新疆圆柏实挥发油的β-环糊精包合工艺研究

孙娟娟， 解成喜

(新疆大学理化测试中心，新疆乌鲁木齐830046)

圆柏又称桧柏，圆柏属，常绿乔木，中性树种，极耐寒、耐干旱，主要种植地为新疆、陕西、青海、甘肃等省［1-2］。其味微辛辣而稍苦，气辛香。果实、枝及叶均可入药，具有镇静安神、健胃宽肠、活血止痛、散瘀消肿及止出血等功效［3-4］。

挥发油也称精油，多具有祛痰、平喘、健胃、祛风、解热、抗菌消炎、镇痛等多种功效［3］，除了药用价值外，挥发油在食品［5］和工业［6］中都有应用，但是挥发油在常温下易挥发，长期储存有效成分会挥发，本实验采用饱和水溶液法制备了圆柏实挥发油的β-环糊精包合物，降低了圆柏实挥发油在制剂过程中的流失，从而为其进一步制剂开发奠定基础。

1 材料、试剂及仪器

圆柏果实购于新疆维吾尔医院，经新疆大学生命科学院努贝尔教授鉴定为新疆和田产，用蒸馏水洗干净，置于干燥阴凉处自然阴干，粉碎至粉末，过40目筛，保存备用。

β-环糊精;无水乙醇;甲苯;乙酸乙酯;去离子水。挥发油提取器;78-1磁力加热搅拌机;ZF-Z型三用紫外仪。

2 方法与结果

2.1 挥发油的提取

2.1.1 提取方法 用水蒸气蒸馏法提取圆柏实中的挥发油，以浸泡时间、料液比、提取时间作为考察因素，以圆柏实挥发油出油量与加入的样品量的比 (提取率)为指标，进行L9(34)正交试验设计，试验设计见表1。

表1 因素水平

2.1.2 挥发油的提取结果 通过正交试验结果分析可知，各因素圆柏实挥发油提取率的影响顺序依次为:C＞B＞A，其中提取时间对提取率的影响最大，浸泡时间影响最小，由直观分析和方差分析的结果可知提取的最佳工艺为:料液比为1∶12，浸泡时间6 h，提取时间为7 h，在实验过程中发现，提取5 h和7 h挥发油的提取率基本不变，鉴此选择最佳提取时间为5 h，此条件下圆柏实挥发油的提取率为1.02%。结果见表2和表3。

表2 正交试验及结果

由表3可知，提取时间对圆柏实挥发油的提取率有显著影响，料液比和浸泡时间没有显著影响。

2.1.3 最佳提取条件的验证 按确定的最佳实验条件 (即料液比为1∶12，浸泡时间6 h，提取时间为5 h)，进行3次平行试验，得平均提取率为1.07%，RSD为2.57%，结果比正交试验的最高值高，说明此设计可行。

2.2 挥发油包合物的制备

2.2.1 饱和水溶液法制备挥发油的β-CD包合物［7-8］称取β-CD适量，加80 mL蒸馏水，制成β-CD饱和水溶液。将提取的挥发油与无水乙醇按1∶3配成溶剂，取此溶剂1 mL缓慢滴入到β-CD饱和溶液中，恒温搅拌适当的时间。冷藏过夜，取出后过滤，滤饼用80%乙醇洗涤至无油渍。将包合物干燥，即得圆柏实挥发油的β-CD包合物，称定质量，计算包合物的收率。

包合物收得率 (%)=包合物的实际质量/(β-CD投入量+圆柏实挥发油投入量)×100%

2.2.2 挥发油包合率的测定 按《中国药典》2005年版一部附录挥发油测定法 (附录 XD)［9］法进行。将圆柏实挥发油包合物置圆底烧瓶中，加蒸馏水回流，至油量不再增加时停止加热，记录出油量，折算成包合物中实际含油量，计算挥发油包合率和包合物含油率。

包合率(%)=(包合物中挥发油量/挥发油加入量)×100%。

表3 方差分析

2.3 挥发油的包合

2.3.1 正交试验设计 通过查看相关文献 ［10-11］，选择对挥发油的β-CD包合影响较大的3个因素即:β-CD与挥发油的配比、饱和时间、饱和温度进行L9(34)正交试验，因素水平见表4。

表4 因素水平

2.3.2 评价指标［11-12］挥发油包合率与包合物得率越高，说明包合效果越好，实验采用2个指标包合物得率和挥发油包合率进行评价，两个评价在生产中都比较重要，故运用综合评分法将2个指标都转换成它们的隶属值，用隶属值来表示每个实验的分数。计算公式如下:

综合评分=50×包合收得率+50×包合率

2.3.3 挥发油的包合实验结果 按表正交试验的设计安排实验，并进行测定，其结果见表5，方差分析见表6。由直观分析可知，影响挥发油包合因素大小依次为A＞B＞C;方差分析表明:A和B因素对挥发油的包合有显著性影响。分析结果得最佳工艺条件为 A2B2C3，即β-CD∶油配比为8∶1，包合时间为1.5 h，包合温度为60℃。在最佳包合工艺条件下进行3次平行验证试验，得综合评分为83.6。

综合评分方差分析结果显示，β-CD与挥发油的比和包合时间对挥发油的包合有显著影响，而包合温度无显著影响。

2.3.4 验证实验 对优选出的最佳工艺A2B2C3(即β-CD:油配比为8∶1，包合时间为1.5 h，包合温度为60℃)做验证实验，结果包合率为81.7%，收得率为85.5%。与正交试验得出的结果一致，因此最佳包合工艺可行。

2.3.5 包合物前后成分的确证 根据参考文献［13-14］，采用薄层色谱法确证β-CD包合物的形成。取适当β-CD包合物，按《中国药典》挥发油测定法提取挥发油，再分别取未包合的挥发油、β-CD与挥发油的混合物及包合后的挥发油，均用三氯甲烷定容至1.5 mL。分别吸取上述3种溶液，点于相同的两个硅胶薄层板上，以甲苯-乙酸乙酯(18∶1)为展开剂，饱和5 min后，上行展开，取出，吹去甲苯，置紫外光灯(256 nm)检视。包合前后的挥发油在相同的位置显示相同的荧光斑点，其色泽，大小一致，表明包合前后挥发油的成分基本没变，包合过程中圆柏实挥发油成分未受影响。

表6 方差分析

3 结论

3.1 通过正交试验对圆柏实挥发油的提取进行了优化，得到提取的最佳条件为:料液比为1∶12，浸泡时间为6 h，提取时间为5 h，此条件下圆柏实挥发油的提取率为1.07%。

3.2 实验对圆柏实挥发油进行了β-环糊精包合，通过正交试验优选了包合的最佳工艺，即β-CD:油配比为8∶1，包合时间为1.5 h，包合温度为60℃，此条件下包合的综合评分为83.6。薄层色谱鉴定包合前后挥发油的成分基本不变。

挥发油常温易挥发，稳定性差，而且不溶于水，在生产和储存过程中极易造成挥发油的损失，使挥发油的有效成分降低。近年来，β-环糊精包合技术在药学中的应用日益广泛，特别是在中药制剂的开发和研究中技术越来越成熟。将挥发油进行β-环糊精包合，不仅增加了药物的稳定性，而且提高了药物的生物利用度，掩盖了不良气味等，解决了挥发油在生产和储存中的损失。本实验采用β-环糊精对圆柏实挥发油进行包合后，将其由液态变成粉末，降低了圆柏实挥发油的挥发性，便于圆柏实挥发油的储存。

［1］中国科学院中国植物志编辑委员会．中国植物志［M］．北京:科学出版社，1978:360．

［2］江苏新医学院．中药大词典:下册［M］．上海:上海科技出版社，1997:1886．

［3］刘勇民，沙吾提·尹克木．维吾尔药志［M］．乌鲁木齐:新疆人民出版社，1955:45-51．

［4］华满堂．新疆圆柏治疗鼻出血［J］．新疆中医药，1998，16(4):16．

［5］梁 昊．香精油在肉制品防腐中的研究［J］．食品与发酵科技，2009(6):45-47．

［6］Bayramoglu E E，Gulumser G，Karaboz I，辜海彬 (译校)．新型生态皮革防霉剂:细花牛至香精油(续)［J］．中国皮革，2008，37(13):55-59．

［7］徐瑞超，董自亮，舒 杨．β-环糊精包合罗勒挥发油的工艺研究［J］．食品与药品，2011，13(7):249-253．

［8］成建国，朱 舟．益气活血补肾胶囊挥发油β-环糊精包结的实验研究［J］．中国中医急症，2011，20(7):1103-1104．

［9］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．

［10］任 文，叶 强，蔡徐骄．肠康宁片中挥发油的β-环糊精包合工艺研究［J］．时珍国医国药，2007，18(2):448-450．

［11］杨晓君，杨伟俊．β-环糊精包合复方丹黄颗粒中挥发油工艺研究［J］．西北药学杂志，2011，26(4):281-283．

［12］严建业，王元清，喻林华，等．八角茴香挥发油的提取与β-环糊精包合研究［J］．中成药，2010，32(2):316-318．

［13］王 萍，闫柏琴，张 力，等．枳香胶囊中挥发油提取β-CD包合工艺的研究［J］．时珍国医国药，2007，18(5):1165-1167．

［14］赵东洋，李先荣，倪 艳，等．白术、莪术、连翘混合油β-环糊精包合前后性质研究［J］．中成药，2010，32(7):1243-1246．