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红豆蔻挥发油的β-环糊精包合工艺研究



全 文 :highly selective and general method for the preparation of various β-
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·药剂·
红豆蔻挥发油的 β-环糊精包合工艺研究
黄培池1,王 娟2(1. 江苏联合职业技术学院徐州医药分院 徐州 221116;2. 徐州生物工程职业技术学院 徐
州 221006)
摘要:目的 研究红豆蔻中挥发油用 β-环糊精包合的最佳工艺。方法 用正交试验法,以挥发油利用率为指标,对红豆蔻挥发油用 β-环糊精
包合的工艺进行优选。结果 挥发油包合时,挥发油与 β-环糊精之比、包合温度、包合时间 3 个因素对挥发油的利用率均无显著性影响。优选
出的最佳包合工为红豆蔻挥发油∶β-环糊精 1∶6,包合温度 60℃,包合时间 1. 5h,挥发油利用率为 87. 8%。结论 本方法操作简便,利于大工业
生产。
关键词:红豆蔻挥发油;β-环糊精包合物;正交试验法
中图分类号:TQ460. 4 文献标识码:A 文章编号:1006-3765(2014)-12-09125-0012-04
作者简介:黄培池,男(1979. 3 -)。毕业于兰州医学院。职称:讲师。从事药学教育工作。
Studies on the Inclusion Processes by β-Cyclodextrin for Volatile Oil from
Fructus Galangae
HUANG Pei-chi1,WANG Juan2(1. Xuzhou branch of Jiangsu linion technical institute Xuzhou 221116,Chi-
na;2. Xuzhou vocational college of bioengineering Xuzhou 221006,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To establish the optimum condition of inclusion processes by β-cyclodextrin for vola-
tile oil from Fructus galangae. METHODS The study was carried out with orthogonal design. The extraction process
was studied by determining the extraction ratio of volatile oil. RESULTS When volatile oil was inclusion process,
there factors of the Volatile oil:β-CD,Inclusion temperature,Inclusion time have no influence on the utilazision ratio
of volatile oil. The optimum process is that Volatile oil∶β-CD =1∶6,the inclusion temperature was at 60℃ and,Inclu-
sion time for 1. 5hour,the utilazision ratio of volatile oil was 87. 8% . CONCLUSION This method is simple and
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海峡药学 2014 年 第 26 卷 第 12 期
can be used for industrial production.
KEY WORDS:Volatile oil from Fructus galangae;β-cyclodextrin inclusion compound;Orthogonal design
红豆蔻为姜科植物大高良姜 Alpinia galanga Willd. 的干
燥成熟果实,秋季果实变红时采收,除去杂质,阴干,具有燥湿
散寒,醒脾消食的功能〔1〕,其化学成分主要有挥发油、黄酮、
皂苷和脂肪酸等。挥发油中含有乙酸-1-乙酰氧基胡椒酚酯、
乙酸-1-乙酰氧基丁香酚酯、丁香烯环氧物、丁香醇Ⅰ、丁香醇
Ⅱ、十五烷和 7-十七碳烯等。药理研究表明红豆蔻挥发油有
抗溃疡、抗菌、祛痰、抗癌作用〔2〕。
环糊精(Cyclodextrin,简称 CD)是由淀粉酶经酶解环合而
得的 6 至 8 个葡萄糖以 α-1,4 糖苷键连接的环状低聚糖化合
物。常见的有 α,β,γ 3 种,其中 α型和 γ型环糊精在水溶液
中溶解度大,不易得到结晶,且成本高、生产不安全、有潜在毒
性,而 β-环糊精在这方面较为优越,故广泛应用于化工、医
药、食品、染料、照相材料等各个领域〔3〕。
由于 β-环糊精在人体胃中不易分解,在肠道中受消化酶
及肠道微生物的作用先断裂开环形成低聚糖,从而作为一种
普通碳水化合物参与机体代谢,无蓄积作用,是一个理想的载
体,且急性和慢性毒性实验、致畸、致突变实验等证明了本品
使用安全无毒〔4〕。
本实验通过用 β-环糊精包合技术包合红豆蔻挥发油来
防止制剂贮存时挥发油的损失,掩盖不良气味,减少刺激性。
1 材料与仪器
1. 1 实验仪器 AE-160 型电子天平,日本岛津公司生产;
UNICO UV-2100 紫外分光光度计,上海分析仪器厂生产;101-
1 型电热鼓风干燥箱,天津市泰斯特仪器有限公司生产;D25-
型电动搅拌机,上海微型电机有限公司生产;岛津紫外分光光
度计 UV1700,日本岛津公司生产;KQ5200DB 型数控超声清
洗器,昆山超声仪器有限公司生产。
1. 2 实验试剂与材料
1. 2. 1 药材:红豆蔻为大高良姜 Alpinia galanga Willd. 的干
燥成熟果实,购于兰州黄河中药批发有限公司,产地:广西。
1. 2. 2 试剂:β-环糊精粉末型,中国医药上海化学试剂公司
生产(批号:20120121);硅胶 G,中国医药上海化学试剂公司
生产(批号:20120612);无水乙醇;环己烷;乙酸乙酯;甲醇;乙
醚;磷钼酸;无水硫酸钠均为分析纯。
2 方法与结果
2. 1 红豆蔻挥发油的 β-环糊精包合工艺研究
2. 1. 1 红豆蔻挥发油的提取:取红豆蔻挥发油约 10mL,用无
水硫酸钠进行干燥后,置冰箱中冷藏备用。
2. 1. 2 正交试验法优选红豆蔻挥发油的 β-环糊精包合工
艺:根据药材的性质以及根据有关资料〔5,6〕,确定以挥发油与
β-环糊精之比,包合温度,包合时间为影响因素,采用正交试
验法,每个因素配以 3 个水平,用薄层法鉴别是否有新的包合
物形成,以挥发油包合率(%)为考察指标,选用 L18(3
7)正交
表进行实验,试验因素水平(见表 1),试验方案及结果(见表
2),方差分析(见表 3)。
表 1 红豆蔻 β-环糊精包合试验因素水平表
水平
因素
挥发油:β-CD(A)
(mL∶ g)
包合温度(B)
(℃)
包合时间(C)
(h)
1 1∶6 60 1. 0
2 1∶7 50 1. 5
3 1∶8 40 2. 0
2. 1. 3 包合物的制备及溶出:称取定量 β-环糊精,加入计算
量的蒸馏水,制成饱和溶液后,置恒温水浴锅中,按表 2 规定
的各温度保温后,加入挥发油 0. 5mL 混合,边加边搅拌至相
应的时间、冷却、冰箱冷藏 24h,析晶,抽滤,抽滤完毕时用少
量的乙醚洗涤,得白色固体,置干燥箱中 30℃恒温干燥至恒
重,得 β-环糊精挥发油包合物,称其质量(M)g、数据记录(见
表 4),为白色粉末。分别精密称取各个包合物样品 mg(约
0. 01g)数据记录(见表 4),加入无水乙醇溶液 10mL,超声提
取 20min,静置 24h,过滤,滤液为包合物的无水乙醇提取液。
表 2 正交试验法优选红豆蔻挥发油 β-环糊精包合试验结果
试验

1(A) 2(B) 3(C) 4(空) 油利用率(%)
1 1 1 1 1 85. 69
2 1 2 2 2 85. 74
3 1 3 3 3 56. 36
4 2 1 2 3 83. 03
5 2 2 3 1 75. 14
6 2 3 1 2 60. 37
7 3 1 3 2 87. 81
8 3 2 1 3 45. 64
9 3 3 2 1 61. 56
ⅠJ 227. 79 256. 53 191. 70 222. 39 G = 641. 34
ⅡJ 218. 54 206. 52 230. 33 233. 92 G2 = 411317. 00
ⅡJ 195. 01 178. 29 219. 31 185. 03
Ⅰ2J 51888. 28 65807. 64 36748. 89 49457. 31
Ⅱ2J 47759. 73 42650. 51 53051. 91 54718. 57
Ⅲ2j 38028. 90 31787. 32 48096. 88 34236. 10
R 10. 93 26. 08 12. 88 16. 29
SSJ 190. 42 1046. 60 264. 00 435. 44
2. 1. 4 包合物油利用率的测定:①线性关系的考察:取红豆
蔻挥发油 1mL,用无水乙醇溶解,定溶到 100mL,吸取 5mL,定
溶到 10mL,得 0. 5%的挥发油溶液,作为母液。再分别吸取
0. 35mL、0. 30mL、0. 25mL、0. 20mL、0. 15mL 用无水乙醇定溶
到 10mL,以无水乙醇为空白,在 254nm 波长处测各浓度溶液
吸收度,数据记录(见表 3),以百分浓度(X)和吸光度(Y)绘
制标准曲线(见图 1),二者之间的相关系数 r = 0. 9992,回归
方程为 Y = 33. 92X + 0. 0098。②样品液中挥发油的测定:将
包合物的无水乙醇提取液分别在 254nm 的波长处测定吸收
·31·
Strait Pharmaceutical Journal Vol 26 No. 12 2014
度,以 β-环糊精无水乙醇液为空白,数据记录(见表 4),利用
回归方程计算出样品液的浓度(C0),再按下列公式计算出包
合物中的挥发油量和油利用率。油利用率(%)(见表 5)。
包合物中的挥发油量(mL)= C0 × 1% ×10 × M /m
包合物油利用率 =包合物中的挥发油量(mL)/所投油量
(mL)× 100%
表 3 浓度%(X)与吸光度(A)
浓度%(X) 0. 0175 0. 0150 0. 0125 0. 0100 0. 0075
吸光度(A) 0. 605 0. 513 0. 438 0. 351 0. 262
图 1 标准曲线的绘制
表 4 包合物质量(M)及吸光度(A)
包合物编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
总质量 g(M) 2. 8320 2. 9188 2. 9575 3. 3997 3. 1763 2. 1102 3. 3621 2. 6953 3. 5980
吸光度(A) 0. 523 0. 508 0. 388 0. 424 0. 411 0. 495 0. 451 0. 297 0. 300
称取质量 g(m) 0. 0102 0. 0100 0. 0098 0. 0098 0. 0100 0. 0100 0. 0100 0. 0098 0. 0099
表 5 挥发油 β-环糊精包合试验结果方差分析表
方差来源 离均差平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性
SS总变异 1936. 46 8
SS挥发油∶β-CD 190. 42 2 95. 21 0. 44 > 0. 1 不显著
SS包合温度 1046. 60 2 523. 30 2. 41 > 0. 1 不显著
SS包合时间 264. 00 2 132. 00 0. 61 > 0. 1 不显著
SS误差 435. 44 2 217. 72
注:F0. 10(2,2)= 9
2. 1. 5 红豆蔻挥发油的 β-环糊精最佳包合工艺正交试验结
果:由表 5 对油利用率的方差分析表结果,可以看出各因素对
实验结果均无显著影响,再结合表 4 结果、应用直观分析法可
知 RB > RC > RA,综合考虑,得到红豆蔻挥发油用 β-环糊精包
合的最佳工艺为 A1B1C2,即红豆蔻挥发油∶β-环糊精 = 1∶6,包
合温度为 60℃,包合时间为 1. 5h。
图 2 薄层法鉴别结果
注:H为挥发油,1 ~ 9 分别为 β-环糊精包合物 1,2,3,4,5,6,7,
8,9
2. 1. 6 包合物质量考察:分别取挥发油 β-环糊精包合物,依
照表 5 中的试验号编号,分别加入一定量甲醇,振荡,静置,取
上清液,以 0. 5%的挥发油甲醇溶液为对照,点样于同一硅胶
G薄层板(7. 5cm × 2. 5cm)上,用环己烷 ∶乙酸乙酯(17∶ 3)作
展开剂〔1〕,待展开后,取出挥干,展距为 6. 5cm,喷以 10%磷
钼酸乙醇液〔2〕后,在 105℃烘烤使其显色,结果(见图 2)。由
图 1 可以看出,挥发油的甲醇溶液在硅胶 G 薄层板上形成 3
个明显斑点、颜色为黄绿色,其 Rf值分别为 Rf1 = 0. 83,Rf2 =
0. 57,Rf3 = 0. 37。各个包合物的甲醇溶液在挥发油的相对应
斑点上无斑点出现,可以断定挥发油与 β-环糊精经饱和水溶
液法包合后形成了新的包合物。
3 讨论和结论
本实验采用饱和水溶液法用 β-环糊精对红豆蔻挥发油
进行包合以增加药物稳定性,掩盖不良气味;在配制 β-环糊
精饱和水溶液时,加水量一定要控制好、应按 β-环糊精在该
温度下的溶解度来计算,否则,会影响油利用率;在包合过程
中,将挥发油加入 β-环糊精饱和水溶液的过程中,一定要缓
慢滴加,且要边加边搅拌,这也会影响油利用率;包合物抽滤
完毕时用少量的乙醚洗涤的作用是,将未被包合的挥发油溶
解,使最后计算油利用率更为准确;包合物的干燥必须在
30℃恒温干燥,以免温度过高,使挥发油损失;在用薄层法进
行鉴别是否有新的包合物形成时,展开剂也可用己烷∶乙酸乙
酯(17∶3)〔2〕,显色剂也可用碘;在选择紫外吸收波长时应保
证所选浓度在该波长处的吸光度 A在 0. 2 ~ 0. 8 的范围内,本
实验在进行全波长扫描后,没有选择最大吸收波长,而是以中
国药典 2000 版所提到的 254nm为测定波长,使标准曲线所选
浓度对应的吸收度值 A、最小为 0. 262、最大为 0. 605,恰好在
0. 2 ~ 0. 8 的范围内。
·41·
海峡药学 2014 年 第 26 卷 第 12 期
通过本实验优选出包合工艺为:红豆蔻挥发油∶ β-环糊精
1∶6,包合温度 60℃,包合时间 1. 5h,挥发油利用率为 87. 8%,
油利用率也很高,且操作简便,利于大工业生产。
参考文献
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阿昔洛韦缓释片微生物限度检查供试液制备及方法适用性验证
陈新颜(国药控股星鲨制药(厦门)有限公司 厦门 361026)
摘要:目的 改进阿昔洛韦微生物限度检查供试液制备方法,并对该法进行适用性试验,验证其有效性。方法 采用加入十四烷酸异丙酯作
为乳化剂制备适宜微生物检测的供试液。加入试验菌进行细菌、霉菌和酵母菌计数方法和控制菌检查方法验证。结果 供试液制备得到分散
均匀的供试液,所采用的乳化剂不干扰微生物的检出,方法验证结果符合 2010 年版《中国药典》规定。结论 通过试验确定了阿昔洛韦缓释片
微生物限度检查方法。
关键词:阿昔洛韦;缓释片;微生物限度;供试液制备;方法验证
中图分类号:R927. 12 文献标识码:B 文章编号:1006-3765(2014)-12-0887-0015-02
作者简介:陈新颜,女(1976 -)。毕业于中国药科大学。职称:工程
师。从事药品微生物检验工作。联系电话:13003995325
阿昔洛韦缓释片是本公司生产的主要治疗疱疹的合成核
苷类抗病毒药,其所含的羟丙甲纤维素为缓释片骨架材料,在
水中具有增稠、粘结的特点,容易结块包裹,按 2010 年版《中
国药典》〔1〕规定的微生物限度检查常规法制备供试液,供试
品加入稀释剂 pH 7. 0 氯化钠-蛋白胨缓冲液后,迅速增稠,形
成胶体溶液,粘性大且极难吸取,无法进行检验。因此需要采
用适合的乳化剂,使供试品均匀分散在稀释剂中,以便检查。
本实验选用十四烷酸异丙酯作为供试品的乳化剂,以得到符
合要求的供试液,并对该法进行适用性试验,验证其有效性。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 DJ-Ⅱ型均质器(上海南汇串珠汽车电器配件
厂)。
1. 2 培养基及试剂 营养琼脂培养基,1404011;营养肉汤培
养基,1206141;玫瑰红钠琼脂培养基,1305083;改良马丁琼脂
培养基,1204011;胆盐乳糖培养基,1401083;pH 7. 0 氯化钠-
蛋白胨缓冲液,1305201;由北京陆桥技术有限公司生产;改良
马丁培养基,135002-201002;MUG 培养基,305012-201001;由
中国食品药品检定研究院提供。
以上培养基适用性试验符合中国药典规定〔1〕。十四烷
酸异丙酯,20140210,国药集团化学试剂有限公司。(预先采
用 0. 22μm脂溶性滤膜薄膜过滤法过滤除菌。)
1. 3 菌种 枯草芽孢杆菌〔CMCC(B)63501〕;金黄色葡萄球
菌〔CMCC(B)26003〕;大肠埃希菌〔CMCC(B)44102〕;白色念
珠菌〔CMCC(F)98001〕;黑曲霉〔CMCC(F)98003〕;由中国食
品药品检定研究院提供。
1. 4 供试品 阿昔洛韦缓释片,由国药控股星鲨制药(厦
门)有限公司提供,批号:944101,944103,944201。
2 方法与结果
2. 1 菌液制备〔1〕 分别接种金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、
枯草芽孢杆菌的新鲜培养物至营养肉汤培养基中,经 33℃培
养 24h后,分别取金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆
菌的肉汤培养物 1mL + 9mL 0. 9%无菌氯化钠溶液,10 倍稀
释至 10 -3 ~ 10 -7,细菌数约为 50 ~ 100cfu·mL -1,做活菌计
数备用。接种白色念珠菌的新鲜培养物至改良马丁培养基
中,经 25℃培养 48h 后,取白色念珠菌培养物 1mL + 9mL
0. 9%无菌氯化钠溶液,10 倍稀释至 10 -5,菌落数约为 50 ~
100cfu·mL -1,做活菌计数备用。接种黑曲霉的新鲜培养物
至改良马丁琼脂斜面培养基中经 25℃培养 7 天后,加入 3mL
含 0. 05%(mL·mL -1)聚山梨酯 80 的 0. 9%无菌氯化钠溶液
将孢子洗脱,然后吸出孢子悬液至无菌试管内,用含 0. 05%
(mL·mL -1)聚山梨酯 80 的 0. 9%无菌氯化钠溶液 10 倍稀
释至 10 -3,制成孢子数约为 50 ~ 100cfu·mL -1的孢子悬液,
做活菌计数备用。
2. 2 供试液制备 取供试品 10g,加入 20mL 无菌十四烷酸
异丙酯,用均质器 2 档匀浆 4min,再加入 pH 7. 0 氯化钠-蛋白
胨水缓冲液 70mL摇匀,制得 1∶10 的供试液。
2. 3 细菌、霉菌和酵母菌计数方法验证
2. 3. 1 供试品对照组:取 1∶10 供试液各 1mL,分别注入 4 个
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Strait Pharmaceutical Journal Vol 26 No. 12 2014