莪术油环糊精包合物的制备工艺研究*

王 艳，张铁军

莪术油环糊精包合物的制备工艺研究*

王 艳，张铁军

[目的]比较不同类型环糊精（α－环糊精、β-环糊精、γ-环糊精）对莪术油的包合效果，研究莪术油环糊精包合物的最佳制备工艺。[方法]采用饱和水溶液法，制备α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精的莪术油包合物并采用X射线衍射法检识包合效果；采用L9（34）正交实验设计表，优化莪术油β-环糊精包合物的最佳制备工艺。[结果]在同一条件下，α-环糊精无法与莪术油形成包合物，γ-环糊精与β-环糊精的包合率几乎相同。以包合率、油利用率为指标，莪术油β-环糊精包合物的制剂最佳工艺为A3B1C2。即β-环糊精∶油（g/mL）为8∶1，包合温度为40℃，包合时间为90 min，按最佳处方的工艺参数反复进行3次实验，挥发油包合率为90.90%，油利用率为66.67%，相对标准偏差（RSD）<2.7%。验证结果表明包合物与环糊精、挥发油和环糊精的物理混合物的X射线图谱有差别。[结论]选取β-环糊精进行莪术油包合，工艺合理，节约成本。

莪术油；环糊精；包合物；制备工艺

莪术油为姜科植物蓬莪术（Curcuma phaeocaulis Val.）、广西莪术（CurcumaKwangsiensis S.G.Lee et C.F.Liang）或温郁金（Curcuma wenyujin Y.H.Chen et C.Ling）的干燥根茎，经水蒸气提取而得的挥发油。经药理研究表明，莪术油具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗血栓、保肝、抗银屑病及增强免疫功能等作用[1]。多种莪术油制剂现已成功的应用于临床。莪术油具有不溶于水，生物利用度差，味苦、不易于口服的缺点，这就限制了莪术油的应用。而与环糊精形成包合物可以矫臭矫味，防止莪术油挥发，增强莪术油的稳定性，增大其水溶性，提高其生物利用度。本研究比较不同类型环糊精（α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精)对莪术油包合的效果：并采用L9（34）正交实验，优化莪术油β-糊精包合物工艺，为莪术油β-糊精包合物的生产提供了依据。

1 材料与仪器

β-环糊精（纯度98%以上，天津科密欧化学试剂开发中心），莪术油（由浙江温州平阳郁余香料有限公司提供），所用试剂均为分析纯。D-971型电磁搅拌器（郑州长城科工贸有限公司），挥发油提取器（天津玻璃仪器厂）。

2 方法与结果

2.1 莪术油环糊精包合物的制备 采用饱和水溶液法，参考文献[2]的条件即莪术油∶环糊精为 1∶8；包合温度50℃；包合时间60 min。分别取α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精适量，加热溶解过滤，滤液放至室温。在一定温度下进行磁力搅拌，同时滴加25%挥发油乙醇溶液，搅拌一定时间。放入冰箱中冷藏24 h以上抽滤得到类白色粉末状包合物。用石油醚清洗滤饼，放置通风阴凉处干燥。

2.2 莪术油环糊精包合物包合率的测定 采用《中华人民共和国药典》2000年一部附录XD挥发油测定法。将包合物放于圆底烧瓶中，加入适量水，加热4 h，放置2 h读数，即为挥发油含量。计算所得包合物的油利用率，包合率。

油利用率＝包合物中挥发油（mL）/所投油量（mL）×100%

包合率＝包合物中提油量/（挥发油投入量×挥发油空白回收率）×100%

结果：α-环糊精无法与莪术油形成包合物；β-环糊精挥发油包合率为86.36%，油利用率为63.33%；γ-环糊精挥发油包合率为88.63%，油利用率为65.00%。

2.3 莪术油β-环糊精包合工艺优选 采用正交实验设计按L9（34）正交表进行工艺考察，因素水平见表1，结果见表2，方差分析见表3。

表1 因素水平表

表3 方差分析

图1 环糊精包合物X射线衍射的检识

表2 正交实验结果

图1 环糊精包合物X射线衍射的检识

从极差结果可初步得出最佳包合条件为A3B1C2，即 β-环糊精∶油（g/mL）为 8∶1，包合温度为40℃，包合时间为90 min。从方差分析可以看出三因素均无显著性差异。

2.4 验证实验 按最佳处方的工艺参数反复进行3次实验，挥发油包合率为90.90%，油利用率为66.67%，相对标准偏差（RSD）小于2.7%。

2.5 环糊精包合物X射线衍射的检识 X射线衍射法常用于鉴定晶体化合物，各晶体物质在相同的角度处具有不同的晶面间距，从而显示不同的衍射峰。分别对β-环糊精（A），β-环糊精与油的物理混合物（B）（0．5 mL 挥发油与 4 mg环糊精)，莪术油的β-环糊精包合物（C），γ-环糊精（D），γ-环糊精与油的物理混合物（E）（0．5 mL 挥发油与 4 mg环糊精），莪术油的γ-环糊精包合物（F）等6种物质进行测试，结果见图1。从图中可以看出，A、B的衍射峰基本相同，而与C的有较明显的区别物的衍射图差别较大。比如A、B的1、2号峰与C的有明显不同，同样，D、E与F的衍射峰也有明显的区别，说明包合物已形成一种新的物相，从而判断包合成功。

3 讨论

本实验首次研究了不同类型环糊精（α－环糊精、β-环糊精、γ-环糊精）对莪术油的包合效果，探讨了其包合原理。在天然药物包合的研究中，天然药物作为客体往往是多组分的混合物，而且混合客体的每个组分间存在着理化性质、分子结构的较大差异，这些是影响包合效果的直接因素。只有当客体的理化性质、分子大小和形状适合于主体所提供的空间要求时，包合效果才较好。β-环糊精是由7个葡萄糖分子通过α-1，4苷键连接而成的环状化合物，分子量1 135，分子空洞内径0.7~0.8 nm，空隙深度0.7～0.8 nm，空洞体积34.6 nm3；α-环糊精是由6个葡萄糖分子连接而成，分子量973，分子空洞内径0.45~0.6nm，空隙深度 0.7～0.8nm，空洞体积 17.6 nm3；γ-环糊精是由8个葡萄糖分子连接而成，分子量1297，分子空洞内径0.85～1.0 nm，空隙深度0.7～0.8 nm，空洞体积51.0 nm3。本实验中α-环糊精无法与莪术油形成包合物，可能与其空洞体积过小，莪术油分子无法进入有关，β-环糊精与γ-环糊精的油利用率接近可能与其空洞体积相差较小有关。而考虑到成本问题，β-环糊精更适用于工业生产。

采用饱和水溶液法包合的情况下，以挥发油包合率和油利用率为评价指标，各因素作用主次为A>C>B，经方差分析，A、B、C三因素均无显著性影响，最佳包合工艺条件为A3B1C2，即β-环糊精∶油（g/mL）为8∶1，搅拌时间为2 h，包合效果最好。根据此包合条件进行3次平行实验，结果表明：该工艺基本稳定，平均挥发油包合率为90.90%，油利用率为66.67%。

经X射线衍射的检识，两种环糊精的包合物均与其物理混合物有较大的差异，形成了新的物相，说明包合成功。

[1] 李国栋，许 付，沈爱军.莪术油的研究进展[J].中国药学杂志，2002，37（11）：806－809．

[2] Di DL，Ma HQ，Wu ZC，et al.Study of processing technology of extraction and inclusion of volatile oil in Rhizoma Curcuma[J].Fine chemicals，2003，3(3)：166-168.

Investigation of processing technology of zedoary turmeric oil-cyclo dextrin inclusion compound

WANG Yan1,ZHANG Tie-jun2
（1．Tianjin University of TCM,Tianjin 300193 China;2.Tianjin Institute of Pharmaceutical Research,Tianjin 300193,China）

[Objective]To compare the inclusion effect of different types of cyclodextrin(α-cyclodextrin,βcyclodextrin,γ-cyclodextrin)on zedoary turmeric oil,study the best preparation technology of zedoary turmeric oil and cyclodextrin inclusion compound.[Methods]Using the saturated water solution method,α-cyclodextrin,βcyclodextrin,γ-cyclodextrin zedoary turmeric oil inclusion compound were prepared and using X ray diffraction method the inclusion effect was identified;using L9(34)orthogonal experimental design,the best preparation technology of zedoary turmeric oil and cyclodextrin inclusion compound was optimized.[Results]Under the same conditions,αcyclodextrin and zedoary turmeric oil could not form inclusion compound,the inclusion rate of γ-cyclodextrin and βcyclodextrin inclusion rate were almost the same.Taking the inclusion rate and oil utilizing rate as the indexes,the optimum process of zedoary turmeric oil and β-cyclodextrin inclusion compound was 8∶1 of A3B1C2:β-cyclodextrin:Oil(g/mL),the inclusion temperature was 40℃and the inclusion time was 90 min.According to the best prescription process parameters 3 experiments were repeatedly performed.It was found that the volatile oil inclusion rate was 90.90%and the oil utilizing rate was 66.67%,RSD<2.7%.The results showed that physical mixture of X ray spectrum was different between inclusion complexes with cyclodextrins and volatile oil with cyclodextrin.[Conclusion]The technology is reasonable and the cost can be saved when selecting β-cyclodextrin inclusion zedoary turmeric oil.

zedoary turmeric oil;cyclodextrin;inclusion compound;processing technology

R285.5

A

1673－9043（2012）02－0101-04

天津市高等学校科技发展基金项目（20110206）。*

300193 天津中医药大学（王 艳）300193 天津药物研究院（张铁军）

王 艳（1977-），女，硕士，讲师，主要从事中药化妆品学和中药药理学研究。

2012-03-05）