温胃阳胶囊中挥发油提取及包合工艺*

唐勇琛，梁学政，吕建伟，谢胜，甄汉深，丘琴，曾坤

(1.广西壮族自治区柳州市中医院药学部，柳州 545001;2.广西中医药大学药学院，南宁 530001)

温胃阳胶囊是广西壮族自治区柳州市中医院在临床实践基础上研制的纯中药制剂，目前拟作为该院制剂进行研究申报。该方由桂枝、炮姜、砂仁、益智仁、白豆蔻、法半夏、生姜、茯苓、红参组成，方中桂枝温阳、消痞、行滞为君;炮姜温中通络，散寒除胀，降逆和胃为臣;砂仁、白豆蔻行气、温中、化湿，益智仁温脾暖肾，以温补中阳之气，使行气、祛寒湿而不伤正，共为佐使，临床用于治疗中阳亏虚特别是胃阳不足所致的功能性消化不良。桂枝的主要有效成分为桂皮醛，为挥发油性成分，且方中的炮姜、砂仁、益智仁、白豆蔻均为姜科植物，含有丰富的挥发油，而其所含挥发油均为有效成分，由于这类成分具有较强的挥发性，在提取及制备过程中易损失，为保证药效，需将此类成分单独提取处理后入药。因此，笔者在本实验中采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，并以 β-环糊精(β-cyclodextrin，β-CD)对挥发油进行包合，以最大程度保留有效成分，从而保证该复方制剂的临床疗效。

1 仪器与试药

1.1 仪器 挥发油提取器(上海医用分析仪器厂，型号:HAD-1 000 mL);101A-3E电热鼓风干燥箱(上海实验仪器有限公司);BP211D电子天平(德国赛多利斯，感量:0.01 mg);98-Ⅱ-B电子调温电热套(天津市泰斯特仪器有限公司);FW100高效万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);GC2105格力电磁炉(格力电器中山市小家电制造有限公司)。

1.2 试药 桂枝、炮姜、砂仁、益智仁、白豆蔻均购于南宁生源中药饮片有限责任公司，经广西中医药大学宁小清高级实验师鉴定，均符合《中华人民共和国药典》2010版中药饮片的规定，均为正品;β-CD(郁南县永光环状糊精有限公司，批号:20120502);无水硫酸钠(国药集团化学试剂有限公司，批号:F200060515，含量≥99%);其他试剂均为分析纯，水为纯净水。

2 方法与结果

2.1 挥发油的提取工艺

2.1.1 挥发油提取正交实验设计 根据预实验结果及文献报道[1-2]，以挥发油得率为考察指标，对药材挥发油得率影响较大的加水量、药材粒径及提取时间3个因素进行考察。每个因素选取3个水平设计正交实验方案，按L9(34)正交表安排实验，平行操作，因素水平见表1。

表1 挥发油提取工艺因素及水平Tab.1 Factors and levels of extraction technology for volatile oil

2.1.2 方法及数据处理 按处方比例分别称取桂枝、炮姜、白豆蔻、砂仁及益智仁共85 g，按正交实验表下设计的实验条件进行挥发油提取。按《中华人民共和国药典》2010年版(一部)附录ⅩD挥发油测定法提取挥发油，冷却后读取其体积。挥发油得率(%)=(挥发油体积/生药材质量)×100%(mL·g－1)。正交实验结果及直观分析见表2，方差分析见表3。

表2 挥发油提取工艺条件L9(34)正交实验结果Tab.2 Results of L9(34)orthogonal experiment on extraction technology for volatile oil

表3 挥发油提取工艺方差分析表Tab.3 Variance analysis on extraction technology for volatile oil

2.1.3 结果分析 由正交实验直观分析(表2)结果可知，最佳组合为A2B2C3。根据极差值大小，对挥发油提取影响大小顺序依次为:C(提取时间)＞B(药材粒径)＞A(加水倍数)。而方差分析结果(表3)表明:因素B、C，即药材粒径与提取时间对挥发油提取有显著影响，B因素K2最大，故选2水平，C因素K3最大，故选3水平，因素A差异无统计学意义，即加水倍数对实验结果影响不大，同时出于节能考虑，加水量可选择较低水平，因此最后确定最佳工艺为A1B2C3，即:药材粉碎(过10目筛)，加6倍水量，提取5 h。

2.1.4 挥发油提取工艺验证实验 按最佳工艺条件A1B2C3，即:药材粉碎(过10目筛)、加6倍水量、提取5 h，进行实验，投料3批进行工艺验证，结果挥发油得率均较高，平均为1.72%，RSD=4.03%。表明该工艺稳定可行，可较好地应用于工业化生产，结果见表4。

表4 挥发油提取工艺验证实验结果表Tab.4 Verification results of extraction technology for volatile oil

2.2 挥发油的包合工艺

2.2.1 挥发油包合工艺正交实验设计 本实验结合文献报道，以对挥发油包合物影响较明显的3个因素:β-CD与油的投料配比、加水量、研磨时间为主要考察因素，采用正交设计，各取3个水平，并以包合物收率和挥发油包合率的综合评分(权重系数分别为0.3，0.7)为考察指标，进行L9(34)正交实验。因素及水平见表 5[3-6]。

2.2.2 挥发油包合物的制备及测定 精密称取β-CD24.0 g，精密称定质量，加适量水研磨均匀，边研磨边滴加一定量以2倍量乙醇稀释的挥发油，共同研磨1 h，抽滤，加无水乙醇洗涤沉淀3次，每次5 mL，于40℃真空干燥24 h，即得挥发油β-CD包合物，放置待测。称取包合物10.0 g，精密称定，加入2倍量乙酸乙酯洗涤，晾干，加水100 mL，按《中华人民共和国药典》2010年版(一部)附录ⅩD挥发油测定法进行测定。其中，包合物收率(%)=包合物质量(g)/[挥发油质量(g)+β-CD质量(g)]×100%;挥发油包合率(%)=包合后提取的挥发油质量(g)/加入挥发油的总质量(g)×100%[3，5，7-8]。正交实验结果及直观分析见表6，方差分析见表7。

表5 挥发油包合工艺因素及水平Tab.5 Factors and levels of inclusion technology for volatile oil

2.2.3 结果分析 由表6直观分析可知，最佳组合为A3B1C3。根据极差值大小，对挥发油包合影响大小顺序依次为:A＞B＞C。而表7方差分析结果表明:β-CD与油的投料配比对包合物的综合影响差异有统计学意义，A因素K3最大，故选3水平，因素B、C差异无统计学意义，即加水量和研磨时间对于实验结果影响不大，同时出于节能考虑，加水量和研磨时间可选择较低水平，因此最后确定最佳工艺为 A3B1C1，即:β-CD与油的投料配比为8∶1、加水量为1倍、研磨时间为30 min。

2.2.4 挥发油包合工艺验证实验 按上述最佳工艺条件A3B1C1，即β-CD与油的投料配比为8∶1、加水量为1倍、研磨时间为30 min。投料3批进行工艺验证，结果包合物收率和挥发油包合率均较高，表明该工艺稳定可行，可较好地应用于工业化生产，结果见表8。

实验结果表明，以A3B1C1，即β-CD与油的投料配比为8∶1、加水量为1倍、研磨时间为30 min进行实验，平均包合物收率为93.01%，RSD为0.27%;平均挥发油包合率为74.82%，RSD为0.04%，结果均较理想。工艺条件合理、稳定、可行。

2.3 挥发油包合物的TLC鉴别 称取挥发油β-CD包合物0.2 g，以无水乙醇5 mL超声溶解15 min，离心后取上清液，即得包合物样品溶液①;精密移取包合前挥发油0.1 mL，以无水乙醇5 mL稀释溶解即得包合前挥发油样品溶液②;取适量包合物以水蒸气蒸馏法提取挥发油，收集挥发油，精密移取所回收挥发油0.1 mL，以无水乙醇5 mL稀释溶解，即得包合后挥发油样品溶液③;β-CD 0.2 g，加入挥发油 0.1 mL，使其充分混匀，再以无水乙醇5 mL超声溶解15 min，离心后取上清液，即得混合物样品溶液④。分别吸取适量上述4份样品溶液点样于同一硅胶板上，以石油醚(30～60℃)-乙酸乙酯(85∶15)为展开剂，展开，取出，晾干，喷以5%香草醛硫酸溶液，在105℃加热至斑点显色清晰。结果挥发油、包合物中回收的挥发油以及挥发油与β-CD混合物在硅胶板上显相同的斑点(斑点的Rf值和颜色一致)，而包合物提取液则无相应的斑点。表明挥发油已包合于β-CD内部，形成了稳定的与混合物物相不同的包合物，包合物表面基本无挥发油附着，且包合前后挥发油成分未发生变化，包合过程对挥发油化学成分无影响。见图1。

表6 挥发油包合工艺条件L9(34)正交实验结果Tab.6 Results of L9(34)orthogonal experiment on inclusion technology for volatile oil

表7 挥发油包合工艺方差分析表Tab.7 Variance analysis on inclusion technology for volatile oil

表8 挥发油包合工艺验证实验结果表Tab.8 Verification results on inclusion technology for volatile oil

3 讨论

笔者在本研究中通过正交实验确立温胃阳胶囊挥发油提取及包合工艺中的参数，确定挥发油的最佳提取及包合工艺条件，并进行工艺验证，证明该工艺合理、稳定、可行，可为工业化生产条件的制定提供理论依据。在挥发油提取工艺研究的过程中，预实验结果表明，在药材粒径、加水量、浸泡时间、提取时间4个因素中，只有药材粒径、加水量、提取时间3个因素对挥发油的提取量有较明显的影响，故考虑采用药材粒径、加水量、提取时间作为提取挥发油正交实验的因素，最后综合正交实验的方差分析和直观分析结果优选各因素水平。包合工艺中，β-CD包合挥发油常见的方法有饱和水溶液法和研磨法，其中研磨法因不受β-CD水中溶解度的限制，且具有包合率高、所得包合物粉末性状细腻、便于混合等特点，因而适合于工业大生产。

中药挥发油是存在于植物体内的一类可随水蒸气蒸馏而得到的油状液体，主要成分为萜类衍生物、脂肪族化合物等。它对光、空气、温度的影响较敏感，受其影响易分解变质，若是在胶囊剂中直接加入挥发油，挥发油易损失且氧化变质，经β-CD包合后，稳定性可显著提高，同时也遮掩了不良气味[9]。另外，该处方量药材提取所得挥发油的量相当大，如果直接加入到干浸膏粉中，在60℃条件下烘干，挥发油损失量较大，而且挥发油在该制剂中为重要的有效成分，故不能直接加入处理。在β-CD包合物的制备过程中，客体的投入量大小对包合效果影响较大，在一定范围内可以提高包合率，但是过低或过多均会降低包合率。笔者在本实验中对客体投入量对包合效果的影响进行探讨，结果表明，β-CD与油的投料配比为8∶1、加水量为1倍时包合效果好;在低温40℃研磨30 min，包合物收率、挥发油包合率均较高。

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