羟基酪醇-β-环糊精包合工艺

勾秋芬, 陈封政 , 封家福* , 任华忠

(1. 乐山职业技术学院 药学系, 四川 乐山 614000；2. 乐山师范学院 化学学院, 四川 乐山 614000)

羟基酪醇(hydroxytyrosol)是一种多酚类化合物(图1),在植物界主要是以橄榄苦苷的形式存在于橄榄中,橄榄苦苷水解后可得到游离的羟基酪醇[1].研究发现羟基酪醇具有多种生理活性,如抗炎[2]、抗菌[3-6]、抗癌[7-8]和抗氧化[9-12]等.

目前羟基酪醇的粗提物或高纯度产品已经广泛用于食品、保健品和化妆品,但高纯度的羟基酪醇为粘稠液体,在空气中很不稳定.为了更好地贮存羟基酪醇,使其易于制剂,我们以β-环糊精为原料,研究羟基酪醇的包合物.环糊精是环状中空圆形结构(图2),具有一系列特殊的理化性质,能够包合某些小分子物质,对碱、热和机械作用很稳定[13].在环糊精中以β-环糊精最为常用.研究证明,β-环糊精无毒,很适合用做药物包合材料.β-环糊精包合技术是一种中药制剂新技术,目标化合物与β-环糊精包合是物理过程,能使目标化合物保持原有性质,并能增强目标化合物的稳定性,改变其水溶性,使目标化合物更易于制成多种剂型[14].

1 药品与仪器

β-环糊精(批号20130705,成都科龙化工试剂厂),羟基酪醇(批号P1131617,上海泰坦科技股份有限公司).

电子天平(FA100413,上海越平科学仪器有限公司),恒温磁力搅拌器(S10-3型,上海司乐仪器有限公司),紫外可见光光度计(美谱达UV-1800,上海天普科技有限公司),超声波器(KQ-400KDE型,昆山市超声仪器有限公司).

图 1 羟基酪醇的结构式

图 2 β-环糊精的结构

2 方法与结果

2.1对照溶液的制备精确称取羟基酪醇0.05 g,置于50 mL烧杯中,用无水乙醇少量多次转入50 mL容量瓶中,用无水乙醇定容;然后吸取5 mL于50 mL的容量瓶中,用无水乙醇定容,即得0.1 g/L的羟基酪醇对照溶液,备用.

2.2最大吸收波长的确定取上述对照液和β-环糊精的无水乙醇溶液,在200～340 nm进行全波长扫描.通过紫外吸收曲线,发现羟基酪醇在229.2 nm处有最大吸收峰,而β-环糊精的无水乙醇溶液则基本无干扰,故确定229.2 nm为检测波长.

2.3标准曲线的制备精确移取上述羟基酪醇对照液1、2、4、8和16 mL,定容至100 mL,在229.2 nm处测定吸光度A.以吸光度值A为纵坐标,以浓度c为横坐标,得到回归方程

A=22.487c+0.087 3,r=0.999 8,

线性范围0.001～0.016 g/L.

2.4包合物的包封率测定方法精确称取包合后所得的羟基酪醇β-环糊精包合物,用无水乙醇定容到20 mL,超声15 min,离心,取上清液,过滤,在229.2 nm处测定,可以计算得出羟基酪醇β-环糊精包合物中羟基酪醇的量,然后计算所得包合物中羟基酪醇的包封率:

包封率=包合物中实际含羟基酪醇的量/投入羟基酪醇的量.

2.5筛选包合物的制备方法

2.5.1饱和水溶液法 精确称取5 gβ-环糊精倒入平底烧瓶中,加入50 mL蒸馏水制成饱和水溶液,放置在40 ℃的磁力搅拌器上,转速为800 r/min,然后将羟基酪醇对照液1 mL逐滴加入饱和的水溶液中,在此条件下持续加热搅拌1.5 h.冷藏24 h,抽滤,依次用无水乙醇3 mL、蒸馏水20 mL冲洗,恒温真空干燥4 h(45 ℃),即得包合物.

2.5.2超声法 精确称取5.0 gβ-环糊精倒入平底烧瓶中,加入50 mL蒸馏水制成饱和水溶液,置于恒温为40 ℃超声波器内,启动超声,超声强度为50 Hz,然后将羟基酪醇对照液1 mL逐滴加入饱和的水溶液中,持续超声时间1.5 h.将析出的沉淀冷藏24 h,抽滤,依次用无水乙醇3 mL、蒸馏水20 mL冲洗,恒温真空干燥4 h(45 ℃),即得包合物.

2.5.3研磨法 精确称取5.0 gβ-环糊精倒入研钵中,加入50 mL蒸馏水制成饱和水溶液(恒温40 ℃),然后将羟基酪醇对照液1 mL逐滴加入饱和的水溶液中,研磨1.5 h.冷藏24 h,抽滤,依次用无水乙醇3 mL、蒸馏水20 mL冲洗,恒温真空干燥4 h(45 ℃),即得包合物.

2.5.4包合物的制备方法筛选结果 取饱和水溶液法、超声法、研磨法所得到的包合物,按照2.4项测定包封率,结果分别为35.31%、23.75%和12.18%(n=3).可知饱和水溶液法优于超声法和研磨法,故确定选择饱和水溶液法制备包合物.

2.6羟基酪醇与β-环糊精包合物制备工艺优化

2.6.1正交试验设计 参照文献[15],选择L9(34)正交设计,4因素3水平见表1,以包封率为考察指标进行正交优选,实验安排及结果见表2.

表 1 饱和水溶液工艺因素水平

注:A*为羟基酪醇体积/环糊精质量,B为包合温度,C为搅拌时间,D为搅拌速度.

表 2 饱和水溶液法制备包合物工艺正交试验结果

由表2可知,影响羟基酪醇-β-环糊精包合物因素大小依次为B>A*>C>D,即包合温度﹥羟基酪醇体积/β-环糊精质量﹥搅拌时间﹥搅拌速度.获得最优工艺条件的是A*3、B1、C1、D3,即羟基酪醇体积与β-环糊精的质量的比为1∶6,恒温50 ℃,搅拌1 h,搅拌速度为1 200 r/min.

2.6.2验证试验 羟基酪醇-β-环糊精包合物的制备:精密称取6.0 gβ-环糊精置于平底烧瓶中,放置在50 ℃的磁力搅拌器上,转速为1 200 r/min,然后将羟基酪醇对照液1 mL逐滴加入饱和的水溶液中,在此条件下持续加热搅拌1 h;冷却,冷藏24 h,抽滤,依次用无水乙醇3 mL、蒸馏水20 mL冲洗,恒温真空干燥4 h(45 ℃),即得包合物.

精密称取上述羟基酪醇β-环糊精包合物,用无水乙醇定容到20 mL,超声15 min,离心10 min,取上清液,过滤,在229.2 nm处测定,求得羟基酪醇β-环糊精包合物中羟基酪醇的量,其包封率为56.2%(n=3).

2.7羟基酪醇β-环糊精包合物的检测分别称取羟基酪醇、β-环糊精、羟基酪醇β-环糊精包合物和羟基酪醇与β-环糊精的物理混合物(称取羟基酪醇0.01 g、β-环糊精2.0 g,室温下在研钵中搅拌混均,得到羟基酪醇与β-环糊精的物理混合物)各10 mg,用无水乙醇定容到10 mL,适当稀释后,测定在200～340 nm波长范围内的紫外吸收光谱,分别得到羟基酪醇、β-环糊精、羟基酪醇与β-环糊精的物理混合物和羟基酪醇β-环糊精包合物的紫外吸收光谱(图3～6).

图 3 羟基酪醇的紫外吸收光谱

图 4 β-环糊精的紫外吸收光谱

图 5 羟基酪醇与β-环糊精的物理混合物的紫外吸收光谱

图 6 包合物的紫外吸收光谱

羟基酪醇具有一个不饱和苯环结构,在紫外区有明显的吸收峰(229.2 nm),如图3所示.羟基酪醇、羟基酪醇与β-环糊精的物理混合物在紫外吸收光谱图谱上没有差异(见图3和图5),均在229.2 nm处有紫外特征吸收峰,而β-环糊精没有共轭双键,在紫外区没有吸收峰(见图4),羟基酪醇-β-环糊精包合物也几乎没有吸收峰存在(见图6),因为羟基酪醇的苯环结构被包合进入了β-环糊精的空腔结构中,导致其吸收峰消失,同时其紫外吸收光谱图也佐证了羟基酪醇与β-环糊精形成了包合物.

3 讨论与结论

3.1羟基酪醇具有多种生理活性羟基酪醇广泛用于保健食品和化妆品等领域.呈液态的羟基酪醇,在空气中很不稳定,且不易制剂.选用廉价的药用级β-环糊精为原料,制备成羟基酪醇-β-环糊精包合物,可以有效地解决上述问题.

3.2形成羟基酪醇-β-环糊精包合物的最佳工艺羟基酪醇(mL)与β-环糊精(g)的比为1∶6,恒温50 ℃,搅拌1 h,搅拌速度为1 200 r/min.通过验证试验可知在该工艺条件下,羟基酪醇的包合率为56.2%.

3.3羟基酪醇含有2个酚羟基具有一定的水溶性,而β-环糊精内部空腔呈疏水性,导致羟基酪醇与β-环糊精的包合率不高.

致谢成都大学药食同源植物资源开发项目对本文进行了资助,谨致谢意.

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