瑞科技)，DF－101B集热式恒温磁力搅拌器(上海一基实业)，SB25－12DTD超声波清洗机(江东精密仪器)，HTH－100P(S)药物稳定性恒温恒湿试验箱(上海环试电子)。

3．实验方法:(1)石菖蒲挥发油的提取:根据文献报道，药材颗粒度对挥发油提取并无明显影响，故精密称取适量石菖蒲药材饮片，添加8倍蒸馏水，浸泡4h，在圆底烧瓶中加入适量沸石，连接挥发油提取器，加热回流至挥发油量不再增加时停止，室温冷却2h，打开下阀，收集挥发油，经无水硫酸钠脱水处理，得棕黄色固体，密闭保存，备用［2］。(2)包合物的制备:考虑β－环糊精与挥发油的比例、包合温度、搅拌时间3个因素对包合物制备的影响，选择L9(34)正交表实验实施，水平设计见表1，结果见表2，方差分析见表3。制备包合物采用饱和水溶液法，精密称取β－环糊精3．00g，制成饱和水溶液，置于磨口锥形瓶中，利用集热式恒温磁力搅拌器恒温搅拌，再用胶头滴管逐滴加入挥发油乙醇溶液，搅拌一定时间后，静置冷藏24h，滤过，沉淀用甲醇洗涤，过夜晾干，干燥后即得白色粉末状包合物。(3)标准曲线的制备:精密称取石菖蒲挥发油15mg，，适量无水乙酸乙酯溶解，转移至50ml容量瓶中，定容至刻度，摇匀，取上述液体各 0．3、0．5、0．7、0．9、1.1、1．3、1．5ml置于 10ml容量瓶中，定容至刻度，制得浓度为0．009、0．015、0．021、0．027、0．033、0．039、0．045mg/ml对照溶液，以无水乙酸乙酯为空白溶液，在波长(304±1)nm［3］处测定其吸光度。以吸光度(A)为纵坐标，浓度(C)为横坐标，作回归曲线，得回归方程为:A=22．3846C+0．0572 R=0.9988。(4)包合物含量测定:精密称取石菖蒲挥发油包合物15mg，，适量无水乙酸乙酯溶解，转移至50ml容量瓶中，定容至刻度，塞紧摇匀，超声提取3h，滤过，精密吸取滤过液0．5ml～10ml容量瓶，以无水乙酸稀释至刻度，摇匀。以无水乙酸乙酯作空白对照，测定其吸收度，考虑挥发油利用率、包合物含油率及综合评分［4］为指标对包合效果进行评价。公式如下:石菖蒲挥发油利用率=(包合物中实际含油量/投油量×空白回收率)×100%。石菖蒲挥发油包油率=(包合物中实际含油量/包合物量)×100%。(5)包合物稳定性高温实验:参照《中国药典》(2005版1部附录XIXC)，精密称取一定量的石菖蒲挥发油包合物及混合物各2份，至培养皿内，于60℃的条件下在恒温箱放置10天，分别于0、5、10天取样，按照上面的方法测定挥发油利用率 ，结果见表4［5］。(6)包合物稳定性高湿度实验:参照《中国药典》(2005版1部附录XIXC)，精密称取一定量的石菖蒲挥发油包合物及混合物各2份，至培养皿内，在25℃、相对湿度90% ±5%的条件下在恒湿箱放置10天，分别于0、5、10天取样，按照上面的方法测定挥发油利用率，结果见表5。

4．统计学方法:所有数据均采用SPSS 17．0统计软件进行分析。对各个因素中不同水平试验值之间进行极差、方差等计算，从而获知这个因素的敏感度，以P＜0．05为差异有显著性。

表1 β－环糊精包合石菖蒲挥发油因素水平表

表2 β－环糊精包合石菖蒲挥发油L9(34)正交实验结果表

表3 方差分析表

表4 高温试验挥发油利用率

表5 高湿度试验挥发油利用率

结 果

由表2和表3可知，由于因素A的F值远大于其他两个因素F值，说明对因素A(P＜0．05)实验结果影响显著，而因素B、C(P＞0．05)对结果影响不大，综合分析最佳工艺为A3B2C3，即β－环糊精与挥发油的比例为8∶1，包合温度:35℃，搅拌时间为2h。

由表4可知，包合物在0、5、10天之间，由于β－环糊精对挥发油分子的包裹作用，挥发油损失小，而因为挥发油分子和空气的直接接触，导致了混合物在高温条件下利用率很低，由此可断定包合物较混合物稳定。

由表5可知，在高湿度条件下包合物中挥发油利用率较混合物高，可说明包合物较混合物稳定，另通过和表4比较可知，在高湿度的条件下包合物利用率变化幅度小于高温条件，这可能和在高温的条件下，挥发油分子活度高，β－环糊精腔式结构不稳定有关。

讨 论

根据中医理论，药物油类成分具有升发的性质，现在研究也表明很多挥发油成分可以透过血脑屏障，发挥更好药效，但是由于挥发油的利用率很低，故采用包合技术，以提高其生物利用度。

在挥发油提取过程中，考虑到药材粉碎目数对挥发油提取的影响，原则上药材的粉碎度越高，药材表面与溶剂的接触面越大，收率会更高，但在实验中却无大的差异，原因可能是在粉碎过程中，目数低的药材的挥发油损失量大，故直接采用药材饮片进行试验。查阅多篇文献，洗脱溶剂说法不一，有极性大的醇类，也有极性小的醚类，因为β－环糊精的分子质量大，极性可能稍小，推测其在甲醇中的溶解度较小，所以以甲醇做洗脱溶剂，室温下β－环糊精的溶解度为1．8g/100ml，随着温度的升高溶解度会增加，但是温度的升高会增加挥发油的挥发，降低有效利用率，所以温度选择为15～45℃区间，在包合物含油量测定时根据药典规定，需进行类似挥发油提取实验，但是在挥发油提取过程中由于高温条件挥发油的损失率很大，从而使结果不准确，故笔者采用溶剂溶解，超声提取法，有效降低挥发油的损失率，该实验的包油率较低，可能和挥发油的分子大小以及环糊精分子空腔的大小有关，另外在数据统计方面，挥发油利用率和含油量虽有较大差异，但笔者认为两个指标同等重要，各定为50分，综合评分为100分。

综上所述，β－环糊精与挥发油的比例为8∶1，包合温度:35℃，搅拌时间为2h，由于试验样品的挥发性，可能对实验产生影响，因为β－环糊精的水溶性很差，会降低药物在体内的利用度，笔者考虑到用水溶性更好的羟丙基β－环糊精作为基材，具体操作将在后续试验中实施。

1 林慧光，杜建，张亮亮，等．石菖蒲挥发油香薰辅助治疗老年性痴呆小鼠的实验研究［J］．福建中医学院学报，2007，17(4):25

2 李晓明，李成冲，牛英才，等．正交实验优选石菖蒲挥发油提取工艺［J］．时珍国医国药．2011，22(4):940

3 蒋丽君，夏新华．石菖蒲挥发油与β－环糊精制备工艺的研究［J］．中国中药杂志，2001，26(2):109 －110

4 杨小催，柯雪红，陈锦富，等．石菖蒲挥发油包合工艺及包合物稳定性研究［J］．中药新药与临床药理，2010，21(2):202－203

5 中国药典委员会．中华人民共和国药典［M］．北京:化学工业出版社，2005:附录 177

Study on the Optimal Conditions of Inclusion Technology for Volatile oil from Acorus Tatarinowii Schott with β－CD．

Cong Huan，Wang Xiaoli，Li Xiaoming，Yang Ying．Institute of Medicine Qiqihaer Medical College，Heilongjiang 161006，China

Objective To determine optimal conditions of inclusion technology for volatile oil from Acorus tatarinowii schott with β－ cyclodextrin．Methods With Inclusion rate and Utilization，the inclusion technology was established by orthogonal test and stability of inclusion was evaluated by Pharmacopoeia．Results The best condition for the inclusion compound of Rhizoma Acori tatarinowii was as follows:the ratio of β － CD ∶ water being 1∶8，inclusion temperature at 35℃，and stirring for 2h．Stability of inclusion also went better with the condition．Conclusion By this condition，the inclusion technology is stable and feasible．

Acorus tatarinowii Schott;Volatile oil;β －CD;Inclusion Compound;Stability

黑龙江省卫生厅基金资助项目(2009－469);黑龙江省教育厅基金资助项目(11551552)

161006 齐齐哈尔医学院药物研究所

李晓明，电子信箱:liming992@163．com

(收稿:2011－11－24)

(修回:2011－11－28)