唐巖，孫繼澤，張紅巖*，張志鴻

(1.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012；2.吉林大學(xué) 藥學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130021；3.吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013)

·中藥工業(yè)·

睡安膠囊揮發(fā)油的提取及包合工藝研究△

唐巖1，孫繼澤2，張紅巖1*，張志鴻3

(1.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012；2.吉林大學(xué) 藥學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130021；3.吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013)

目的：研究睡安膠囊中香附、川芎揮發(fā)油的提取及β-CD包合工藝。方法：以揮發(fā)油提取量為指標(biāo)，對(duì)浸泡時(shí)間、加水量、提取時(shí)間三因素進(jìn)行考察，優(yōu)選揮發(fā)油提取條件；采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以揮發(fā)油包合率和包合物收得率綜合評(píng)價(jià)，優(yōu)選香附、川芎揮發(fā)油包合工藝條件。結(jié)果：最優(yōu)提取工藝為藥材浸泡2 h，加8倍量水，提取8 h；最佳包合工藝條件為β-CD∶揮發(fā)油按8∶1(g·mL-1)配比，在40 ℃包合3 h。結(jié)論：揮發(fā)油提取及包合工藝穩(wěn)定、可行。

睡安膠囊；揮發(fā)油；提取工藝；正交設(shè)計(jì)；包合工藝

睡安膠囊由炒棗仁、香附、川芎、遠(yuǎn)志、五味子、黃連、牡蠣及磁石等13味中藥組成，具有理氣解郁、養(yǎng)心安神之功能，臨床用于治療失眠有很好的療效。處方中香附、川芎均含有揮發(fā)油，香附和川芎揮發(fā)油均有鎮(zhèn)靜催眠作用[1-3]。在傳統(tǒng)工藝中，這些揮發(fā)油多噴灑加入固體制劑，在生產(chǎn)和儲(chǔ)存中易損失和氧化變質(zhì)，目前多采用β-CD包合揮發(fā)油[4-5]。本試驗(yàn)先用水蒸氣蒸餾法提取藥材中揮發(fā)油成分，再用β-CD包合揮發(fā)油，并對(duì)影響揮發(fā)油提取及包合工藝的各種條件作了考察，最終確定最優(yōu)揮發(fā)油提取及包合工藝，為該制劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

揮發(fā)油測(cè)定器(常州普天儀器制造有限公司)；HX501T電子天平(慈溪市天東衡器廠)；ZDHW調(diào)溫電熱套(北京中興偉業(yè)儀器有限公司)；SG-3044A磁力攪拌器(上海碩光電子科技有限公司)；AP003-0110型壓力泵(天津奧特賽恩斯儀器有限公司)；ZK-82A型真空干燥箱(上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠)。

1.2 試藥

β-環(huán)糊精(惠世生化試劑有限公司，批號(hào)：101008)；水為蒸餾水；其他試劑均為分析純；本試驗(yàn)所用藥材均購(gòu)自吉林大藥房。

2 方法與結(jié)果

2.1 揮發(fā)油提取

2.1.1 浸泡時(shí)間考察 按處方比例稱取香附、川芎藥材3份(每份含藥材450 g)，分別加藥材8倍量的水，浸泡0、2、4 h，用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油8 h，考察揮發(fā)油提取量，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 揮發(fā)油浸泡時(shí)間確定

結(jié)果表明，藥材浸泡后揮發(fā)油提取量高于未浸泡，浸泡2 h和4 h揮發(fā)油提取量一致，故選擇浸泡時(shí)間為2 h。

2.1.2 加水量及提取時(shí)間的考察 按處方比例稱取香附、川芎藥材3份(每份含藥材450 g)，分別加藥材6、8、10倍量的水，浸泡2 h，用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油10 h，提取過(guò)程中記錄每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的揮發(fā)油提取量，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 加水量及提取時(shí)間的確定

結(jié)果表明，加水量分別為8、10倍時(shí)的揮發(fā)油提取量高于6倍，加水量為8倍時(shí)的揮發(fā)油提取量與10倍相近，同時(shí)，揮發(fā)油提取8 h后，提取量未見(jiàn)顯著增加。從大生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)成本綜合考慮，確定香附、川芎揮發(fā)油的提取工藝為：加8倍量水，浸泡2 h，水蒸氣蒸餾法提取8 h。

驗(yàn)證試驗(yàn)：按處方比例稱取香附、川芎藥材3份(每份含藥材450 g)，根據(jù)篩選得到的最佳提取工藝，進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果，3份藥材揮發(fā)油提取率分別為0.62%、0.60%和0.63%，平均提取率為0.62%，RSD為2.48%。說(shuō)明該工藝合理可行，重復(fù)性良好。

2.2 香附、川芎揮發(fā)油包合工藝

2.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用L9(34)正交試驗(yàn)法，選擇對(duì)揮發(fā)油包合影響較大的β-CD與揮發(fā)油配比(A)、包合溫度(B)和包合時(shí)間(C) 3個(gè)因素，以包合物收得率和包合率為考察指標(biāo)，確定最優(yōu)包合工藝，因素水平見(jiàn)表3。

表3 因素水平表

2.2.2 包合物制備 采用飽和水溶液法制備揮發(fā)油包合物，即取一定量β-CD，加蒸餾水適量，制成飽和溶液。取揮發(fā)油2 mL，加8 mL無(wú)水乙醇，攪勻，緩緩滴加到β-CD飽和溶液中，于磁力攪拌器上恒溫恒速攪拌包合，置10 ℃以下的冰箱內(nèi)冷藏24 h，抽濾，用少量蒸餾水和石油醚分別洗滌濾渣3次，濾渣置35 ℃真空干燥至恒重，即得白色的粉末狀包合物。

2.2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的測(cè)定 按《中華人民共和國(guó)藥典》2010年版一部附錄揮發(fā)油測(cè)定法(甲法)[6]，將干燥包合物置圓底燒瓶中，加蒸餾水約200 mL，連接揮發(fā)油測(cè)定器，微沸至油量不再增加為止，記錄提取的揮發(fā)油體積，計(jì)算揮發(fā)油的包合率。同時(shí)測(cè)定揮發(fā)油空白回收率，即精密量取揮發(fā)油2 mL，同法制備，計(jì)算空白回收率為91.67%。

揮發(fā)油包合率為衡量包合效果的重要指標(biāo)，包合率越高，包合效果越好，故作為主要指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)定為0.8；包合物收得率對(duì)生產(chǎn)也有一定的影響，因此作為次要指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)定為0.2。結(jié)果見(jiàn)表4～5，計(jì)算公式如下：

揮發(fā)油包合率(%)=[包合物中揮發(fā)油量/(投油量×揮發(fā)油空白回收率)]×100%

包合物收得率(%)=[包合物質(zhì)量/(β-CD加入量+揮發(fā)油加入量)]×100%

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果

注：加權(quán)評(píng)分公式S =20X/90.91+80Y/77.92。

表5 方差分析表

注：F0.05(2，2)=19.00，F(xiàn)0.01(2，2)=99.00。

經(jīng)正交分析可知，包合溫度是重要因素，β-CD：揮發(fā)油配比次要，這兩者對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響，包合時(shí)間無(wú)顯著影響。影響程度為B>A>C。最佳提取工藝為A2B2C2，即β-CD與揮發(fā)油之比為8∶1，包合溫度為40 ℃，包合時(shí)間為3 h。

2.2.4 攪拌速度的考察 取3份揮發(fā)油，按最佳揮發(fā)油包合工藝條件，分別采用不同攪拌轉(zhuǎn)速，制備包合物，測(cè)定包合率和收得率，考察攪拌速度對(duì)揮發(fā)油包合工藝影響，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 攪拌速度考察結(jié)果

結(jié)果表明，攪拌速度對(duì)揮發(fā)油包合率和包合物收得率影響不大。考察的3個(gè)攪拌速度中，攪拌速度為300 r·min-1時(shí)，揮發(fā)油包合率和包合物收得率略高，故攪拌速度選擇300 r·min-1。

2.2.5 驗(yàn)證試驗(yàn) 按最佳揮發(fā)油包合工藝條件驗(yàn)證3次，包合率分別為75.63%、76.09%和73.34%，平均包合率為75.02%，RSD為1.96%。收得率分別為91.92%、91.02%和88.66%，平均收得率為90.53%，RSD為1.86%。表明該工藝穩(wěn)定、合理、重復(fù)性良好。

2.3 包合物鑒別

包合物形成與否可利用多種方法驗(yàn)證，主要包括顯微鏡法、熱分析法、電鏡掃描法、相溶解度法、紅外光譜法、核磁共振法、X-射線衍射法、紫外可見(jiàn)分光光度法、薄層色譜法和熒光光譜法等。本試驗(yàn)采用薄層色譜法進(jìn)行驗(yàn)證。

取香附-川芎藥材提取的揮發(fā)油4滴，加入無(wú)水乙醇1 mL溶解，作為揮發(fā)油溶液。稱取包合物1 g，加無(wú)水乙醇5 mL溶解，浸泡1 h后，過(guò)濾，濾液作為包合物溶液。稱取包合物3 g，置揮發(fā)油提取器中提取揮發(fā)油。取揮發(fā)油4滴，加無(wú)水乙醇1 mL溶解，作為包合物中揮發(fā)油溶液。照薄層色譜法《中華人民共和國(guó)藥典》2010年版一部附錄Ⅵ B吸取上述3種溶液各4 μL，分別點(diǎn)于同一硅膠G薄層板上，以石油醚(30～60 ℃)-乙酸乙酯(9∶1)為展開(kāi)劑，展開(kāi)，取出，晾干，5%香草醛硫酸試液顯色，熱風(fēng)吹至斑點(diǎn)顯色清晰。結(jié)果表明，包合物色譜與揮發(fā)油色譜相應(yīng)位置上無(wú)相同顏色斑點(diǎn)，說(shuō)明揮發(fā)油確實(shí)已與β-CD形成包合物；包合物中揮發(fā)油色譜與揮發(fā)油色譜相應(yīng)位置上顯相同顏色斑點(diǎn)，說(shuō)明包合物中揮發(fā)油與純揮發(fā)油一致，揮發(fā)油組份無(wú)變化，見(jiàn)圖1。

注：A.揮發(fā)油；B.包合物；C.包合物中揮發(fā)油。圖1 包合物的薄層色譜圖

3 討論

香附性辛，微苦、微甘，平。歸肝、脾、三焦經(jīng)。有疏肝解郁、理氣寬中、調(diào)經(jīng)止痛之功能。香附的主要藥理活性成分是以單萜和倍半萜為主的揮發(fā)油。劉國(guó)卿等[3]研究表明，香附揮發(fā)油具有明顯的中樞抑制作用，可協(xié)同閾下劑量戊巴比妥鈉對(duì)小鼠產(chǎn)生催眠作用；靜脈給予香附揮發(fā)油可對(duì)正常家兔產(chǎn)生麻醉作用；閾下劑量香附揮發(fā)油能明顯延長(zhǎng)東莨菪堿對(duì)家兔產(chǎn)生的麻醉作用時(shí)間，還能降低大鼠正常體溫。香附揮發(fā)油所含α-香附酮為較強(qiáng)的前列腺素生物合成抑制劑，對(duì)由化學(xué)、物理刺激引起的疼痛具有較強(qiáng)的鎮(zhèn)痛作用[7]。川芎辛，溫。歸肝、膽、心包經(jīng)。具有活血行氣、祛風(fēng)止痛之功能。川芎水煎劑及揮發(fā)油具有鎮(zhèn)靜催眠作用，且水煎劑能對(duì)抗咖啡因引起的興奮作用[8-9]。此外，在具有鎮(zhèn)靜安神功能的組方中，也有香附、川芎揮發(fā)油組分[10]。

揮發(fā)油提取方法主要包括水蒸氣蒸餾法、溶劑萃取法、提取-共沸精餾耦合新工藝、超臨界流體萃取法、超聲強(qiáng)化超臨界CO2萃取等[11]。本試驗(yàn)采用傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法，其為提取中草藥揮發(fā)油常用的方法，具有操作簡(jiǎn)便、安全、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、污染小等優(yōu)點(diǎn)，尤其在大生產(chǎn)中，可同時(shí)進(jìn)行揮發(fā)油提取及藥材的煎煮，既節(jié)約時(shí)間，又節(jié)約能源，故應(yīng)用比較廣泛。

本試驗(yàn)提取部分所用藥材均為飲片，并未做粉碎處理。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，提取揮發(fā)油后的藥材與其他藥材合并再提取，粒度小不利于濾過(guò)，所以在設(shè)計(jì)揮發(fā)油提取單因素考察試驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有考慮粒度的影響。在包合工藝部分，通過(guò)正交設(shè)計(jì)方法選擇了對(duì)包合效果影響較大的β-CD與揮發(fā)油的比例、包合溫度及包合時(shí)間作為考察因素，并未將攪拌速度組合到正交表中，但考慮到其也會(huì)對(duì)試驗(yàn)有一定的影響，所以在后期對(duì)攪拌速度進(jìn)行了單獨(dú)的考察，結(jié)果與正交試驗(yàn)中所用攪拌速度相同，說(shuō)明本試驗(yàn)所選擇的因素合理。

β-CD具有環(huán)形筒狀中空構(gòu)型和環(huán)外親水、環(huán)內(nèi)疏水結(jié)構(gòu)，能將揮發(fā)油包合形成分子復(fù)合物形的包合物，切斷了揮發(fā)油與周圍環(huán)境的接觸，避免受光照、氧化變質(zhì)。采用包合技術(shù)將揮發(fā)油包合于β-CD內(nèi)，既能增加藥物的溶解度，也可以提高藥物的穩(wěn)定性，使液體藥物粉末化，有效防止揮發(fā)性成分的揮發(fā)，并掩蓋藥物的不良?xì)馕?，調(diào)節(jié)釋藥速率，提高藥物的生物利用度。

本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)睡安膠囊中香附、川芎混和揮發(fā)油的提取工藝及β-CD包合工藝進(jìn)行優(yōu)化、篩選及驗(yàn)證，最終確定了最佳工藝路線。該路線科學(xué)可行，為以后該制劑的制備工藝提供依據(jù)。

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StudyonProcessofExtractionandInclusionTechnologyofVolatileOilinShuianCapsule

TANG yan1，SUNJize2，ZHANGHongyan1*，ZHANGZhihong3

(1.JilinAcademyofTraditionalChineseMedicineandMaterialMedicalSciences，Changchun130012，China；2.CollegeofPharmacy，JilinUniversity，Changchun130021，China；3.JilinMedicalCollege，Jilin132013，China)

Objective：To study the volatile oil extraction technology and the β-cyclodextrin (β-CD) inclusion process by ofRhizoma Cyperiand Rhizoma Ligustici Chuanxiong in Shuian Capsule.Method：The extract quantity of volatile oil was selected as the indicator，the soaked time，water amount and time of extraction were studied to optimize the extraction conditions.Theβ-CD) inclusion process was optimized through a comprehensive evaluation of the ratio of inclusion and by orthogonal design.Result：The optimal extraction technology were to extracted 8 hours with 8 times the amount of water and soaked for 2 hours.The optimum conditions for inclusion process were as follows：the ratio ofβ-CD (g) to volatile oil (mL) was 8∶1，the temperature was 40 ℃ and the time was 3hours.Conclusion：The extraction technology and the inclusion process were stable and feasible for Shuian Capsule.

Shuian Capsule；volatile oil；extraction process；orthogonal design；inclusion process

2015-06-25)

長(zhǎng)春市科技計(jì)劃項(xiàng)目(13KG57)

*

張紅巖，主任藥師，研究方向：中藥化學(xué)研究；Tel：(0431)86058675，E-mail：9999zhy@163.com)

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.5.020