正交設(shè)計(jì)法優(yōu)選降香揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物的制備工藝

謝利霞，黃文華，呂小娟，黃鳳媚，夏志紅

(1.廣東省深圳市南山人民醫(yī)院，廣東 深圳 518052;2.香港浸會(huì)大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，香港)

正交設(shè)計(jì)法優(yōu)選降香揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合物的制備工藝

謝利霞1，黃文華2，呂小娟1，黃鳳媚1，夏志紅1

(1.廣東省深圳市南山人民醫(yī)院，廣東 深圳 518052;2.香港浸會(huì)大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，香港)

目的 對(duì)降香揮發(fā)油進(jìn)行包合，以減少損失。方法 采用正交設(shè)計(jì)法，以綜合評(píng)分為考察指標(biāo)對(duì)影響降香揮發(fā)油包合的因素進(jìn)行優(yōu)選。結(jié)果 最佳包合條件為，揮發(fā)油∶β－CD用量(V∶W)=1∶8，在60℃下攪拌2 h。結(jié)論 最佳包合工藝具有較好的重現(xiàn)性。

降香;揮發(fā)油;β－環(huán)糊精;包合物;正交試驗(yàn)

Abstract:ObjectiveTo study the suitable condition for inclusion of volatile oil from odorifera，for reducing the loss of volatile oil.MethodsWith the synthetical value as index，the orthogonal design method was applied to investigate the inclusion condition.ResultsThe optimal inclusion conditions were found to be volatile oil volume(mL)∶β －cyclodextrin(g)=1 ∶8，the inclusion process should be carried out for 2 h under 60 ℃.ConclusionThe repetition rate is very good in the repetition experiments.

Key words:odorifera;volatile oil;β－cyclodextrin;inclusion compound;orthogonal design

中藥降香為豆科植物降香檀 Dalbergia odorifera T.Chen樹干和根的干燥心材，具有行氣活血、止痛、止血之功效，用于脘腹疼痛、肝郁脅痛、胸痹刺痛、跌撲損傷、外傷出血[1－2]。降香的主要有效成分為降香揮發(fā)油，由于揮發(fā)油不溶于水且揮發(fā)性較強(qiáng)，故在制劑應(yīng)用中受限。降香揮發(fā)油與β－環(huán)糊精(β－CD)制成包合物后，可以改善理化性質(zhì)，增加其穩(wěn)定性[3－5]。本試驗(yàn)利用正交設(shè)計(jì)法對(duì)包合工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，確立了最佳工藝條件，報(bào)道如下。

1 儀器與試藥

DF－101S型集熱磁力攪拌器(河南省太康科教儀器廠);AR1140型電子分析天平(奧豪斯國(guó)際貿(mào)易上海有限公司);DZF－6020型真空干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);PW－1700X型射線衍射儀(飛利浦公司)。β－CD(天津市博迪化工有限公司);無水硫酸鈉(沈陽(yáng)化學(xué)試劑廠);降香(遼寧泰倫有限公司)。

2 方法與結(jié)果

2.1 降香揮發(fā)油提取

將降香藥材加適量水浸泡，按2005年版《中國(guó)藥典(一部)》附錄ⅩD揮發(fā)油測(cè)定法提取，揮發(fā)油提取液經(jīng)過無水硫酸鈉脫水后，最終得到淡黃色揮發(fā)油，密閉保存，備用。

2.2 包合工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)[6－9]

選擇揮發(fā)油 ∶β－CD用量(V∶W，因素 A)、包合溫度(因素B)、攪拌時(shí)間(因素C)為考察因素，以包合物產(chǎn)率和揮發(fā)油利用率作為篩選指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)分別為 0.2 和 0.8。運(yùn)用L9(34)表進(jìn)行綜合評(píng)分，優(yōu)選降香揮發(fā)油包合工藝，因素水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

2.3 包合物制備

采用飽和溶液法進(jìn)行包合物制備，稱取一定量的β－CD，加水使之成飽和溶液，然后緩緩加入一定量的降香揮發(fā)油，并在一定溫度下攪拌適當(dāng)時(shí)間，靜置冷藏24 h，抽濾，用乙醚洗滌沉淀，40℃減壓真空干燥，即得成品。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果表

表3 方差分析結(jié)果表

2.4 包合物產(chǎn)率及揮發(fā)油利用率測(cè)定

將所得到的干燥包合物精密稱重，置入裝有沸石的圓底燒瓶中，加蒸餾水約100 mL，按2005版《中國(guó)藥典(一部)》附錄ⅩD揮發(fā)油測(cè)定法，微沸并保持6 h，至揮發(fā)油不再增加時(shí)停止加熱，放置1 h，至油呈淡黃色讀數(shù)，得揮發(fā)油體積。計(jì)算包合物產(chǎn)率及揮發(fā)油利用率。包合物產(chǎn)率=包合物質(zhì)量(g)/[β－CD質(zhì)量(g)+揮發(fā)油質(zhì)量(g)]，揮發(fā)油利用率=包合物中揮發(fā)油量(mL)/加入揮發(fā)油量(mL)，綜合評(píng)分=包合物產(chǎn)率×20%+揮發(fā)油利用率×80%。

2.5 正交試驗(yàn)及方差分析結(jié)果

β－CD包合物正交試驗(yàn)結(jié)果見表2，方差分析結(jié)果見表3。

試驗(yàn)結(jié)果表明，以包合物產(chǎn)率、揮發(fā)油利用率和綜合評(píng)分為考察指標(biāo)，各因素對(duì)降香揮發(fā)油包合工藝的影響作用大小均依次為A＞B＞C。方差分析結(jié)果表明，以包合物產(chǎn)率為考察指標(biāo)，因素A對(duì)包合工藝有顯著影響，因素B、因素C對(duì)包合工藝均無影響;以揮發(fā)油利用率為考察指標(biāo)，因素A對(duì)包合工藝有極顯著影響，因素B、因素C對(duì)包合工藝均有顯著影響;以綜合評(píng)分為考察指標(biāo)，因素A對(duì)包合工藝有極顯著影響，因素B對(duì)包合工藝有顯著影響，因素C對(duì)包合工藝無影響。考慮到揮發(fā)油利用率占主要因素，所以最終確定包合工藝為A2B2C2，即揮發(fā)油∶β－CD用量(V∶W)=1∶8，在60℃下攪拌2 h。

2.6 驗(yàn)證試驗(yàn)

按上述工藝條件重復(fù)制備3批包合物，測(cè)定并計(jì)算各考察指標(biāo)，結(jié)果見表4。可見，該工藝條件制得的包合物，包合物產(chǎn)率和揮發(fā)油利用率的重現(xiàn)性良好。

表4 驗(yàn)證重現(xiàn)性試驗(yàn)結(jié)果

2.7 包合物鑒定

取β－CD、揮發(fā)油β－CD混合物和揮發(fā)油－β－CD包合物分別進(jìn)行 x射線衍射，結(jié)果見圖 1。可見，β －CD 在 2 θ=18.5°，21.5°，22.9°，24.6°，32.1°，34.9°等處有較強(qiáng)的衍射峰，揮發(fā)油 β －CD混合物在上述2 θ處同樣有較強(qiáng)的衍射峰，而揮發(fā)油－β－CD包合物基本沒有衍射峰。這說明降香揮發(fā)油與β－CD形成包合物后，晶型發(fā)生顯著變化，由此判斷包合物并非簡(jiǎn)單的物理混合，而是形成了一種新的物相。

3 討論

在對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，先用兩個(gè)因素分別對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，所得出的評(píng)價(jià)結(jié)果不同。為了解決上述問題，最終采用了綜合評(píng)分方法。考慮到兩個(gè)因素的重要程度，分別乘以適宜的權(quán)重系數(shù)，即以包合物產(chǎn)率×20%+揮發(fā)油利用率×80%為最終的評(píng)分方法。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，通過綜合評(píng)分法所得出的工藝條件為最佳條件，這也證明了本評(píng)價(jià)方法的正確性。

圖1 x射線衍射圖

揮發(fā)油為油狀液體，有很大一部分中藥材中含有揮發(fā)油成分，傳統(tǒng)揮發(fā)油入藥時(shí)一般直接噴入顆粒中，然后再壓片或裝膠囊等，由于揮發(fā)油易揮發(fā)且不穩(wěn)定，會(huì)使藥物在短時(shí)間內(nèi)失去藥效;同時(shí)因?yàn)閾]發(fā)油為液體，這也為藥物制劑帶來不便。將揮發(fā)油進(jìn)行β－CD包合，可以減少其揮發(fā)，增加其穩(wěn)定性，同時(shí)也有利于含揮發(fā)油中藥制劑的現(xiàn)代化。

揮發(fā)油β－CD包合的方法有很多種，本試驗(yàn)采用飽和溶液法制備降香揮發(fā)油β－CD包合物，其產(chǎn)率和揮發(fā)油利用率較高，操作簡(jiǎn)便，實(shí)用性強(qiáng)，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

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Optimum Preparation Technology for β－Cyclodextrin Inclusion Compound of Volatile Oil from Odorifera by Orthogonal Design

Xie Lixia1， Huang Wenhua1， Lv Xiaojuan1， Huang Fengmei1， Xia Zhihong1
(1.Shenzhen Nanshan People's Hospital，Shenzhen，Guangdong，China 518052; 2.School of Chinese Medicine， Hong Kong Baptist University， Hong Kong)

TQ461;R282.71

A

1006－4931(2010)14－0054－02

謝利霞，博士研究生，藥劑科副主任，(電話)0755－26553111－25308(電子信箱)xlix163@163.com。

2010－03－03)