β-環糊精包合桂枝、當歸混合揮發油的工藝研究

杜帆，夏新華，趙碧清，蘭星，朱青

(湖南中醫藥大學藥學院，湖南長沙410208)

桂枝為樟科植物肉桂Cinnamomum cassia Presl.的嫩枝，性溫，味甘、辛，具有發汗解表、溫經通陽的功效［1］，含揮發油類成分，其主要成分為桂皮醛、桂皮酸、桂皮醇、香豆素及原兒茶酸等。藥理研究表明，桂皮酸具有抗菌、消炎作用，桂皮醛有明顯的鎮靜、鎮痛作用［2］。當歸為傘形科植物當歸Angelica sinensis(Oliv.)Diels的干燥塊根，具有活血補血、補氣調經等功效［3］，含揮發油達0.42%，油中含藁苯內酯約47%、正丁烯基苯酞11.3%［4］。β-環糊精是由7個葡萄糖分子以1，4-糖苷鍵連接而成，具有筒狀結構，在中藥制劑中常用于揮發油的包合，以增加其穩定性，或使其粉末化便于制成適宜的劑型［5］。目前已有桂枝揮發油與當歸揮發油的β-環糊精包合工藝研究報道［2-3］，但尚未見有關于桂枝、當歸混合揮發油包合工藝的研究報道。作者在對一種用于股骨頭壞死的臨床經驗方進行制劑工藝研究中，采用蒸餾法提取處方中桂枝、當歸混合揮發油，為減少揮發油類成分在該制劑生產與貯藏過程中的損失，增加制劑的穩定性，保證制劑的療效，確定用β-環糊精對桂枝與當歸所提混合揮發油進行包合。本實驗對桂枝、當歸混合揮發油的包合方法、包合工藝條件及包合物進行了較為系統的研究，以期獲得其最佳的包合工藝。

1 儀器與試藥

1.1 儀器DF—101S集熱式溫熱加熱磁力攪拌器(鞏義市英嶼予華儀器廠);98—1—B電子調溫電熱套(天津市泰斯特儀器有限公司);DZF—6050型真空干燥箱(上海驚宏實驗設備有限公司);SHZ—D型循環水式真空泵(鞏義市予華儀器有限公司);RE旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠)。1.2試藥藥材均購自湖南省醫藥銷售公司，經湖南中醫藥大學中藥鑒定教研室劉塔斯教授鑒定，桂枝為樟科植物肉桂Cinnamomum cassia Presl的嫩枝;當歸為傘形科植物當歸Angelica sinensis(Oliv.)Diels的干燥根。β-環糊精(分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司)，所用試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 揮發油的制備稱取一定量的桂枝、當歸飲片，加8倍水浸泡0.5 h，按《中國藥典》2010年版一部附錄揮發油測定法提取［6］，用乙醚萃取提取液兩次，加無水硫酸鈉脫水［7］，室溫下揮干乙醚，得淡黃色的揮發油，密閉保存，備用。

2.2 揮發油包合工藝的研究

2.2.1 包合方法的選擇目前應用較多的包合方法是飽和水溶液法和研磨法［8］，故采用這兩種方法對桂枝與當歸所提混合揮發油進行包合并加以比較。

2.2.1.1 包合物的制備［9-10］

飽和水溶液法:取β-環糊精6 g，置于錐形瓶中，加蒸餾水150 mL，加熱溶解，冷卻至50℃并于磁力攪拌器上恒溫，加入1 mL揮發油(預先配成50%的無水乙醇溶液)，恒溫攪拌3 h，冷卻至室溫，放入冰箱冷藏24 h，抽濾，包合物用石油醚沖洗3次(每次10 mL)，50℃真空干燥4 h，稱質量，備用。

研磨法:取β-環糊精6 g，置于研缽中，加3倍量水，研磨均勻。量取揮發油1 mL(預先配成50%的無水乙醇溶液)，緩緩加入研缽中，連續研磨3 h至成糊狀，抽濾，包合物再用石油醚沖洗3次(每次10 mL)，50℃真空干燥4 h，稱質量，備用。

2.2.1.2 包合物收率及揮發油包合率的測定取收集的干燥包合物，精密稱質量，置于揮發油提取器中，按《中國藥典》2010年版附錄XD揮發油測定法甲法測定其揮發油含有量，按下列公式計算包合物收得率及揮發油包合率［11］。另精密量取混合揮發油1.00 mL，同法進行測定，計算空白回收率(本實驗測得回收率為80%)。結果表明，飽和水溶液法的揮發油包合率明顯高于研磨法(見表1)。

包合物收得率(%)=［包合物質量/(β-環糊精投入量+揮發油投入量)］×100%

揮發油包合率(%)=［包合物實際收油量/(揮發油的投入量×空白回收率)］×100%

空白回收率(%)=(實際收油量/投入揮發油量)×100%

表1 兩種包合方法的比較(n=3)

2.2.2 正交試驗優選包合工藝條件

2.2.2.1 實驗設計采用正交試驗法對飽和水溶液法包合工藝條件進行優選。選擇揮發油與β-環糊精的投料比、包合溫度、攪拌時間作為考察因素，以揮發油包合率作為評價指標，用L9(34)正交表安排試驗。所選因素水平及正交試驗安排見表2、表3。

表2 因素水平

2.2.2.2 實驗方法與結果依正交試驗表(表3)安排的工藝條件，取揮發油與β-環糊精參照上述飽和水溶液法分別制備桂枝與當歸混合揮發油的包合物，收集包合物，測定其揮發油包合率，并對數據進行處理與分析。由直觀分析可知，各因素作用的主次為A＞C＞B，最佳工藝條件為A2B1C2(見表3)。方差分析表明，A、C二因素對揮發油的包合有顯著性影響，B因素的影響不顯著(見表4)。因此，可確定最佳包合工藝條件為A2B1C2。

表3 包合工藝正交試驗及結果

表4 方差分析

2.2.2.3 驗證試驗為驗證方案A2B1C2的合理性，按照方案A2B1C2的包合工藝條件重復試驗3次，其揮發油包合率分別為84.9%、85.1%、85.7%，表明所確定的最佳包合工藝條件A2B1C2合理可行。

2.3 包合物的TLC驗證試驗

2.3.1 供試品溶液與對照品溶液的制備取當歸、桂枝揮發油適量，按照上述最佳包合工藝條件制備包合物。取包合物1 g，共2份，一份加乙酸乙酯5 mL，冷浸1 h，取上清液作為包合物供試品溶液Ⅰ;另一份加蒸餾水20 mL，再加乙酸乙酯5 mL，超聲處理30 min，取上層液，加無水硫酸鈉脫水，濾過，取續濾液作為包合物供試品溶液Ⅱ。取β-環糊精1 g，按供試品溶液Ⅱ的方法制備陰性對照品溶液。取當歸揮發油0.5 mL，置于5 mL量瓶中，加乙酸乙酯至刻度，搖勻，作為當歸揮發油對照品溶液。另取桂皮醛對照品，加甲醇制成每1 mL含1 mg的溶液，作為桂皮醛對照品溶液。

2.3.2 包合物中當歸揮發油的薄層分析分別吸取當歸揮發油對照品溶液2 μL與包合物供試品溶液(Ⅰ、Ⅱ)、陰性對照品溶液各5 μL，點于同一以羧甲基纖維素鈉為黏合劑的硅膠G薄層板上，以正己烷-乙酸乙酯(4∶1)為展開劑，展開，取出，晾干，置于365 nm紫外光燈下檢視［6］。結果顯示，供試品溶液Ⅱ在與對照品色譜相應的位置具有相同的藍色熒光斑點，而供試品溶液Ⅰ與陰性對照品溶液色譜中均未見任何斑點(見圖1)，表明當歸揮發油進入了β-環糊精分子內部形成了包合物。

圖1 當歸揮發油TLC圖譜

2.3.3 包合物中桂枝揮發油的薄層分析分別吸取桂皮醛對照品溶液2 μL與包合物供試品溶液(Ⅰ、Ⅱ)、陰性對照品溶液各15 μL，點于同一以羧甲基纖維素鈉為黏合劑的硅膠G薄層板上，以石油醚(60～90℃)-乙酸乙酯(17∶3)為展開劑，展開，取出，晾干，噴以二硝基苯肼乙醇溶液顯色［12］。結果顯示，供試品溶液Ⅱ在與對照品色譜相應的位置具有相同的顏色的斑點，而供試品溶液Ⅰ與陰性對照品溶液色譜中均未見任何斑點(見圖2)，表明桂枝揮發油進入了β－環糊精分子內部形成了包合物。

圖2 桂枝揮發油TLC圖譜

3 討論

采用β-環糊精對當歸、桂枝混合揮發油進行包合，有利于提高揮發油的穩定性，并可使其由液體變為固體粉末而便于制成固體制劑。本實驗比較了兩種包合方法對當歸、桂枝混合揮發油的包合效果，結果顯示飽和水溶液法優于研磨法。在此研究基礎上，進一步采用正交試驗對飽和水溶液法的包合工藝條件進行優化，得到最佳包合工藝條件為揮發油與β-環糊精的投料比為1∶8、包合溫度為40℃、攪拌時間為3 h。該實驗結果，可為當歸、桂枝相應制劑的生產工藝提供實驗依據。

采用TLC法驗證當歸、桂枝混合揮發油包合物過程中，包合物供試品溶液Ⅰ系以乙酸乙酯冷浸包合物制備而成，由于包合物在乙酸乙酯中不溶，包合到β-環糊精分子內部的揮發油成分不能從包合物中溶出，故其TLC色譜中未檢出當歸與桂枝揮發油成分，同時也表明包合物的表面沒有吸附揮發油。包合物供試品溶液Ⅱ系在包合物中同時加水和乙酸乙酯經超聲處理制備而成，由于包合物在水中有一定的溶解性，借助超聲波的作用可使揮發油成分從溶解的包合物中釋放出來，同時被親油性較好的乙酸乙酯所萃取，故可從乙酸乙酯萃取液(即供試品溶液Ⅱ)的TLC色譜中檢出當歸與桂枝揮發油成分。另外，以β-環糊精制成的陰性對照無干擾。因此，通過上述TLC法，可以確認當歸、桂枝混合揮發油與β-環糊精形成了包合物。

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