侧柏叶挥发油β-环糊精包合物制备工艺
【摘要】 目的 优选侧柏叶挥发油β-环糊精包合物制备最佳工艺条件。方法 采用L9(34)正交试验,以包合物收得率、挥发油包合率为筛选指标,考察挥发油与β-环糊精的比例、包合温度、包合时间3个因素对饱和水溶液法制备β-环糊精包合物工艺的影响。结果 最佳工艺条件:挥发油与β-环糊精的比例为1﹕6(ml﹕g),包合温度为40℃,包合时间为2 h。结论 包合工艺简单,所得包合物包合率和收得率较高。
【关键词】 侧柏叶 挥发油 β-环糊精 包合物
Abstract Objective To optimize the best preparation of encapsulation technology for Platyclatus orientalis volatile oil-β-cyclodextrin. Methods The process was carried out by orthogonal experimental design using orthogonal form L9(34).The content of volatile oil in encapsulation and the recovery rate of encapsulation were taken as screening index.The influence of three factors including the ratio of volatile oil toβ-cyclodextrin,encapsulation temperature and time on β-cyclodextrin prepared by saturarated water solution method was investigated.Results The optimal encapsulation conditions was ratio of volatile oil to β-cyclodextrin 1﹕6(ml﹕g),inclusion temperature 40℃ and inclusion time 2h. Conclusion The including technology is simple,reasonable with a high inclusion rate and recovery rate.
Key words Leaf twigs in Platyclatus orientalis Volatile oil β-cyclodextrin Inclusion complex
侧柏叶为柏科常绿乔木植物侧柏[Platyclatus orientalis(L.)Franco]的嫩枝叶。挥发油系侧柏叶的主要有效成分,含量约为0.26~3.2%[1],气味特异,水溶性差,具有很强的挥发性,性质极不稳定,为了增加其稳定性,保证制剂的质量和疗效,并使液体药物固体化,本研究采用β-环糊精饱和水溶液法对其进行包合,通过L9(34)正交试验法,优选最佳包合工艺。
1 材料与方法
1.1 材料
β-环糊精(β-Cyclodextrin,β-CD)由医药集团上海化学试剂公司提供,纯度为95%以上;硅胶G为青岛海洋化工厂提供。侧柏叶购自青海西宁益寿堂中药店,经鉴定为柏科植物侧柏[Platyclatus orientalis(L.)Franco]的嫩枝叶。
挥发油测定器(上海玻璃仪器厂);85-2型恒温磁力搅拌器(国华电器有限公司);DHG-9203A数显电热恒温干燥箱(上海精宏实验设备有限公司);BL150精密天平(德国赛托利斯公司)。
1.2 方法
1.2.1 侧柏叶挥发油提取
称取3 kg侧柏叶粉碎,加10倍量蒸馏水浸泡过夜,按中国药典(2005年版)一部附录XD挥发油测定法提取,用无水硫酸钠脱水,得到黄色油状液体,即侧柏叶挥发油。
1.2.2 饱和水溶液法制备包合物
按表1比例准确称取相应量的β-CD加入12倍蒸馏水(β-CD﹕水=1﹕12),加热使其溶解,制成饱和溶液,冷却至相应的温度,在磁力加热搅拌器上恒温搅拌。精确吸取1.00 ml侧柏叶挥发油,按体积比1﹕1加入无水乙醇稀释后缓慢滴加到β-CD溶液中,搅拌至规定时间后冷却至室温,放入冰箱冷藏(4℃)24 h,抽滤,沉淀,用30 ml石油醚洗涤3次,置40℃环境中低温干燥,即得白色粉末状包合物。
1.2.3 正交试验设计
根据预试验及[2],选择挥发油与β-CD比例(A)、包合温度(B)、包合时间(C)3个因素,各因素各设3个水平,以包合物收得率、挥发油包合率为评价指标,权重系数分别为0.3、0.7,进行L9(34)正交试验,筛选最佳包合条件,各因素水平见表1。表1因素水平表
1.2.4 包合物中挥发油的含量测定
将所制得的包合物精密称重,置于500 ml圆底烧瓶中,加入蒸馏水300 ml,测定包合物中实际含油量;同时进行挥发油空白回收率测定,精密量取侧柏叶挥发油1.00 ml,按上述方法平行试验3次,其结果为86%。
挥发油空白回收率(%)=收集挥发油量(ml)/加入挥发油量(ml)×100%
包合物收得率(%)=包合物实际重量(g)/[投油量(g)+β-环糊精量(g)]×100%
挥发油包合率(%)=包合物中实际含油量(ml)/[投油量(ml)×空白回收率]×100%
2 结果
2.1 正交试验结果及方差分析结果(见表2~3)
表2显示,挥发油与β-CD的比例为1﹕6(ml﹕g)时最优;包合温度为40℃时最优;包合时间为2 h时最优,由极差分析可知,影响挥发油包合的因素作用主次为A>C>B。表3显示,挥发油与β-环糊精的比例对包合具有极显著性影响,包合温度、包合时间对挥发油包合影响不显著,各因素对综合评分的影响大小依次为A>C>B,优选出最佳包合工艺条件为A2B1C2,即挥发油与β-CD的比例为1﹕6(ml﹕g),包合温度为40℃ ,包合时间为2 h。
2.2 包合工艺验证试验
为验证上述正交试验结果的可靠性,按上述最佳包合工艺条件制备3批样品,测得包合物收得率、包合率后算出平均值,与正交试验比较,其结果相近,说明该制备工艺稳定、可行。
2.3 包合物薄层鉴别试验 表2L9(34)正交试验表表3方差分析注:F0.05(2,2)=19.0
吸取侧柏叶挥发油的乙醇溶液、包合物的乙醇溶液、包合物中回收的挥发油乙醇溶液各8 μL,分别点于同一硅胶G薄层板上,以石油醚(30℃~60℃)-醋酸乙酯(85﹕15)为展开剂展开,取出,晾干,喷以5%香草醛浓硫酸溶液,105℃烘至斑点显色清晰。包合物中回收的挥发油乙醇溶液在与侧柏叶挥发油的乙醇溶液相对应的位置出现相同颜色的斑点,成分未见变化,包合物的乙醇溶液展开后,没有斑点,说明侧柏叶挥发油确实进入了β-环糊精分子腔内形成了包合物。
3 讨论
β-CD是7个葡萄糖分子以1,4-糖苷键连接而成的环状低聚糖化合物,分子结构是上窄下宽两端开口的环状中空圆筒,两端和外部为亲水性,内部为疏水性,药物分子包合于环状结构中,形成超微囊状包合物,β-CD与挥发油包合是一种物理过程,不发生化学变化,挥发油仍能保持原有的性质和作用。
据报道[3],用β-CD包合挥发油的方法较多,包括饱和水溶液法、研磨法、超声法、冷冻干燥法、喷雾干燥法、旋转蒸发法、超临界流体法等。本实验采用饱和水溶液法对侧柏叶挥发油β-环糊精包合工艺进行了研究,确定了最佳工艺条件,为提高该药材的利用率,提供了方法。
侧柏叶挥发油嵌入筒状结构内形成超微分散物,分散效果好,易于吸收,使挥发油由液态变为固体粉末,便于进一步制剂;避免了挥发油与外界分子接触,发生分解或氧化等反应,减少了挥发油在制剂存储过程中的耗散,提高了挥发油的稳定性、溶解性,有效地保证了制剂的质量和疗效。
【文献】
[1]回瑞华,侯冬岩,刘晓媛,等.不同方法提取侧柏叶中挥发性成分的气相色谱-质谱分析[J].质谱学报,2006,27(4):226
[2] 钟秀英.药用β-环糊精包合物制备、检验技术研究进展[J].中药材,2003,26(4):301
[3] 谷福根,高永良,崔福德.环糊精包合物研究进展[J].新药杂志,2005,14(6):686