应用高压均质技术制备白术挥发油-β-环糊精包合物

王鸿森 徐彦浩 常 晟 李 丽 郝吉福

(泰山医学院药学院，山东 泰安 271016)

应用高压均质技术制备白术挥发油-β-环糊精包合物

王鸿森 徐彦浩 常 晟 李 丽 郝吉福

(泰山医学院药学院，山东 泰安 271016)

目的 考察高压均质法制备白术挥发油-β-环糊精包合物的最佳工艺。方法 采用高压均质法制备白术挥发油β-环糊精包合物，设计L9(34) 正交试验，以包合物的包封率(%)及收率(%)为指标对β-环糊精包合物的处方进行综合评价，优化最佳工艺。结果 白术挥发油包合物的最佳制备条件为：挥发油与β-环糊精的质量比为1∶6，高压均质压力为7000 psi，均质次数为30次。结论 采用正交试验法所优选的高压均质法制备白术挥发油包合物适合于工业化生产。

白术挥发油；β-环糊精包合物；正交试验；高压均质法

白术为来自于菊科植物白术的干燥根茎，性温味甘、微苦，具有燥湿利水、健脾益气、止汗、安胎之功效，为常用补气药[1]。现代药理学研究证明挥发油是白术的有效成分之一，临床上用于抑制肿瘤、降低血压、抗肝炎等疾病[2]，但白术挥发油易挥发、氧化，有光敏性的缺陷，限制了其在药剂中的应用。为了改善其在制剂中的稳定性，在药剂学领域通常采用β-环糊精(β-CD)包合技术制备挥发油包合物，使液态的挥发油固体化，以提高药物的稳定性，更好地发挥白术挥发油的药用价值。本实验采用水蒸气蒸馏法制备白术挥发油，并利用高压均质技术，通过正交实验对挥发油的β-环糊精包合物的包合工艺进行优化[3-4]，为挥发油包合物的工业化生产提供理论依据。

1 仪器与试剂

挥发油测定器(上海玻璃仪器厂)；磁力加热搅拌器(江苏金坛市金城国胜仪器厂)；真空干燥箱(上海医用恒温设备厂DZF-4型)；高压均质机(美国PHD)；白术(购自泰安漱玉平民大药房)；β-环糊精(安徽山河药用辅料有限公司)；其余所用试剂为分析纯。

2 实验方法与结果

2.1 白术挥发油的提取

采用水蒸气蒸馏法提取白术药材中的挥发油[3-4]。称取白术药材100 g粉碎成粗粉，加入10倍量的蒸馏水，置于挥发油提取器中提取挥发油，至挥发油的体积不再增加为止，收集所提取的挥发油，冷却后经无水硫酸钠脱水处理，测量所提取挥发油的体积，计算得率约为0.2 % (g/ml)。所制备的挥发油为淡黄色液体，测得其密度为0.9250 g/ml。

2.2 白术挥发油的β-CD的制备

2.2.1 高压均质技术制备β-CD包合物

采用高压均质法制备白术挥发油包合物[5]。将适量β-CD溶于蒸馏水中，加热至40℃使其全部溶解，在搅拌状态下将白术挥发油缓慢滴入到上述β-CD水溶液中，将其转移到高压均质机内，按照预先设定的压强及循环次数进行高压均质，然后将均质的溶液冷却至室温，放入冰箱内冷藏，经减压抽滤后收集滤渣，用适量无水乙醇洗涤3次，将滤渣置于干燥器内室温下真空干燥，得到干燥的白术挥发油包合物。

2.2.2 挥发油空白回收率的测定

按《中国药典》 2015 年版一部附录 XD 项下挥发油测定法甲法测定挥发油空白回收率。取100 ml蒸馏水置于圆底烧瓶中，精密加入1 ml白术挥发油，用挥发油提取器进行提取，采用水蒸气蒸馏法提取至油量不再增加为止，记录所收集挥发油的体积，按下列公式计算空白回收率。

白术挥发油的空白回收率为93.00 %。

2.2.3 挥发油包合物包合率及收率的测定

精密称取适量包合物，置于250 ml圆底烧瓶中，加100 ml蒸馏水，采用水蒸气蒸馏法提取包合物中的挥发油，并分别按照下列公式计算挥发油的包合率及包合物的收率。

2.3 β-CD包合物制备工艺的优化

根据预实验结果，在采用高压均质技术制备包合物的过程中，影响挥发油包合工艺的因素主要有挥发油与β-CD的质量比(A)、均质压力(B)及均质次数(C)。因此，采用L9(34)正交试验设计试验对包合物的制备工艺进行优化，正交实验因素与水平见表1， 按2.2.3项下所测定的挥发油包合率和包合物收率结果作为综合评价指标[5]，实验安排及结果见表2。将所得结果进行方差分析，结果分别见表3。各因素对包合率及收率的影响结果图1。

表1 正交实验因素水平表

综合考虑以上指标，根据直观分析及方差分析结果可知，影响挥发油包合因素大小依次为A>B>C，优选出最佳包合工艺为A2B3C2，即最佳包合条件为挥发油与β-环糊精的用量比1：6，均质压强7000 psi，均质次数为30次。

图1 影响包合率及收率的正交实验结果图

2.4 白术挥发油β-CD包合工艺的验证

按照2.3项下已确定的包合工艺，重复进行3次试验，测定包合物包合率及收率，结果见表4，表明这种包合工艺稳定可行。

表2 白术挥发油-β-CD包合物正交实验结果

表3 方差分析结果

表4 工艺条件的验证

3 讨 论

挥发油为某些中药中所含有的有效成分之一，但挥发油存在着不稳定性，有些嗅味对胃肠道会产生较大的刺激性，因此通常采用包合技术将其制备成包合物以改善上述缺陷。在包合物制备过程中，通常采用的是饱和水溶液法、超声法等制备工艺，但很难满足工业化生产的需要。高压均质机使处理物料在高压下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用，在高压均质提供的能量作用下，使液态的挥发油呈现超微细化状态，将微细化状态的挥发油镶嵌在环糊精所提供的空穴结构中，以形成稳定的包合物。因此采用高压均质法制备包合物可以符合大生产的要求。本实验通过采用正交实验设计，采用高压均质技术对白术挥发油包合物的制备工艺进行优化，可以为含有白术的中药制剂中挥发油的合理开发利用提供依据。

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(2015年版一部)[M]北京:中国医药科技出版社,2015：95.

[2] Tsuneki H, Ma EL, Kobayashi S, et al. Antiangiogenic activity of eudesmol in vitro and in vivo[J]. Eur J Pharmacol,2005,29 (3):105-110.

[3] 吴桐,张相林,宋威江. 莪术、白术挥发油提取及包合工艺考察[J]. 中医药导报,2015, 21(5):28-30.

[4] 郝吉福,李菲,王建筑,等.两种实验方法的比较研究：在制备薄荷挥发油-β-环糊精包合物中的应用[J].中成药,2011,33( 8):1319-1322.

[5] 谢媛,王洛临,施之琪,等.高压均质法制备薄荷挥发油纯胶包合物[J].中成药,2015,37(2)：289-293.

Fabrication of Baizhu's volatile oil-β-cyclodextrin inclusion complex by high pressure homogenization method

WANG Hong-sen XU Yan-hao CHANG Sheng LI Li HAO Ji-fu

(Taishan Medical University， Taian 271006，China)

Objective:To investigate the optimal approach for the preparation of Baizhu's volatile oil by application of high pressure homogenization method. Methods: The fabrication of Baizhu's volatile oil-β-cyclodextrin inclusion complex was prepared by high pressure homogenization in the light of orthogonal design method. Also the formulation of β-cyclodextrin inclusion was evaluated according to the criteria of entrapment efficiency and yield. Results: The optimal inclusion technology was: the ratio of volatile oil and β-cyclodextrin was 1:6, the pressure of homogenization was 7000psi and the homogenization cycle was 30 times. Conclusion: The optimal conditions for inclusion by high pressure homogenization were steady and proper for a large scale production.

Baizhu's volatile oil; β-cyclodextrin inclusion; orthogonal design; orthogonal design; high pressure homogenization

项目支持：2013年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目201310439013。

王鸿森，泰山医学院2014级药学专业本科学生。

郝吉福，男，副教授，从事药剂学教学及药物新剂型研究与开发。E-mail：haojifu@163.com。

R943

A

1004-7115(2017)06-0607-03

10.3969/j.issn.1004-7115.2017.06.003

2017-03-15)