廣藿香中揮發(fā)油的提取及β-環(huán)糊精的包合研究

李 威 楊 洋

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

關(guān)鍵詞廣藿香;揮發(fā)油;提取工藝;正交試驗(yàn);β-CD

中圖分類號(hào) Q949.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)14-0323-02

廣藿香揮發(fā)油在制備過(guò)程中常常因揮發(fā)損失而影響療效,采用β-環(huán)糊精(β-CD)包合技術(shù),將其制成包合物,可以減少揮發(fā)油生產(chǎn)、儲(chǔ)存過(guò)程中的揮發(fā)或氧化變質(zhì),從而提高制劑的穩(wěn)定性,利于制劑,療效也更加確切。本試驗(yàn)對(duì)其制成β-CD包合物的工藝進(jìn)行研究,用包合物收得率和揮發(fā)油包合率的綜合評(píng)分為指標(biāo)并用正交試驗(yàn)法優(yōu)選了包合工藝,并做了揮發(fā)油空白收得率的測(cè)定,以為廣藿香揮發(fā)油β-CD包合物制備提供參考。

1儀器與試劑

電子調(diào)溫電熱套(98-I-B型,天津市泰斯特儀器有限公司);中草藥萬(wàn)能粉碎機(jī)(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(dòng)化儀器廠);廣藿香(九州通集團(tuán)湖北金貴中藥飲片公司);β-CD(純度≥99.0%,洛陽(yáng)市化學(xué)試劑廠);石油醚、乙酸乙酯、冰醋酸,其他試劑均為分析純。

2預(yù)測(cè)性試驗(yàn)

2.1預(yù)測(cè)性試驗(yàn)?zāi)康?/p>

《中華人民共和國(guó)藥典》2005版附錄XD揮發(fā)油測(cè)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(yù)測(cè)性試驗(yàn)的結(jié)果,即提取出來(lái)?yè)]發(fā)油的密度來(lái)確定采用的方法。

2.2預(yù)測(cè)性試驗(yàn)方法

將廣藿香用中草藥萬(wàn)能粉碎機(jī)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(fā)油提取器中,按照《中華人民共和國(guó)藥典》2005版附錄XD揮發(fā)油測(cè)定法進(jìn)行操作驗(yàn)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(dāng)于含揮發(fā)油0.5～1.0mL),稱定重量(準(zhǔn)確至0.01g),置燒瓶中,加水300～500mL(或適量),振搖混合后,連接揮發(fā)油測(cè)定器與回流冷凝管。自冷凝管上端加水使充滿揮發(fā)油測(cè)定器的刻度部分,并溢流入燒瓶時(shí)為止。置電熱套中緩慢加熱至沸,并保持微沸約5h,至測(cè)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(yù)測(cè)性試驗(yàn)結(jié)果

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

3方法與結(jié)果

3.1廣藿香揮發(fā)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(yīng)量的水,再按表中1所示時(shí)間浸泡相應(yīng)時(shí)間,再裝入圓底燒瓶中(必須按相應(yīng)的料液比裝入)。將燒瓶置于電子調(diào)溫電熱套上,再連接揮發(fā)油測(cè)定器與回流冷凝管。自冷凝管上端加水使充滿揮發(fā)油測(cè)定器的刻度部分,并溢流入燒瓶時(shí)為止。緩慢加熱至微沸后觀察,從第1滴餾出液流出時(shí)開始記時(shí),連續(xù)蒸餾6h,收集餾出液。

3.2β-環(huán)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(fā)油,用磁力攪拌囂攪拌一定時(shí)間后冷藏。靜置24h,過(guò)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(fā)油的提取。精密稱取上一步中制得的包合物質(zhì)量,置于揮發(fā)油提取器中,然后加蒸餾水200 mL,按照《中華人民共和國(guó)藥典》2005年版附錄XD揮發(fā)油測(cè)定法(甲法)進(jìn)行操作。讀取揮發(fā)油量,按如下公式進(jìn)行計(jì)算:

包合物回收率(%)=包合物質(zhì)量/(揮發(fā)油重量+β-CD重)×100;

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

綜合評(píng)分=包合物收率×30%+揮發(fā)油包合率×70%。

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

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

3.2.5驗(yàn)證試驗(yàn)。對(duì)優(yōu)選出的最佳工藝A2B1C2D3做驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果包合率為57.14%,收率為94.25%?？梢姲下矢哂谡辉囼?yàn)各結(jié)果,收得率與正交試驗(yàn)各結(jié)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(yàn)證。將包合物中包合的揮發(fā)油提取出來(lái),然后將包合前的揮發(fā)油和從包合物中提取出的揮發(fā)油分別置具塞試管中,分別加入適量無(wú)水乙醇溶解。再分別吸取上述樣品10μL點(diǎn)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(diǎn)顯現(xiàn)。觀察所呈現(xiàn)斑點(diǎn),包合前、后揮發(fā)油在相同位置上顯現(xiàn)相同顏色斑點(diǎn),表明包合前、后揮發(fā)油成分無(wú)變化,所以包合物質(zhì)量較好,包合過(guò)程對(duì)揮發(fā)油成分無(wú)影響。

4討論

4.1應(yīng)注意的問(wèn)題

加熱方式以可控溫電熱套為宜,因電熱套的發(fā)熱量比油浴大數(shù)倍,用于水蒸氣蒸餾的效果非常好。又因煮沸生藥時(shí),或多或少會(huì)起泡,所以必須調(diào)節(jié)輸入電壓以調(diào)節(jié)加熱量。

應(yīng)注意仔細(xì)清潔儀器,尤其是接受器的刻度部分,否則,在放油層讀數(shù)時(shí),由于接受器未清潔干凈,油層會(huì)粘附于內(nèi)壁,不能完全下降到刻度管底部,影響讀數(shù)。

4.2儀器因素對(duì)提取揮發(fā)油的影響

廣藿香揮發(fā)油自身性質(zhì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定,可以在微沸的高溫下提取,而且在試驗(yàn)中觀察到廣藿香的揮發(fā)油和水的分離界線十分明顯,不存在芳香水現(xiàn)象。水蒸氣發(fā)生裝置能保證持續(xù)的水蒸氣供應(yīng),長(zhǎng)頸圓底燒瓶雖然是單口,但沒(méi)有用膠塞,而是直接接上冷凝管,這樣使得含有揮發(fā)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(xì)度的影響

廣藿香由于含有大量脂肪油,粉碎細(xì)度越大越不容易提取,所以只能粉碎幾秒鐘,并且在此試驗(yàn)中并沒(méi)有將粉碎細(xì)度作為其中一項(xiàng)參考指標(biāo);然而在揮發(fā)油的提取中它是一個(gè)不能忽視的因素。因?yàn)樵谝欢l件下,揮發(fā)油與粉碎細(xì)度成反比關(guān)系,可是由于廣藿香含有大量脂肪油,粉碎細(xì)度達(dá)到一定限度時(shí),油量反而會(huì)減少。

4.4廣藿香揮發(fā)油的包合

廣藿香主要含揮發(fā)油,由于揮發(fā)油具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,遇光和熱不穩(wěn)定,在制劑及儲(chǔ)存過(guò)程中容易散失,因而影響廣藿香制劑的穩(wěn)定性。為了確保藥物療效,一般采用包合技術(shù)制成β-環(huán)糊精包合物。常用的揮發(fā)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(fā)油的包合研究?jī)H限于飽和水溶液法,包結(jié)方法單一,包結(jié)時(shí)間較長(zhǎng),包合率及提取物得率均較低,但是操作簡(jiǎn)單易行。

4.5實(shí)驗(yàn)室條件的影響

由于本實(shí)驗(yàn)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(yàn)必須分2組進(jìn)行,從而影響精密度。在裝入燒瓶時(shí)由于燒瓶的口很小,裝入比較困難,有少量泄漏現(xiàn)象。因此,結(jié)果的精準(zhǔn)程度不是很大。

5結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明,最佳工藝條件為揮發(fā)油與β-環(huán)糊精之比為1∶8(mL∶g),攪拌強(qiáng)度為600rpm,包含溫度為50℃,包含時(shí)間為1h,按照本試驗(yàn)方法可得到較高的提取率及穩(wěn)定包含物。

6參考文獻(xiàn)

[1] 李薇,魏剛,潘超美,等.廣藿香藥材揮發(fā)油及主要成分含量影響因素的考察[J].中國(guó)中藥雜志,2004,29(1):28-31.

[2] 肖翔林,龍膺西.近年來(lái)廣藿香的研究概況[J].中藥材,2004,27(6):456-459.

[3] 馮耀南,劉明,劉儉.中藥材商品規(guī)格質(zhì)量鑒別[M].廣州:暨南大學(xué)出版社,1995.

[4] 張英,張金超,陳瑤,等.廣藿香生藥、化學(xué)及藥理學(xué)的研究進(jìn)展[J].中草藥,2006,37(5):786-790.

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(上接第324頁(yè))

[5] 任守忠,靳德軍,張俊清,等.廣藿香藥理作用研究進(jìn)展[J].中國(guó)現(xiàn)代中藥,2006,8(8):27-29.

[6] 謝肆聰,唐方.藿香對(duì)肢體缺血-再灌注模型大鼠腸屏障功能保護(hù)作用的機(jī)理研究[J].中國(guó)中藥雜志,2004,29(5):61-63.

[7] 羅超坤.廣藿香水提物的抗菌實(shí)驗(yàn)研究[J].中藥材,2005,28(8):700-701.

[8] 蘇鏡娛,張廣文,李核.廣藿香精油化學(xué)成分分析與抗菌活性研究[J].中草藥,2001,32(3):204-205.

[9] 劉愛(ài)如,于宗淵,呂麗莉.廣藿香揮發(fā)油對(duì)青蒿酯鈉抗伯氏瘧原蟲的增效作用和對(duì)抗青蒿酯鈉伯氏瘧原蟲的逆轉(zhuǎn)抗性作用[J].中國(guó)寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志,2000,18(2):76-78.

[10] 劉世增,楊吉成,顧振綸.香菊感冒沖劑的藥理作用研究[J].中成藥,1997,19(3):25.

[11] 江蘇新醫(yī)學(xué)院.中藥大詞典[M].上海:上海人民出版社,1977.

[12] 莫小路,嚴(yán)振,王玉生.廣藿香精油對(duì)植物病原真菌的抑菌活性研究[J].中藥材,2004,27(11):805-807.

[13] 王洋.廣藿香中新的具抗錐蟲活性的倍半萜氫過(guò)氧化物[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)·中醫(yī)中藥分冊(cè),2005,27(6):1495-1496.

[14] 趙書策,賈強(qiáng),廖富林.廣藿香提取物的抗炎、鎮(zhèn)痛藥理研究[J].中成藥,2007,29(2):285-287.

[15] 趙書策,賈強(qiáng),廖富林,等.廣藿香提取物的止咳、化痰、平喘藥理研究[J].中成藥,2008,30(3):944.

[16] 吳周和,劉建成,吳小剛.藿香中天然防腐劑的提取方法及其抑菌作用研究[J].中國(guó)調(diào)味品,2004(8):18-20.

[17] 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典(2005年版一部)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[18] 肖翔林,龍膺西.近年來(lái)廣藿香的研究概況[J].中藥材,2004,27(6):456-459.

[19] 李江濤,李敏,楊曉慧,等.廣藿香揮發(fā)油的提取[J].西安文理學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,10(4):52-82.

[20] 欒淑華.廣藿香揮發(fā)油提取工藝研究[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2006,8(4):127.

[21] 李建春,博鶯,孫玉明.廣藿香揮發(fā)油β-環(huán)糊精包合工藝的研究[J].湖北中醫(yī)雜志,2001,23(4):52.