羥基酪醇-β-環(huán)糊精包合工藝

勾秋芬, 陳封政 , 封家福* , 任華忠

(1. 樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 藥學(xué)系, 四川 樂山 614000；2. 樂山師范學(xué)院 化學(xué)學(xué)院, 四川 樂山 614000)

羥基酪醇(hydroxytyrosol)是一種多酚類化合物(圖1),在植物界主要是以橄欖苦苷的形式存在于橄欖中,橄欖苦苷水解后可得到游離的羥基酪醇[1].研究發(fā)現(xiàn)羥基酪醇具有多種生理活性,如抗炎[2]、抗菌[3-6]、抗癌[7-8]和抗氧化[9-12]等.

目前羥基酪醇的粗提物或高純度產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于食品、保健品和化妝品,但高純度的羥基酪醇為粘稠液體,在空氣中很不穩(wěn)定.為了更好地貯存羥基酪醇,使其易于制劑,我們以β-環(huán)糊精為原料,研究羥基酪醇的包合物.環(huán)糊精是環(huán)狀中空圓形結(jié)構(gòu)(圖2),具有一系列特殊的理化性質(zhì),能夠包合某些小分子物質(zhì),對堿、熱和機(jī)械作用很穩(wěn)定[13].在環(huán)糊精中以β-環(huán)糊精最為常用.研究證明,β-環(huán)糊精無毒,很適合用做藥物包合材料.β-環(huán)糊精包合技術(shù)是一種中藥制劑新技術(shù),目標(biāo)化合物與β-環(huán)糊精包合是物理過程,能使目標(biāo)化合物保持原有性質(zhì),并能增強(qiáng)目標(biāo)化合物的穩(wěn)定性,改變其水溶性,使目標(biāo)化合物更易于制成多種劑型[14].

1 藥品與儀器

β-環(huán)糊精(批號20130705,成都科龍化工試劑廠),羥基酪醇(批號P1131617,上海泰坦科技股份有限公司).

電子天平(FA100413,上海越平科學(xué)儀器有限公司),恒溫磁力攪拌器(S10-3型,上海司樂儀器有限公司),紫外可見光光度計(jì)(美譜達(dá)UV-1800,上海天普科技有限公司),超聲波器(KQ-400KDE型,昆山市超聲儀器有限公司).

圖 1 羥基酪醇的結(jié)構(gòu)式

圖 2 β-環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)

2 方法與結(jié)果

2.1對照溶液的制備精確稱取羥基酪醇0.05 g,置于50 mL燒杯中,用無水乙醇少量多次轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中,用無水乙醇定容;然后吸取5 mL于50 mL的容量瓶中,用無水乙醇定容,即得0.1 g/L的羥基酪醇對照溶液,備用.

2.2最大吸收波長的確定取上述對照液和β-環(huán)糊精的無水乙醇溶液,在200～340 nm進(jìn)行全波長掃描.通過紫外吸收曲線,發(fā)現(xiàn)羥基酪醇在229.2 nm處有最大吸收峰,而β-環(huán)糊精的無水乙醇溶液則基本無干擾,故確定229.2 nm為檢測波長.

2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備精確移取上述羥基酪醇對照液1、2、4、8和16 mL,定容至100 mL,在229.2 nm處測定吸光度A.以吸光度值A(chǔ)為縱坐標(biāo),以濃度c為橫坐標(biāo),得到回歸方程

A=22.487c+0.087 3,r=0.999 8,

線性范圍0.001～0.016 g/L.

2.4包合物的包封率測定方法精確稱取包合后所得的羥基酪醇β-環(huán)糊精包合物,用無水乙醇定容到20 mL,超聲15 min,離心,取上清液,過濾,在229.2 nm處測定,可以計(jì)算得出羥基酪醇β-環(huán)糊精包合物中羥基酪醇的量,然后計(jì)算所得包合物中羥基酪醇的包封率:

包封率=包合物中實(shí)際含羥基酪醇的量/投入羥基酪醇的量.

2.5篩選包合物的制備方法

2.5.1飽和水溶液法 精確稱取5 gβ-環(huán)糊精倒入平底燒瓶中,加入50 mL蒸餾水制成飽和水溶液,放置在40 ℃的磁力攪拌器上,轉(zhuǎn)速為800 r/min,然后將羥基酪醇對照液1 mL逐滴加入飽和的水溶液中,在此條件下持續(xù)加熱攪拌1.5 h.冷藏24 h,抽濾,依次用無水乙醇3 mL、蒸餾水20 mL沖洗,恒溫真空干燥4 h(45 ℃),即得包合物.

2.5.2超聲法 精確稱取5.0 gβ-環(huán)糊精倒入平底燒瓶中,加入50 mL蒸餾水制成飽和水溶液,置于恒溫為40 ℃超聲波器內(nèi),啟動超聲,超聲強(qiáng)度為50 Hz,然后將羥基酪醇對照液1 mL逐滴加入飽和的水溶液中,持續(xù)超聲時(shí)間1.5 h.將析出的沉淀冷藏24 h,抽濾,依次用無水乙醇3 mL、蒸餾水20 mL沖洗,恒溫真空干燥4 h(45 ℃),即得包合物.

2.5.3研磨法 精確稱取5.0 gβ-環(huán)糊精倒入研缽中,加入50 mL蒸餾水制成飽和水溶液(恒溫40 ℃),然后將羥基酪醇對照液1 mL逐滴加入飽和的水溶液中,研磨1.5 h.冷藏24 h,抽濾,依次用無水乙醇3 mL、蒸餾水20 mL沖洗,恒溫真空干燥4 h(45 ℃),即得包合物.

2.5.4包合物的制備方法篩選結(jié)果 取飽和水溶液法、超聲法、研磨法所得到的包合物,按照2.4項(xiàng)測定包封率,結(jié)果分別為35.31%、23.75%和12.18%(n=3).可知飽和水溶液法優(yōu)于超聲法和研磨法,故確定選擇飽和水溶液法制備包合物.

2.6羥基酪醇與β-環(huán)糊精包合物制備工藝優(yōu)化

2.6.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 參照文獻(xiàn)[15],選擇L9(34)正交設(shè)計(jì),4因素3水平見表1,以包封率為考察指標(biāo)進(jìn)行正交優(yōu)選,實(shí)驗(yàn)安排及結(jié)果見表2.

表 1 飽和水溶液工藝因素水平

注:A*為羥基酪醇體積/環(huán)糊精質(zhì)量,B為包合溫度,C為攪拌時(shí)間,D為攪拌速度.

表 2 飽和水溶液法制備包合物工藝正交試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知,影響羥基酪醇-β-環(huán)糊精包合物因素大小依次為B>A*>C>D,即包合溫度﹥羥基酪醇體積/β-環(huán)糊精質(zhì)量﹥攪拌時(shí)間﹥攪拌速度.獲得最優(yōu)工藝條件的是A*3、B1、C1、D3,即羥基酪醇體積與β-環(huán)糊精的質(zhì)量的比為1∶6,恒溫50 ℃,攪拌1 h,攪拌速度為1 200 r/min.

2.6.2驗(yàn)證試驗(yàn) 羥基酪醇-β-環(huán)糊精包合物的制備:精密稱取6.0 gβ-環(huán)糊精置于平底燒瓶中,放置在50 ℃的磁力攪拌器上,轉(zhuǎn)速為1 200 r/min,然后將羥基酪醇對照液1 mL逐滴加入飽和的水溶液中,在此條件下持續(xù)加熱攪拌1 h;冷卻,冷藏24 h,抽濾,依次用無水乙醇3 mL、蒸餾水20 mL沖洗,恒溫真空干燥4 h(45 ℃),即得包合物.

精密稱取上述羥基酪醇β-環(huán)糊精包合物,用無水乙醇定容到20 mL,超聲15 min,離心10 min,取上清液,過濾,在229.2 nm處測定,求得羥基酪醇β-環(huán)糊精包合物中羥基酪醇的量,其包封率為56.2%(n=3).

2.7羥基酪醇β-環(huán)糊精包合物的檢測分別稱取羥基酪醇、β-環(huán)糊精、羥基酪醇β-環(huán)糊精包合物和羥基酪醇與β-環(huán)糊精的物理混合物(稱取羥基酪醇0.01 g、β-環(huán)糊精2.0 g,室溫下在研缽中攪拌混均,得到羥基酪醇與β-環(huán)糊精的物理混合物)各10 mg,用無水乙醇定容到10 mL,適當(dāng)稀釋后,測定在200～340 nm波長范圍內(nèi)的紫外吸收光譜,分別得到羥基酪醇、β-環(huán)糊精、羥基酪醇與β-環(huán)糊精的物理混合物和羥基酪醇β-環(huán)糊精包合物的紫外吸收光譜(圖3～6).

圖 3 羥基酪醇的紫外吸收光譜

圖 4 β-環(huán)糊精的紫外吸收光譜

圖 5 羥基酪醇與β-環(huán)糊精的物理混合物的紫外吸收光譜

圖 6 包合物的紫外吸收光譜

羥基酪醇具有一個(gè)不飽和苯環(huán)結(jié)構(gòu),在紫外區(qū)有明顯的吸收峰(229.2 nm),如圖3所示.羥基酪醇、羥基酪醇與β-環(huán)糊精的物理混合物在紫外吸收光譜圖譜上沒有差異(見圖3和圖5),均在229.2 nm處有紫外特征吸收峰,而β-環(huán)糊精沒有共軛雙鍵,在紫外區(qū)沒有吸收峰(見圖4),羥基酪醇-β-環(huán)糊精包合物也幾乎沒有吸收峰存在(見圖6),因?yàn)榱u基酪醇的苯環(huán)結(jié)構(gòu)被包合進(jìn)入了β-環(huán)糊精的空腔結(jié)構(gòu)中,導(dǎo)致其吸收峰消失,同時(shí)其紫外吸收光譜圖也佐證了羥基酪醇與β-環(huán)糊精形成了包合物.

3 討論與結(jié)論

3.1羥基酪醇具有多種生理活性羥基酪醇廣泛用于保健食品和化妝品等領(lǐng)域.呈液態(tài)的羥基酪醇,在空氣中很不穩(wěn)定,且不易制劑.選用廉價(jià)的藥用級β-環(huán)糊精為原料,制備成羥基酪醇-β-環(huán)糊精包合物,可以有效地解決上述問題.

3.2形成羥基酪醇-β-環(huán)糊精包合物的最佳工藝羥基酪醇(mL)與β-環(huán)糊精(g)的比為1∶6,恒溫50 ℃,攪拌1 h,攪拌速度為1 200 r/min.通過驗(yàn)證試驗(yàn)可知在該工藝條件下,羥基酪醇的包合率為56.2%.

3.3羥基酪醇含有2個(gè)酚羥基具有一定的水溶性,而β-環(huán)糊精內(nèi)部空腔呈疏水性,導(dǎo)致羥基酪醇與β-環(huán)糊精的包合率不高.

致謝成都大學(xué)藥食同源植物資源開發(fā)項(xiàng)目對本文進(jìn)行了資助,謹(jǐn)致謝意.

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