全 文 ：小叶枇杷中挥发油的提取及包合工艺研究
赵　佩 1, 2 , 　李兰兰 1, 2 , 　焦海胜 2＊ , 　吴学玲1
(1.兰州大学药学院 ,甘肃 兰州 730000;2.兰州大学第二医院药剂科 ,甘肃 兰州 730030)
收稿日期:2008-10-12
基金项目:兰州市科技园转公关计划(041217)
作者简介:赵　佩(1984-),女 ,硕士研究生 ,研究方向:药物新剂型与临床药学。
＊通讯作者:焦海胜.Tel:(0931)8942571。
关键词:小叶枇杷;挥发油;包合工艺;正交试验
中图分类号:R284.3　　　　　文献标识码:B　　　　　文章编号:1001-1528(2009)11-1762-04
　　小叶枇杷片为兰州大学第二医院自制制剂 ,系由小叶枇
杷 、黄芩 、淫羊藿 、莪术等加工而成的片剂 ,对治疗慢性支气
管炎 , 支气管哮喘有良好的疗效。为了保证该制剂的内在质
量和临床疗效的稳定性 ,本文用 L9(34)正交试验设计 , 考察
浸泡时间(A)、提取时间(B)、加水倍量(C)3个因素对所能
提取出的挥发油的量的影响 , 确定挥发油合理可行的提取工
艺;同时以包合物收得率 、包合物含油率及挥发油利用率为
指标综合评价 ,考察 β -CD与挥发油的配比(A′), 包合温度
(B′),包合时间(C′), β -CD与水的配比(D′)4个因素对包
合物的影响 , 优选最佳包合工艺。
1　仪器与试药
CS101-1型电热鼓风干燥箱(重庆试验设备厂制造);
MH-1000电子调温电热套(北京科伟永鑫实验仪器设备
厂);HH-S24S恒温水浴锅(江苏省金坛市环保仪器厂制
造);TN型托盘式扭力天平(上海第二天平仪器厂);GG-17
挥发油测定器(江都市银都玻璃仪器厂);NE215S电子天平
(德国赛多利斯仪器系统有限公司);XK97-2型双向恒温搅
拌器(姜堰市新康医疗器械有限公司);UV-2401PC(日本岛
津)。
β -环糊精(广东省郁南县环状糊精厂 ,纯度 98%以上);
小叶枇杷(兰州佛慈药厂提供);无水乙醚(国药集团化学试
剂有限公司);硅胶 GF254;无水乙醇;羧甲基纤维素钠(天津
市凯通化学试剂有限公司 ,化学纯)。
2　挥发油提取
2.1　挥发油提取方法
称取小叶枇杷 60g,加相应倍量的水置圆底烧瓶中 , 浸
泡适当时间 , 连接挥发油测定器与回流冷凝管 , 置电热套中
缓缓加热至沸 , 微沸提取一定时间 ,将提取得到的挥发油用
乙醚萃取 3次(20 mL、10 mL、10 mL)置干燥恒重的蒸发皿
中 , 挥去乙醚 ,称重 , 计算挥发油量。
2.2　正交试验设计 [ 1]
根据预试验结果 ,选择浸泡时间(A), 加水倍量(B), 提
取时间(C)3个主要因素 , 设计正交试验因素水平表。见表
1。
表 1　 因素水平表
水平
因素
浸泡时间 /h
A
加水倍量 /倍
B
提取时间 /h
C
空白
D
1 0.5 10 4 1
2 1 12 6 2
3 2 14 8 3
2.3　挥发油提取的正交试验结果及方差分析
见表 2、表 3。
表 2　 正交试验结果
试验号 因素A B C D
挥发油的量
/g
1 1 1 1 1 0.110
2 1 2 2 2 0.150
3 1 3 3 3 0.181
4 2 1 2 3 0.183
5 2 2 3 1 0.219
6 2 3 1 2 0.160
7 3 1 3 2 0.233
8 3 2 1 3 0.185
9 3 3 2 1 0.192
K1 0.147 0.175 0.152 0.174
K
2 0.187 0.185 0.175 0.181
K3 0.203 0.178 0.211 0.183
R 0.056 0.010 0.059 0.009
表 3　 方差分析结果
方差来源 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
A 0.005 2 0.03 19.000 P>0.05
B 0.000 2 0.000 19.000 P>0.05
C 0.005 2 0.003 19.000 P>0.05
误差 1.61 2
2.4　结果分析
由挥发油的正交试验极差分析可见各因素对挥发油提
取的影响程度依次为 C>A>B, 即提取时间 >浸泡时间 >
加水量 ,直观分析可确定最佳水平为 A3B2C3 , 即小叶枇杷浸
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泡 2 h, 加 12倍量水 , 提取 8 h。但由方差分析可知 ,各水平
之间没有显著性差异 。考虑加水对成本影响不大 ,而且后面
的挥发油需要包合。所以 , 最终确定最佳工艺为 A3B3C3 , 即
小叶枇杷浸泡 2 h,加 14倍量水 , 提取 8h。
2.5　验证实验
取同样药材 , 按上述优选工艺进行验证(n=3), 结果
(见表 4)表明验证实验与正交试验结果一致 ,工艺合理。
表 4　 验证实验结果
编号 挥发油量 /g 平均值 /g
1 0.229
2 0.232 0.231
3 0.231
3　挥发油包合物工艺研究
3.1　挥发油包合物的实验设计
本实验采用饱和水溶液法进行包合物制备 [ 2, 3] , 根据预
试验 , 选择 β -CD与挥发油配比 , 包合时间 ,包合温度 , β-CD
与水配比四个因素 , 以包合物收得率 、包合物油利用率及包
合物含油率的综合评分为考察指标 , 进行 L9(34)正交试验 ,
筛选包合最佳工艺 , 因素水平见表 5。
表 5　 因素水平
水平
因素
A′
β-CD:挥发油
/(g∶mL)
B′
温度
/℃
C′
包合时间
/min
D′
β-CD∶水
/(g∶mL)
1 6∶1 30 30 1∶30
2 8∶1 50 60 1∶40
3 10∶1 70 90 1∶50
3.2　挥发油包合物的制备方法 [ 4]
精密称取规定量的 β-CD,置具塞三角瓶中 , 加入相应倍
量水 , 加热使溶解 , 降至所需温度 , 在一定转速下缓缓加入
1mL挥发油与无水乙醇(体积比 1∶10)的溶液 , 恒温搅拌一
定时间 ,待溶液冷却至室温后 , 4 ℃冷藏 24 h, 抽滤 , 包合物
分别用少量石油醚 、蒸馏水分 3次洗涤 , 40 ℃低温干燥 , 即
得白色粉末状包合物 ,精密称重。
3.3　挥发油包合物考察指标的计算 [ 5]
将制得的包合物装入 500 mL圆底烧瓶中 , 加蒸馏水
300 mL, 用挥发油提取器加热回流 , 用乙醚萃取提取出的挥
发油 ,置已称重的蒸发皿中 , 挥去乙醚 , 称出挥发油量 , 即得
包合物中挥发油的含油量。
按下列公式计算考察指标:
包合物收得率 =包合物实际重量 /(β-CD+投油量)×
100%;
包合物油利用率 =包合物实际含油量 /(投油量 ×空白
回收率)×100%;
包合物含油率 =包合物中实际含油量 /包合物实际重量
×100%。
3.4　挥发油空白回收率实验 [ 5]
取 2g挥发油置 500mL圆底烧瓶中 ,加蒸馏水 300 mL,
余同 3.3项下操作 , 计算回收率。挥发油空白回收率(%)
=挥发油测定量(g)/挥发油加入量(g)×100%。结果得油
量平均值为 0.164,计算挥发油空白平均回收率为 80.21%,
见表 6。
表 6　 回收率实验结果(n=3)
编号 加油量 /g 回收量 /g 回收率 /% 平均值 /%
1 2.088 1.672 80.08
2 2.101 1.752 83.39 80.21
3 2.171 1.675 77.15
3.5　实验结果
正交试验结果及方差分析表 , 见表 7、表 8。
表 7　 正交实验结果
列号 A′ B′ C′ D′ 收得率 /% 利用率 /% 含油率 /% 总分
1 1 1 1 1 68.32 57.70 8.950 46.26
2 1 2 2 2 66.92 59.64 9.430 46.76
3 1 3 3 3 63.88 67.03 11.12 49.31
4 2 1 3 2 41.94 57.83 11.34 39.12
5 2 2 1 3 66.35 74.08 9.190 52.29
6 2 3 2 1 56.34 57.27 8.360 42.32
7 3 1 2 3 34.68 60.96 11.82 38.33
8 3 2 3 1 33.53 32.22 6.460 24.89
9 3 3 1 2 42.35 50.47 8.010 35.30
K1 47.45 41.24 37.82 44.62
K2 44.58 41.31 40.39 42.47 总分 =收得率 ×0.3+利用率 ×0.4+含油率 ×0.3
K
3 32.84 42.31 46.64 37.77
R 14.61 1.07 8.82 6.85
　　由正交试验结果可知各因素对实验影响的大小为 A′>
C′>D′>B′, 经方差分析可知 β-CD与挥发油配比 , 包合时
间 , β-CD与水配比均对实验有显著性影响(P<0.05), 且当
P<0.01时 , β -CD与挥发油配比仍有显著性影响 , 而温度对
整个实验无显著性影响 。由直观分析确定最佳工艺为
A1C3D1B3 ,即 β -CD-挥发油 =6 g∶1 mL, 包合时间 90 min,
β -CD∶水 =1 g∶30 mL, 包合温度 70 ℃。
3.6　验证实验
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采用优选得到的最佳工艺 A1C3D1B3(即 β-CD和挥发油
比例为 6g∶1 mL,包合时间 90 min, β -CD和水的比例为 1g∶
30 mL, 包合温度 70 ℃)进行验证实验(n=3), 结果见表 9。
可见收得率明显高于正交实验各结果 , 利用率及含油率也有
较高水平 , 表明最佳包合工艺合理可行。
表 8　 正交试验方差分析
因素 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
A 359.2 2 167.0 19 P<0.05
B 2.151 2 1.000 19
C 123.5 2 57.40 19 P<0.05
D 73.50 2 34.17 19 P<0.05
误差(B) 2.150 2
表 9　 验证实验结果
编号 收得率 /% 利用率 /% 含油率 /% 总分
1 74.91 73.65 10.43 55.06
2 77.14 72.98 10.03 55.34
3 76.23 73.99 10.72 55.68
3.7　包合物验证
3.7.1　电镜扫描 [ 3] 　通过对包合物和 β-CD的显微照像可
见 β-CD形状规则 ,粒径较大 , 表面呈圆球形;包合物形状不
规则 , 粒径较小 ,表面呈絮状 , 见图 1。
图 1　电镜扫描
A.环糊精 B.包合物 1.形状 2.粒径 3.外观
3.7.2　紫外扫描 [ 2, 6]　在 200 ～ 400 nm波长范围内 , 以石油
醚为空白 , 分别对 0.05%包合前挥发油和包合后挥发油 , 以
及 0.1%的包合物 、β -CD的石油醚液进行紫外扫描 , 结果如
图 2。
　　挥发油包合前后均在 231 nm有最大吸收 , 说明包合后
挥发油性质未发生改变 , β-CD包合物在此处挥发油特征吸
收峰消失 , β-CD的特征吸收峰发生了左迁 , 表明包合物已构
成了一种新的物相 , 挥发油已被包合。
3.7.3　薄层色谱 [ 2 , 3]　挥发油与包合物中提取油与石油醚
(体积比 1∶1)配成溶液 , β -CD及 β -CD包合物制成 1%的石
A　　　　　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　　　　　D
图 2　紫外扫描光谱
A.包合物中油　B.挥发油　C.环糊精　D.包合物
油醚溶液 , 分别将上述 4种溶液点于同一硅胶 GF254薄层板
上 , 以展开剂石油醚:醋酸乙酯(18∶1)展开 , 在紫外灯下观
察 , 挥发油和包合物中提取油在相应位置上均出现相同大小
的斑点 , 且个数一致 , 而 β-CD和 β-CD包合物在原点未展
开 , 表明包合物确已形成 , 且挥发油经包合后与原挥发油的
薄层色谱图基本一致。
4　讨论
4.1　小叶枇杷片传统制备工艺中 , 挥发油成分大多在浸膏
制成颗粒后喷入 ,这样由于挥发油易挥发 、易氧化使药效降
低。所以 , 本实验采用 L9(34)正交试验对挥发油单独提取且
包合 , 优选出最佳提取及包合工艺 , 使挥发油经包合后稳定
性得到改善 , 更好的发挥了药效。
4.2　挥发油包合的方法有很多 , 本试验采用有较多文献 [ 2]
报道的饱和水溶液法 , 该法包合率高 , 且工艺简单 , 适合规模
化生产。
参考文献:
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