β环糊精包合川芎和细辛挥发油的正交试验研究

【摘要】 【目的】考察邓铁涛教授冠心止痛巴布剂中川芎和细辛挥发油的β环糊精包合工艺条件。【方法】以包合物的收率和油转化率的综合评分作为评价指标，选择挥发油与β环糊精的质量比、包合温度及包合时间等为主要影响因素，进行L9(34)正交试验，优化包合挥发油的工艺条件。【结果】最佳包合工艺条件为挥发油与β环糊精的质量比为1∶8，包合温度为60℃，包合时间为1h。【结论】川芎和细辛挥发油的β环糊精包合工艺合理可行。。

【关键词】 川芎/生产和制备;　细辛/生产和制备;　正交试验;　β环糊精。

川芎(Ligusticum chuanxiong Hort)具有活血行气、祛风止痛之功效，被誉为“血中气药”。细辛[Asarum heterotropoides FrSchmidt Varmandshuricum (Maxim) Kitag]功于祛风散寒，通窍止痛，温肺化饮[1]，两者是中医常用的药对。川芎、细辛都富含挥发油，是邓铁涛教授冠心止痛巴布剂中起活血化瘀、祛风止痛的重要成分。但挥发油成分在膏剂的制备和存放过程，容易挥发而损失。用β环糊精(βcyD)包合挥发油，可减少损失，保持药效[2]。本试验采用正交试验法，优选β环糊精包合川芎和细辛挥发油的最佳工艺条件。现报道如下。。

1　材料与仪器。

11　材料　川芎产地四川，细辛产地辽宁，均由广州康美药业股份有限公司供应，并经刘茂贵主任中药师鉴定，分别为伞形科植物川芎(Ligusticum chuanxiong Hort)的干燥根茎和马兜铃科植物北细辛[Asarum heterotropoides Fr Schmidt Var mandshuricum (Maxim)Kitag]的根及根茎，符合《中国药典》[1] 各药项下的规定;β环糊精由中国医药集团上海化学试剂公司生产;其他试剂均为分析纯。。

12　仪器　JB型定时恒温磁力搅拌器(上海雷磁新泾仪器公司);BS224S型电子天平[北京赛多利斯(Sartorius)仪器有限公司];zk82A型真空干燥箱(上海市实验仪器厂);BJDSC 热分析系统(美国PE公司);GC17A气相色谱仪、CR7A色谱处理机(日本岛津公司)。。

2　方法与结果。

21　川芎、细辛挥发油的制备　精密称取川芎、细辛粉末，按质量比1∶1比例混合，加6倍量水，浸泡1h，连接挥发油测定器，按《中国药典》[1]附录挥发油测定法提取油6h。挥发油用无水硫酸钠干燥，备用。挥发油为淡黄绿色液体，相对密度为0995 4。。

22　正交试验设计　根据预试验及文献报道[3—4]，影响β环糊精包合挥发油工艺的主要因素有挥发油与β环糊精质量比、包合温度及包合时间等。本试验以包合物的收率和油转化率的综合评分作为评价指标，进行L9(34)正交试验。因素水平见表1。。

23　包合物的制备　按表2安排的实验条件，精密称取适量的β环糊精，置三角烧瓶中，加水，在规定温度下，配制成饱和溶液。精密量取090mL挥发油，用等量无水乙醇稀释，在搅拌下用滴管将挥发油稀释液滴入β环糊精饱和水溶液中，恒温搅拌至规定时间，取出，冷却，置冰箱中冷藏24h，抽滤，依次用少量水及无水乙醇洗涤包合物至无挥发油气味，40℃减压干燥，即得。表1　β环糊精包合挥发油试验因素水平表。

24　包合物的收率、油转化率及空白回收率的测定。

按《中国药典》[1]附录挥发油的测定法进行。将所得的干燥包合物精密称量，置于圆底烧瓶中，放数粒沸石，加蒸馏水150mL，连接挥发油测定器，加热至沸，并保持微沸6h，停止加热，放置30min ，读数，得挥发油体积。同时测定挥发油空白回收率：用090mL挥发油，加5g β环糊精替代包合物，在相同条件下测定挥发油的体积。计算包合物的收率、油转化率和空白回收率：

p收率，包合物=(m包合物/mβ环糊精+m挥发油)×100%;p油转化=(m回收油/m投入油×p空白回收)×100%;p空白回收=V空白回收油/V空白投入油×100%。本试验挥发油的空白回收率为8333%。。

综合评分s综合=p收率，包合物×04(权重) +p 油转化×06(权重)。各水平对应的综合评分值之和为K1、K2、K3，极差值为R，结果见表2。方差分析结果见表3。。

25　正交试验结果　表2中极差R值和表3的方差分析结果表明，影响β环糊精包合挥发油工艺因素主次为BAC，其中包合温度影响最大。这是因β环糊精在水中的溶解度随着温度的升高而增大。在相同体积的条件下，60℃时的饱和水溶液比40℃时能溶解更多的β环糊精，有利于包和作用的进行。最佳的包合工艺条件为A2B3C2，即挥发油与β环糊精的质量比为1∶8，包合温度为60℃，搅拌包合1h。。

26　包合工艺稳定性试验　在优化筛选后的包合工艺条件下重复试验3次，测定包合物的收率，考察提取工艺的稳定性。表4表明，3次试验包合物的收率无明显差异，所筛选的工艺条件稳定性好。　表2　L9(34)正交试验方案及结果。

27　包合物形成的验证　采用示差热分析(DTA)法验证包合物形成与否。制备4份样品：挥发油、β环糊精、挥发油的β环糊精包合物、挥发油与β环糊精混合物，使用BJDSC 热分析系统，在室温～350℃范围及氮气流中，以10℃/min的升温速度，测定它们的示差热分析曲线。比较包合前后热吸收峰的变化，可以看到4份样品的吸热峰的位置和强度各不相同：挥发油只有1个吸热峰，峰温为18874℃;挥发油的β环糊精包合物有1个吸热峰，峰温31563℃;β环糊精有2个吸热峰，峰温分别为9916℃和30755℃，前者为失去吸附水分的吸热峰，后者为脱水吸热峰;挥发油与β环糊精混合物有2个吸热峰，失去吸附水和失去挥发油的吸热峰连在一起，峰温16169℃，脱水吸热峰仍在30755℃。表明包合物已经形成，结果见图1。　表3　方差分析表表4　包合工艺稳定性试验。

28　包合物中挥发油的验证　采用气相色谱仪检查β环糊精包合挥发油后，挥发油成分有无变化，色谱条件为SE54石英毛细管色谱柱(30m×032mm)，柱温50℃～200℃，升温速度4℃/min，载气为氦气，柱前压490kPa，流速50mL/min，分流比20∶1，检测器FID，进样口温度230℃。分别取未包合的挥发油和按照24项下方法从包合物中回收的挥发油各1μL，测定它们的气相色谱图。图2结果显示，包合前后挥发油成分的气相色谱基本相同，包合过程挥发油成分无明显改变。。

29　包合物稳定性试验　取在室温下存放的同一批β环糊精包合挥发油产物，采用24项下方法，分别在0、1、2、3个月从包合物中回收挥发油，按照公式：p回收=(m实际回收油/m计算油量×p空白回收)×100%计算挥发油的回收率。考察β环糊精包合挥发油产物的稳定性。表5结果显示，在室温下存放的β环糊精包合挥发油产物的稳定性良好，sR为090%。　表5　β环糊精包合挥发油产物稳定性检查。