正交試驗法優(yōu)選冠心康膠囊揮發(fā)油提取工藝條件

施明毅，李建利,2，謝燕，王利潔，楊珊，奚建

川芎為傘形科植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort. 的干燥根莖，具有活血行氣、祛風止痛的功效，揮發(fā)油是其重要的活性成分[1]。當歸為傘形科當歸Angelica sinensis(Oliv. )Diels 的干燥根，味甘、辛、微苦，歸肝、心、脾經(jīng)，具有補血活血、調(diào)經(jīng)止痛、潤腸通便的作用；揮發(fā)油在當歸中的含量較高，是其重要有效成分[2]。桂枝為樟科常綠喬木植物肉桂Cinnamomum cassia Presl 的干燥嫩枝，主產(chǎn)于廣西、廣東及云南等地，屬辛溫解表藥，具有發(fā)汗解肌、溫通經(jīng)脈、助陽化氣、平?jīng)_降氣的功效，主要含桂皮醛、桂皮醇、桂皮酸、甲氧基桂皮醛等活性成分[3]。冠心康膠囊為四川省中醫(yī)藥科學院中醫(yī)研究所承擔研發(fā)的第六類新藥，由丹參、淫羊藿、黃芪、赤芍、川芎、當歸、桂枝等組成，具有補心強腎、活血化瘀、通竅止痛之功效，主要用于冠心病心絞痛的治療。本品中川芎、當歸和桂枝均含有較多的揮發(fā)油，與其活血化瘀、補血通經(jīng)的功能關(guān)系密切。同時，川芎和桂枝揮發(fā)油主要是重油，當歸揮發(fā)油主要是輕油，混合提取時，揮發(fā)油難于精確分離，且影響收油率[4]。因此，提取揮發(fā)油是制備本品的基礎工藝和難點之一。本試驗采用正交試驗法，優(yōu)選水蒸氣蒸餾法提取川芎、當歸和桂枝揮發(fā)油的最佳工藝條件，建立合理有效的揮發(fā)油提取方法，提高制劑的工藝水平。

1 材料與儀器

揮發(fā)油測定器(中國藥典規(guī)格，華西儀器廠)；DJ600-2型電子天平（成都倍塞克儀器表研究所）；電熱套（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）；DHG-9140A型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海齊欣科學儀器有限公司）。

川芎飲片（產(chǎn)地四川）、當歸飲片（產(chǎn)地甘肅）、桂枝飲片（產(chǎn)地廣西），均購于四川省中藥飲片有限責任公司，并經(jīng)成都中醫(yī)藥大學中藥鑒定教研室盧先明教授鑒定，川芎為傘形科植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort. 的干燥根莖，當歸為傘形科植物當歸Angelica sinensis(Oliv.)Diels 的干燥根，桂枝為樟科植物肉桂Cinnamomum cassia Presl的干燥嫩枝，均符合《中國藥典》2010年版一部及《四川省中藥飲片炮制規(guī)范》2002年版相關(guān)項下規(guī)定。其他試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 川芎、當歸和桂枝飲片揮發(fā)油含量的測定

取經(jīng)60 ℃干燥的川芎、當歸和桂枝飲片各100g，準確稱重，分別置圓底燒瓶中，加8倍量水，浸泡1 h，連接揮發(fā)油提取器，按《中國藥典》2010年版一部附錄XD揮發(fā)油測定法中乙法[5]進行，加熱至沸后，保持微沸8 h。紀錄每小時蒸餾出的揮發(fā)油的量。平行試驗3 次，取平均值，結(jié)果見表 1。

表1 川芎、當歸和桂枝揮發(fā)油含量的測定

結(jié)果表明，川芎飲片揮發(fā)油含量為0.29%（mL﹒g-1），蒸餾提取6 h后油量基本不再增加；當歸飲片揮發(fā)油含量為0.53%，蒸餾提取7 h后油量增加很少；桂枝飲片揮發(fā)油含量為0.76%，蒸餾提取6 h后揮發(fā)油基本提取完全。

2.2 正交試驗設計

影響蒸餾收油率的主要因素有加水量、浸泡時間和蒸餾時間[4]。根據(jù)相關(guān)文獻[3～4,6～7]及大量預實驗，本實驗采用水蒸氣蒸餾法混合提取川芎、當歸和桂枝飲片的揮發(fā)油，選擇浸泡時間、加水量、蒸餾時間作為考察因素，以揮發(fā)油收率為指標，進行L9(34)正交試驗優(yōu)化提取工藝。因素水平見表 2。

表2 揮發(fā)油提取工藝因素水平表

2.3 揮發(fā)油的提取

按照正交實驗條件，取冠心康膠囊處方比例（即1:1:1）的川芎、當歸和桂枝飲片共150 g，準確稱重，置圓底燒瓶中，加入計算量的水，浸泡至規(guī)定的時間，連接揮發(fā)油提取器，按《中國藥典》2010年版一部附錄XD揮發(fā)油測定法中乙法[5]進行試驗，加熱并保持微沸至設定的時間，停止加熱，放置1 h，讀取揮發(fā)油的量并計算出揮發(fā)油收率。正交試驗條件及結(jié)果見表 3，方差分析結(jié)果見表 4。

表3 揮發(fā)油提取L9(34)正交試驗結(jié)果

表4 揮發(fā)油提取方差分析表

結(jié)果表明，影響揮發(fā)油收率的各因素作用的大小是C＞B＞A，且B和C因素均有顯著性差異，A因素沒有顯著性差異，且水平A1和A3差異不大。綜合考慮提高揮發(fā)油收率和降低工業(yè)生產(chǎn)成本的要求，確定最佳提取工藝條件為A1B2C3。即浸泡0.5 h，加8倍量的水，蒸餾提取7 h。

2.4 提取工藝驗證試驗

采用優(yōu)化篩選后的工藝條件重復試驗3 次，測定提取揮發(fā)油的量并計算得出揮發(fā)油收率，考察提取工藝的穩(wěn)定性，結(jié)果見表 5。結(jié)果表明，3 次試驗提取揮發(fā)油收率差異無顯著性，優(yōu)選所得的提取工藝條件穩(wěn)定性良好。

表5 提取工藝驗證試驗

3 小結(jié)與討論

3.1 當歸揮發(fā)油主要為輕油，川芎和桂枝揮發(fā)油主要為重油，共提過程中揮發(fā)油難以準確讀數(shù)與收集。揮發(fā)油提取器裝置選取中，分別考察了采用重油裝置、輕油裝置不加其他試劑、輕油裝置加石油醚、輕油裝置加液體石蠟、輕油裝置加二甲苯等進行提取并收集揮發(fā)油，結(jié)果均不便于收集揮發(fā)油，將不利于進行揮發(fā)油包合工藝；且前四者均不易準確讀數(shù)，而末者可準確讀取?？紤]到大生產(chǎn)可采用油水分離器裝置提取的辦法，以此解決重油和輕油共提出現(xiàn)的無法精確分離及影響收油率的問題，同時本試驗也旨在優(yōu)選最佳的提取工藝參數(shù)，故最終參照《中國藥典》2010年版一部附錄XD揮發(fā)油測定法中乙法進行相關(guān)試驗。

3.2 對川芎、當歸和桂枝飲片揮發(fā)油含量進行測定，得揮發(fā)油含量分別為0.29%，0.53%，0.76%，川芎和桂枝飲片提取6 h后油量基本不再增加，當歸飲片揮發(fā)油提取7 h后基本提取完全。則理論上，該三味中藥按1:1:1比例混合提取揮發(fā)油得率應為0.53%；該測定亦為正交設計中“提取時間”因素的水平設計提供參考依據(jù)。而提取工藝驗證試驗中得出，按1:1:1比例混合提取揮發(fā)油實際平均得率為0.47%，RSD為1.58%。按優(yōu)選得出的提取工藝條件進行提取，揮發(fā)油轉(zhuǎn)移率為（0.47% /0.53%）×100%=88.68%，進一步說明優(yōu)選所得的提取工藝條件穩(wěn)定、可行。

3.3 在膠囊的制備和存放過程中，為了減少揮發(fā)油成分的損失，保持藥效，將采用β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油。本品揮發(fā)油的包合工藝研究，將采用飽合水溶液超聲法制備包合物，以揮發(fā)油包合率、包合物收得率及包合物含油率（權(quán)重系數(shù)分別為0.6、0.2和0.2）為綜合評價指標，考察揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的用量比、包合溫度、超聲時間、揮發(fā)油與無水乙醇用量比等主要影響因素。目前，相關(guān)實驗研究正在進行當中。

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