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青香茅挥发油β-环糊精包合工艺的研究



全 文 :北方药学 2015年第 12卷第 9期
[5]Druey J R,Schmidt P. Pyrazolo-[2,3-a]-imidazolidines [P]. US:
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青香茅(Cymbopogon caesius Stapf)又名桔香草、香花草,为
禾本科植物青香茅 Cymbopogoncitratus.的全草 [1~2],味辛,温,入
肺、心二经,有祛风除湿、消肿止痛功效,治疗风湿痹痛偏寒者、
胃寒疼痛、月经不调、跌打损伤、瘀血肿痛等证,分布于我国广东
中部至南部、广西,全草含有挥发油[3],油中主含紫苏醇,香茅油
有抗真菌作用[4~5],香叶醛和橙花醛已被证实为香叶精油中的抗
菌活性成分。研究表明香茅油有直接松弛支气管平滑肌[6]、改善
肺通气功能的作用,常用于支气管炎及哮喘治疗。青香茅挥发
油不稳定,易挥发,为增加稳定性,改善色泽、外观、气味等物理
性质,本文对青香茅挥发油进行包合工艺优选[7~8],以 β-环糊精
为包合材料采用 L9(34)正交实验进行包合,确定最佳工艺。
1 仪器与试药
电热恒温水浴锅(北京市永光明医疗仪器厂);JJ-4多头磁
力搅拌器(金坛市鑫鑫实验仪器厂);分析天平(北京赛多利斯天
平有限公司);β-环糊精(天津市光复精细化工所);无水乙醇为
分析纯。青香茅购于新疆麦迪森维药有限公司。
2 方法与结果
2.1 青香茅挥发油的提取:称取粉碎的青香茅 50g装入 1000mL
的圆底烧瓶中,加蒸馏水 500mL,浸泡过夜,连接挥发油测定器
及回流冷凝管,并在挥发油测定器中加入蒸馏水至溢流入圆底
烧瓶中,将圆底烧瓶于电热套上加热,蒸馏 6h,停止加热并冷
却。收集挥发油,加入少量无水硫酸钠干燥,过滤,得到黄色有
特殊香味的挥发油,密封保存。
2.2 空白回收试验:精密量取 3份挥发油 1mL,分别置于 500mL
圆底烧瓶中,同上述方法提取挥发油,读取油量分别为 0.86、
0.92、0.93mL,挥发油空白回收率为 90.0%。
2.3青香茅 β-环糊精包合物的制备
2.3.1 超声法:取 β-环糊精(β-CD)5.0g,加水 100mL,于 35kHz
的超声波下,挥发油用无水乙醇稀释(1∶1)后用注射器缓慢滴加
到环糊精溶液中,超声 30min,取出,置冰箱中冷藏过夜,快速抽
滤后,用少量水冲洗后,抽干,40℃干燥 4h,得到白色粉末状包
合物。
2.3.2 饱和水溶液法:取 β-CD 5.0g,加蒸馏水配制成饱和溶液,
置于恒温磁力搅拌器上,固定转速为 800r·min-1,挥发油用无水
乙醇稀释(1∶1)后用注射器缓慢滴加到环糊精溶液中,继续搅拌
30min。置冰箱中冷藏过夜,快速抽滤后,用少量水冲洗后,抽干,
40℃干燥 4h,得到白色粉末状包合物。
2.3.3 研磨法:取 β-CD 5.0g,置研钵中,加入 15mL水,边研磨边
缓缓加入无水乙醇(1∶1)溶解的青香茅挥发油溶液 1.0mL,研磨
30min,其余同上操作,得研磨法制备的挥发油 β-CD包合物。上
述试验均重复 3次。
2.3.4包合率及包合物产率的测定:试验采用挥发油包合率、包
合物收得率作为评价指标,设定其权重系数分别为 0.7、0.3,计
算综合评分。计算公式如下:
包合产率=[包合物实际量 g/(β-CD量 g+挥发油 mL)]×100%
包合率=[包合物中实际含油量 mL (挥发油投入量 mL×空
白回收率)]×100%
综合评分=30×包合产率+70×包合率
2.3.5 包合物制备方法的确定:对 3种包合物的制备方法进行比
较,结果见表 1,由结果可知:饱和水溶液法综合评分最高,最终
选择采用饱和水溶液法制备包合物。
表 1 青香茅包合物制备方法考察结果
2.4 饱和水溶液法包合工艺优选
2.4.1 正交试验:采用正交试验,以包合率、包合物收得率为评价
指标,权重系数分别为 0.7、0.3。试验对 A:β-CD与挥发油投料
比、B:包合温度、C:包合时间、D:β-CD与水配比进行考察,每
个因素选 3个水平,筛选最佳包合条件,见表 2。
表 2 因素与水平
表 3正交实验结果
方法 包合率/% 包合产率/% 综合评分
饱和水溶液法
超声法
研磨法
69.56
61.87
45.41
63.56
65.99
76.41
67.76
63.11
54.71
水平
因素
A/(g·mL-1) B/℃ C/h D/(g·mL-1)
1
2
3
8∶1
10∶1
12∶1
30
40
50
0.5
1
2
1∶8
1∶10
1∶12
青香茅挥发油β-环糊精包合工艺的研究△
刘晓霞1 郭 鑫 2 裴贵珍 1 漆新文 1*(1.新疆生产建设兵团医院药学部 乌鲁木齐 830002;2.新疆医科大学附属
中医医院药学部 乌鲁木齐 830004)
摘要:目的:提取青香茅挥发油,优选青香茅挥发油 β-环糊精包合物的包合工艺。方法:以水蒸气蒸馏法提取青香茅挥发油,采用饱和
水溶液法,通过 L9(34)正交实验设计优选青香茅挥发油-β-环糊精包合物的制备工艺。结果:优选出的最佳工艺是:β-CD与青香茅挥
发油投料比为 1∶10,包合物温度 40℃,包合时间 1h,β-CD与水的体积比 1∶8。结论:青香茅挥发油包合工艺重现性好,工艺稳定可行。
关键词:青香茅挥发油 β-环糊精 包合工艺
中图分类号:R284.2 文献标识码:B 文章编号:1672-8351(2015)09-0072-02
NO. A B C D
包合产
率(%)
包合率
(%)
综合评

1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
70.05
76.49
67.08
9.41
1
2
3
1
2
3
1
2
3
71.84
72.87
68.90
3.97
1
2
3
2
3
1
3
1
2
67.06
76.82
69.74
9.76
1
2
3
3
1
2
2
3
1
71.56
71.17
70.89
0.67
69.1
78.5
78.2
82.8
86.5
79.7
70.8
61.5
78.9
65.95
76.77
60.72
82.25
72.99
65.84
64.24
65.47
67.25
66.90
77.29
65.96
82.42
77.04
70.00
66.21
64.28
70.75
72
北方药学 2015年第 12卷第 9期
购药,便捷性较差;制度实施后,社康中心药物储备量增大、药物
品种增多,可满足多数社区患者的购药需求,选择从社区卫生服
务中心购药人数增加。说明国家基本药物制度是一项便民、利
民制度,社康中心用药规范化、合理化显著提升,药物储备明显
增加,对应对突发事故、提升社区患者用药安全性、保障其生命
健康安全等有利。
综上所述,国家基本药物制度实施后社区卫生服务机构用
药规范性得到提升,抗生素、激素药物使用比例及输液比例明显
下降,储备药物基本可满足患者需求,选择社区卫生服务机构购
药者增加。
参考文献
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表 4 方差分析
由结果可知:各因素影响作用大小为 C(包合时间)>A(β-
CD:挥发油投料比)>B(包合温度)>D(β-CD与水配比)。D的影
响最小,β-CD与青香茅挥发油投料比、包合时间对包合效果有
显著影响。最佳工艺为 C2A2B2D1,即 β-CD:青香茅挥发油为 10∶1,
包合时间 1h,包合物温度为 40℃ ,β-CD:水为 1∶8。
2.4.2 验证试验:按最佳包合工艺制备 3批青香茅挥发油包合
物,验证显示包合率分别为 79.62%、77.85%、80.23%,包合产率
分别为 80.89%、78.69%、83.67%。结果表明,包合工艺条件稳定,
重现性和可操作性强。
2.5 稳定性考察
2.5.1 恒温试验:分别在 40℃、60℃、80℃恒温干燥箱内放置青香
茅挥发油包合物(简称包合物)、青香茅挥发油与 β-环糊精的物
理混合物(简称混合物)3份样品,在 d0,d5,d10取样测挥发油含
量,结果见表 5,表明包合物的热稳定性优于混合物。
表 5 恒温实验结果(n=3)
表 6 高湿试验(n=3)
2.5.2 光稳定试验:分别称取包合物和物理混合物各 3份,密封
于瓶中,在强度 4000Lx下照射 10d,于 d0、d5、d10时取样测挥
发油含量。结果物理混合物挥发油相对质量分数分别为 100%、
72.4%、48.8%。包合物中挥发油相对质量分数分别为 100%、
92.6%、84.2%,由此可见,包合物在强光下不易分解,具有良好
的光稳定性[9]。
2.5.3 高湿试验:在 25℃,相对湿度分别为 75%和 90%的两个密
闭容器放置物理混合物和包合物各 3份,于 d0、d5、d10取样测
定挥发油含量,结果见表 6,表明包合物的热稳定性优于混合
物。
3 讨 论
本文对饱和水溶液法、超声法、研磨法 3种包合方法进行比
较,确定饱和水溶液法为较好的包合方法。采用四因素三水平
正交实验对青香茅挥发油包合物饱和水溶液包合工艺进行优
选。通过稳定性实验结果表明,青香茅挥发油-β-CD包合物稳
定性得到明显改善,刺激性气味显著下降,达到了制备包合物的
目的。
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△基金项目:国家“重大新药创制”科技重大专项(2011ZX09401-007)
新疆生产建设兵团科技攻关计划项目(2011BA055)
*通讯作者
种类 温度/℃
挥发油相对质量分数/%
d0 d5 d10
包合物
混合物
40
60
80
40
60
80
100
100
100
100
100
100
91.2
84.5
76.3
51.3
3.8
0
79.8
65.1
50.4
1.2
0
0
方差来源 偏差平方和 自由度 方差 P
A
B
C
D
138.74
25.43
152.60
0.69
2
2
2
2
1.75
0.32
1.92
0.01
<0.05
0.05
<0.05
种类 湿度/℃
挥发油相对质量分数/%
d0 d5 d10
包合物
混合物
75
95
75
95
100
100
100
100
95.2
96.1
77.2
80.2
90.7
93.3
46.4
53.3
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