廣藿香中揮發油的提取及β-環糊精的包合研究

李 威 楊 洋

摘要應用水蒸氣蒸餾法提取廣藿香中揮發油,然后采用正交試驗法,以β-CD和廣藿香揮發油投料比、包合時間、包合溫度為影響因素,以包合物收得率和揮發油包合率的綜合評分為指標,選擇廣藿香揮發油的最佳提取條件及其β-環糊精(β-CD)包合工藝。結果表明,最佳工藝條件為揮發油與β-環糊精之比為1∶8,攪拌強度為600rpm,包含溫度為50℃,包合時間為1h。

關鍵詞廣藿香;揮發油;提取工藝;正交試驗;β-CD

中圖分類號 Q949.9 文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)14-0323-02

廣藿香揮發油在制備過程中常常因揮發損失而影響療效,采用β-環糊精(β-CD)包合技術,將其制成包合物,可以減少揮發油生產、儲存過程中的揮發或氧化變質,從而提高制劑的穩定性,利于制劑,療效也更加確切。本試驗對其制成β-CD包合物的工藝進行研究,用包合物收得率和揮發油包合率的綜合評分為指標并用正交試驗法優選了包合工藝,并做了揮發油空白收得率的測定,以為廣藿香揮發油β-CD包合物制備提供參考。

1儀器與試劑

電子調溫電熱套(98-I-B型,天津市泰斯特儀器有限公司);中草藥萬能粉碎機(FW177型,天津市泰斯特儀器有限公司);恒溫磁力攪拌器(85-2型,金壇市大地自動化儀器廠);廣藿香(九州通集團湖北金貴中藥飲片公司);β-CD(純度≥99.0%,洛陽市化學試劑廠);石油醚、乙酸乙酯、冰醋酸,其他試劑均為分析純。

2預測性試驗

2.1預測性試驗目的

《中華人民共和國藥典》2005版附錄XD揮發油測定法有2種,如果ρ油<ρ水即用甲法;如果ρ油>ρ水即用乙法。因此,需要由預測性試驗的結果,即提取出來揮發油的密度來確定采用的方法。

2.2預測性試驗方法

將廣藿香用中草藥萬能粉碎機粉碎后,在水槽中浸泡4h,加水量為廣藿香的10倍,將廣藿香和浸泡的水一起倒入揮發油提取器中,按照《中華人民共和國藥典》2005版附錄XD揮發油測定法進行操作驗證,采用其中的甲法或是乙法。方法如下:

取供試品適量(約相當于含揮發油0.5～1.0mL),稱定重量(準確至0.01g),置燒瓶中,加水300～500mL(或適量),振搖混合后,連接揮發油測定器與回流冷凝管。自冷凝管上端加水使充滿揮發油測定器的刻度部分,并溢流入燒瓶時為止。置電熱套中緩慢加熱至沸,并保持微沸約5h,至測定器中油量不再增加,停止加熱,放置1h,觀察油層是浮在水上還是沉在水下。

2.3預測性試驗結果

提取出的廣藿香揮發油浮于水面,即密度比水小,為輕油,由此確定采用甲法進行試驗。

3方法與結果

3.1廣藿香揮發油的提取工藝

取供試品廣藿香,稱定重150g,先按表1中所示加相應量的水,再按表中1所示時間浸泡相應時間,再裝入圓底燒瓶中(必須按相應的料液比裝入)。將燒瓶置于電子調溫電熱套上,再連接揮發油測定器與回流冷凝管。自冷凝管上端加水使充滿揮發油測定器的刻度部分,并溢流入燒瓶時為止。緩慢加熱至微沸后觀察,從第1滴餾出液流出時開始記時,連續蒸餾6h,收集餾出液。

3.2β-環糊精包合物制備工藝研究

3.2.1包合物的制備。稱取β-CD 25.0g放入錐形瓶中,加入500mL蒸餾水加熱溶解,按表1量加入廣藿香揮發油,用磁力攪拌囂攪拌一定時間后冷藏。靜置24h,過濾,用60%乙醇洗滌沉淀,晾干,在51℃的溫度下干燥4h,即得成品。

3.2.2包合物中揮發油的提取。精密稱取上一步中制得的包合物質量,置于揮發油提取器中,然后加蒸餾水200 mL,按照《中華人民共和國藥典》2005年版附錄XD揮發油測定法(甲法)進行操作。讀取揮發油量,按如下公式進行計算:

包合物回收率(%)=包合物質量/(揮發油重量+β-CD重)×100;

揮發油包合率(%)=包合物中揮發油回收量/(揮發油投入量×空白回收率)×100;

綜合評分=包合物收率×30%+揮發油包合率×70%。

3.2.3揮發油空白回收率的測定。取揮發油1mL,置于裝有玻璃珠的圓底燒瓶中,加蒸餾水100mL,連接揮發油提取器,按照《中華人民共和國藥典》2005年版附錄XD揮發油測定法(甲法)進行操作。加熱煮沸至油量不再增加時停止加熱,放置1h以上,讀取揮發油量。空白回收率(%)=實際測得揮發油量/蒸餾前投油量×100。

3.2.4正交試驗。經初步試驗,選定β-CD和廣藿香揮發油投料比(A)、包合溫度(B)、包合時間(C)為影響因素(不計交互影響),以包合物收得率和揮發油包合率的綜合評分為指標,利用L9(34)正交表設計正交試驗尋找最佳的提取條件。具體影響因素見表1,試驗水平及結果見表2,方差分析結果見表3。比較表2中各因素的級差值(R)的大小,選出最佳工藝條件為A2B1C2D3。

3.2.5驗證試驗。對優選出的最佳工藝A2B1C2D3做驗證試驗,結果包合率為57.14%,收率為94.25%。可見包合率高于正交試驗各結果,收得率與正交試驗各結果相比也有較高水平。因此,最佳包合工藝可行。

3.2.6薄層色譜驗證。將包合物中包合的揮發油提取出來,然后將包合前的揮發油和從包合物中提取出的揮發油分別置具塞試管中,分別加入適量無水乙醇溶解。再分別吸取上述樣品10μL點于同一塊硅膠G薄層板上,以石油醚-乙酸乙酯-冰醋酸(90∶5∶0.1)為展開劑,展開、取出、晾干,噴以5%Fecl3乙醇溶液,至斑點顯現。觀察所呈現斑點,包合前、后揮發油在相同位置上顯現相同顏色斑點,表明包合前、后揮發油成分無變化,所以包合物質量較好,包合過程對揮發油成分無影響。

4討論

4.1應注意的問題

加熱方式以可控溫電熱套為宜,因電熱套的發熱量比油浴大數倍,用于水蒸氣蒸餾的效果非常好。又因煮沸生藥時,或多或少會起泡,所以必須調節輸入電壓以調節加熱量。

應注意仔細清潔儀器,尤其是接受器的刻度部分,否則,在放油層讀數時,由于接受器未清潔干凈,油層會粘附于內壁,不能完全下降到刻度管底部,影響讀數。

4.2儀器因素對提取揮發油的影響

廣藿香揮發油自身性質相對來說比較穩定,可以在微沸的高溫下提取,而且在試驗中觀察到廣藿香的揮發油和水的分離界線十分明顯,不存在芳香水現象。水蒸氣發生裝置能保證持續的水蒸氣供應,長頸圓底燒瓶雖然是單口,但沒有用膠塞,而是直接接上冷凝管,這樣使得含有揮發油的水蒸氣能快速冷凝回流。采用磨口玻璃銜接,也很好地保證了氣密性。

4.3粉碎細度的影響

廣藿香由于含有大量脂肪油,粉碎細度越大越不容易提取,所以只能粉碎幾秒鐘,并且在此試驗中并沒有將粉碎細度作為其中一項參考指標;然而在揮發油的提取中它是一個不能忽視的因素。因為在一定條件下,揮發油與粉碎細度成反比關系,可是由于廣藿香含有大量脂肪油,粉碎細度達到一定限度時,油量反而會減少。

4.4廣藿香揮發油的包合

廣藿香主要含揮發油,由于揮發油具有較強的揮發性,遇光和熱不穩定,在制劑及儲存過程中容易散失,因而影響廣藿香制劑的穩定性。為了確保藥物療效,一般采用包合技術制成β-環糊精包合物。常用的揮發油包合方法主要有飽和溶液法、研磨法和超聲法,目前廣藿香揮發油的包合研究僅限于飽和水溶液法,包結方法單一,包結時間較長,包合率及提取物得率均較低,但是操作簡單易行。

4.5實驗室條件的影響

由于本實驗的加水量比較大,而電熱套的大小只能放1 000mL的燒瓶,那么每組試驗必須分2組進行,從而影響精密度。在裝入燒瓶時由于燒瓶的口很小,裝入比較困難,有少量泄漏現象。因此,結果的精準程度不是很大。

5結論

試驗結果表明,最佳工藝條件為揮發油與β-環糊精之比為1∶8(mL∶g),攪拌強度為600rpm,包含溫度為50℃,包含時間為1h,按照本試驗方法可得到較高的提取率及穩定包含物。

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