二陈止嗽颗粒中挥发油的β-环糊精包合物制备工艺研究
2015-11-28吴莉莉
吴莉莉 杨 飞
(1河南省药品审评认证中心,郑州450000;2河南省郑州市食品药品检验所,郑州450006)
二陈止嗽颗粒中挥发油的β-环糊精包合物制备工艺研究
吴莉莉1杨 飞2*
(1河南省药品审评认证中心,郑州450000;2河南省郑州市食品药品检验所,郑州450006)
目的优选二陈止嗽颗粒中挥发油的β-环糊精(β-CD)包合最佳工艺。方法以挥发油包封率为评价指标,对饱和水溶液法、研磨法及超声法进行比较实验。采用正交实验法对优选出的包合方法的最佳包合工艺条件进行考察。结果优选出的包合方法为研磨法,最佳包合工艺条件为:挥发油与β-环糊精(β-CD)的投料比为1 mL∶7 g,加3倍量水,研磨1 h。结论该工艺切实可行,重复性好,适合于工业化生产。
二陈止嗽颗粒;挥发油;β-环糊精;包合物;制备工艺
二陈止嗽颗粒由陈皮、茯苓、清半夏、紫苏子四味药物组成,具有燥湿化痰、止咳平喘的功效,临床上主要用于治疗痰湿咳喘,痰多,气逆喘促,呕恶胸闷等。陈皮为芸香科植物橘(Citrus reticulata Blanco)及其栽培变种的干燥成熟果皮[1],为方中君药,其挥发油具有平喘、镇咳和抗变应性炎症等作用[2]。陈皮挥发油易挥发,遇光、氧、热和水分易氧化分解,稳定性较差,从而严重影响陈皮的功效。为了提高陈皮挥发油的利用率和稳定性,本研究采用β-环糊精(β-CD)对陈皮挥发油进行包合,挥发油与β-环糊精制成环糊精包合物后,能显著改善药物理化性质,以降低其挥发性,增加稳定性和水溶性,并有利于颗粒剂的成型。
1 仪器与试药
挥发油提取器(北京分析仪器厂);AEL-300A电子天平(日本岛津);恒温磁力搅拌器(上海雷磁新泾仪器有限公司);DM1000显微镜(德国徕卡);TU-1800型紫外可见分光光度计(北京普析);陈皮经河南中医学院第一附属医院陈天朝主任药师鉴定为芸香科植物橘Citrus reticulata Blanco及其栽培变种的干燥成熟果皮,符合2010版《中国药典(一部)》项下的相关规定;β-CD(曲阜天利药辅);陈皮挥发油为实验室提取,水为纯化水,所用试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 挥发油β-环糊精包合方法的选择
2.1.1 包合物的制备制备β-CD包合物,常用的方法有三种[3],饱和水溶液法,研磨法和超声法。本实验采用三种方法分别对挥发油进行包合,优选包合方法。
研磨法:称取β-CD 5 g,加入15 mL纯化水,研匀。加入l mL挥发油(用无水乙醇预先配成50%的溶液),研磨2小时后,减压滤过。弃去滤液,再用石油醚冲洗3次(每次10 mL),抽滤,放入真空干燥箱中,40℃真空干燥至白色粉末状包合物,称重,备用。
饱和水溶液法:称取β-CD 5 g,置于烧杯中,加入纯化水125 mL,加热溶解,冷却并于磁力搅拌器上恒温于50℃,加入1 mL挥发油(用无水乙醇预先配成50%的溶液),恒温搅拌3小时,冷却置室温,放入冰箱冷藏24 h,抽滤,石油醚冲洗3次(每次10 mL),40℃真空干燥至白色粉末状包合物,称重,备用。
超声法:精密称取β-CD 5g,置于具塞锥形瓶中,加入纯化水125 mL,混合均匀。精密量取1 mL挥发油(用无水乙醇预先配成50%的溶液),逐滴加入β-CD水溶液中,同时超声处理,超声3h,取出,冷藏24h,抽滤,包合物用石油醚冲洗3次(每次10 mL),40℃真空干燥至白色粉末状包合物,称重,备用。
2.1.2 包合物中挥发油含量及包合物空白收率的测定分别取“2.1.1”项下三种方法制备的包合物置于挥发油测定器中,按《中国药典》(2010年版一部)附录XD挥发油测定法(甲法)进行操作,读取挥发油量,即得包合物中实际含油量。
另精密量取1 mL挥发油(用无水乙醇预先配成50%的溶液),置500 mL的圆底烧瓶中,加150 mL蒸馏水,按《中国药典》(2010年版一部)附录XD挥发油测定法(甲法)测定,收集挥发油,至油量不再增加时为止,计算挥发油空白回收率。挥发油空白回收率=[收集挥发油体积(mL)/加入挥发油体积(mL)]×100%。
2.1.3 挥发油包封率计算公式挥发油包封率(%)=包合物中实际含油量/(挥发油加入量×空白回收率)× 100%。以挥发油包封率为指标,比较3种包合方法,结果见表1。
表1 不同包合方法对挥发油包封率的影响(%)
由表1可见,研磨法明显优于饱和水溶液法和超声法,因此选择研磨法作为包合物的制备方法。
2.2 正交试验法筛选研磨法制备陈皮挥发油β-CD包合工艺条件在确定包合方法为研磨法的基础上,选择挥发油与β-CD的投料比、加水倍数及研磨时间为考察因素[4],以陈皮挥发油包封率为考察指标,优选出最佳工艺条件,因素水平见表2,试验安排及方差分析见表3、表4。
表2 正交试验因素水平表
移取1 mL挥发油(用无水乙醇预先配成50%的溶液)至研钵中,采用Lq(34)正交试验表安排试验,取β-CD适量,加入一定量蒸馏水中,研匀,研磨一定时间后,减压滤过。弃去滤液,再用石油醚冲洗3次(每次10 mL),抽滤,放入真空干燥箱中,40℃真空干燥至白色粉末状包合物,称重,备用。取包合物置于挥发油测定器中,并照《中国药典》一部2010年版附录XD挥发油测定法(甲法)进行操作,读取挥发油量,计算挥发油的包封率。
表3 正交实验设计方案及数据分析
表4 正交试验方差分析结果
方差分析结果表明:“因素A具有显著性,故影响最大的因素为陈皮挥发油与β-CD的投料比,而加水倍数与研磨时间影响不大。”由此可见,因素A取A3,因素B、C取任意水平,故结合生产实际确定最优提取工艺条件为A3B1C1为最佳包合工艺,即陈皮挥发油与β-CD的投料比1∶7,加3倍量水,研磨1小时。
2.3 包合物的验证
2.3.1 紫外光谱法对包合物的验证以水、乙醇为溶剂(空白溶液与溶剂相对应),在190~400 nm波长范围内,分别对混合挥发油、β-CD、β-CD和挥发油混合物、挥发油β-CD包合物作紫外光谱扫描(见图1),从4图的峰位变化可以看出,混合挥发油的紫外吸收峰在其包合物中已经消失,说明混合挥发油已经和β-CD形成包合物。
图1 β-CD、β-CD包合物水溶液、回收挥发油和包合前挥发油醇溶液紫外扫描图
2.3.2 薄层色谱法对包合物的验证取β-CD挥发油包合物1 g,加乙醇5 mL搅拌,浸泡1 h后过滤,得滤液(样2),与β-CD(样1),包合物中提取的挥发油(样4),用包合前挥发油作为对照品(3),将样品和对照品分别溶解在乙醚中,点样于同一硅胶薄层板,以醋酸乙酯-正己烷-氯仿(1∶9∶5)为展开剂展开,用5%香草醛浓硫酸喷雾显色(见图2)。包合前后挥发油斑点完全一致,说明包合前后挥发油主要成分无差异,在挥发油的斑点对应处,β-CD与β-CD包合物未见斑点。说明挥发油已形成包合物。
图2 包合物中挥发油薄层图
2.3.3 显微成像法(EM)鉴别分别取β-CD、挥发油β-CD包合物适量,置于载玻片上滴加适量的纯化水,使之分散,盖上载玻片,用显微镜观察其成像[5],结果见图3。对比β-CD、挥发油β-CD包合物的显微成像图,可以看到β-CD为透明无色立方体状结晶,β-CD包合物为黑色团状物质。包合前后β-CD形态的变化,表明新物相即包合物的形成,挥发油和β-CD形成了包合物。
图3 β-CD(A)和β-CD包合物(B)显微成像图
3 讨论
挥发油直接加入到颗粒剂中,随贮存时间的延长,易挥发损失,挥发油与β-环糊精制成包合物后,使液体药物为粉末状,减少挥发散失,且把挥发油固化,易制成多种剂型,并增加其稳定性,便于制剂及储存。本研究经过正交实验对研磨法进行优选,并确定最佳包合工艺。采用研磨法对陈皮挥发油进行β-CD包合,具有操作方便、包封率高等优点,可用于大生产,为增加二陈止嗽颗粒及含陈皮中药制剂挥发油的稳定性,提供了参考依据。
[1]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,2010:176-177.
[2]蔡周权,代勇,袁浩宇.陈皮挥发油的药效学实验研究[J].中国药业,2006,15 (13):29.
[3]胡志林,陈卫军,边文贵,等.升白胶囊中挥发油β-环糊精包合物的制备研究[J].时珍国医国药,2006,17(4):539-540
[4]严建业,夏新华.β-环糊精包合荆芥、陈皮挥发油的工艺研究[J].中成药,2010,25(8):612-614
[5]张生潭,张帆,汪铁山,等.正交实验法优选春砂仁挥发油羟丙基-β-环糊精包合工艺[J].中国药房,2011,22(3):225-227.
Study on Preparation of β-cyclodextrin Inclusion Compound of Oils in Erchen Zhisou Granules
WU Lili1,YANG Fei2
(1 Drug Evaluation and Certification of Henan Province,Zhengzhou450000,China;2 Food and Drug Inspection Institute of Zhengzhou,Zhengzhou450006,China)
Objective To optimize the inclusion optimum particles of the oil of particles Erchen Zhisou Betacyclodextrin inclusion. Methods To volatile oil coating rate as the evaluation index,the saturated water solution method,grinding method and ultrasonic method on the basis of the comparison experiment.Using orthogonal experiment method for optimizing the inclusion of best inclusion process conditions was investigated.Results The inclusion of optimum seeking method for grinding method,the optimal inclusion technology conditions as follows:the essential oil and beta cyclodextrin(beta CD)weight ratio of 1 ml:7g,with three times the amount of water,grinding 1 h.Conclusion The technology is feasible,good repeatability,and suitable for industrial production.
erchen zhisou granules;volatile oil;betacyclodextrin;clathrate;preparation
10.3969/j.issn.1672-2779.2015.05.070
1672-2779(2015)-05-0144-03
:杨杰本文校对:康辉
2015-02-09)
*通讯作者:18638775939@163.com