综合评分法优化独活挥发油β-环糊精包合工艺

李海欧 ，陈 琪 ，林英华 ，雷雯朴 ，孙 耀 ，段鹏飞 ，陈治宇 ，盛 华 ，金 蓉 ，赛 那

（1.内蒙古医科大学药学院，内蒙古 呼和浩特 010110；2.内蒙古医科大学基础医学院，内蒙古 呼和浩特 010110）

独活是伞形科植物重齿毛当归（Angelica pubescens）的干燥根。秋末茎、叶枯萎或春初苗刚发芽时采挖，除掉须根以及泥沙，用烘干机烘至半干，放置2～3 d，待发软后再烘至全干状态。根茎略呈圆柱形，下部分2～3个分枝或者更多，长10～30cm。根头部膨大，呈圆锥状，多有横皱纹，直径1.5～3.0 cm，顶端有茎、叶的残基或者凹陷，表面呈灰褐色或棕褐色，具有纵皱纹，有隆起的横长皮孔以及稍突起的细根痕。质地较硬，受潮则会变软，断面皮部显灰白色，具有多数散在的棕色油室，木部灰黄色至黄棕色，从而形成层环棕色。具有特异香气，味苦辛、微麻舌。独活始载于《神农本草经》，被列为上品，具有祛风除湿、通痹止痛的功效，自古以来为治疗风湿痹痛的要药。据《中国药典》记载，独活性味微温，主要用于治疗风寒湿痹、腰膝疼痛、少阴伏风头痛等症［1］。众医家又对独活进行了深入研究，辅以其他药味制成了复方，应用十分广泛。随着现代药理学研究的深入，独活的主要功效已经逐步地体现在某一类成分，甚至精细到某种成分上。

目前，我国药用独活因产地不同而形成不同的商品，著名的有川独活、资丘独活、恩施独活、巴东独活、浙独活等［2］。从古今多部本草学论著来看，独活的原植物是有多种的，大多数属于伞形科当归属和独活属植物，也有五加科樟木属植物，所以其混淆品很多［3-5］。独活的主要成分主要包括香豆素类和挥发油类，还有少量甾醇和糖类成分，其中，香豆素类主要包括甲氧基欧芹素、香柑内酯、花椒毒素、伞形花内酯、佛手酚、欧芹烯酚、当归醇A、当归醇 B 等［6-9］；挥发油类主要包括枞油烯、葎草烯、α-蒎烯、α-雪松烯、β-雪松烯、百里香酚、对甲基苯酚等［10-11］。其抗肿瘤活性成分主要是甲氧基欧芹素、补骨脂素、香柑内酯、花椒毒素、伞形花内酯、异欧前胡素。

独活油具有特异性气味，难溶于水，具有较强的挥发性，稳定性较差，对光敏感，且因其为液体而不利于进一步制备制剂。近年来，环糊精包合技术在药学中应用逐渐广泛。将药物制成环糊精包合物后，可以使液体药物粉末化从而防止挥发，还可掩盖药物的不良气味与刺激性，且可防止其药物有效成分氧化分解。该研究采用正交试验法和综合评分法对独活挥发油β-环糊精包合工艺进行优化，以期为提高独活有效成分的利用效率提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 药材及试剂：独活，产地四川，购自呼和浩特市某药店。 β-环糊精（β-CD）。

1.1.2 仪器及设备：挥发油提取器，循环水式真空泵，数控超声波清洗器，电子天平，恒温箱。

1.2 试验方法

1.2.1 包合方法：取β-CD 8.0 g，与60 mL蒸馏水混合加热至40℃，于40 kHz超声波下缓慢滴加挥发油乙醇溶液（1∶1，各 0.5 mL）1.0 mL，超声 60 min，冷藏24 h后抽滤，加入少量石油醚洗去未包合的挥发油，低温真空干燥4 h，得到白色块状包合物。

1.2.2 包合物评价指标的测定：取独活挥发油0.5 mL置于圆底烧瓶中，加入蒸馏水50 mL，水蒸气蒸馏法提取至油量不再增加，读取挥发油体积，按公式1计算挥发油空白回收率。以独活挥发油的包合率（按公式2计算）和包合物收率（按公式3计算）为指标，评价包合工艺的效果。

1.2.3 包合工艺的综合评价指标：包合率越高，挥发油包合效果越好，权重系数定为0.8。收率越高，损耗越低，权重系数定为0.2。按公式4计算包合工艺的综合评分。

1.2.4 正交试验：选取3个影响包合工艺效果的关键因素，即超声时间（A）、挥发油与β-CD的比例（B）、水与 β-CD 的比例（C），每个因素设置 3个水平，采用3因素3水平正交设计法进行正交试验，筛选最佳包合工艺条件组合。包合工艺考察因素及水平见表1。

表1 包合工艺考察因素及水平

2 结果与分析

独活挥发油的包合工艺正交试验结果见表2。 比较 3个因素的均值 K1、K2、K3可知，最佳的包合工艺条件为A1B3C3，即超声时间为30 min，挥发油与 β-CD 的比例为 1∶10（mL∶g），水与 β-CD 的比例为 11∶1（mL∶g）。 方差分析结果表明（见表 3），各因素没有显著性差异，故以直观分析结果确定最佳包合工艺为A1B3C3。

3 讨论

独活挥发油因具有难溶于水、生物利用度差、味苦、不宜口服等特点，限制了其在临床中的应用。在传统的制剂工艺中，经常将提取的挥发油溶于少量乙醇等溶剂稀释后，喷洒到颗粒中，但在生产和储存过程中极易挥发损失。而β-CD分子是7个葡萄糖以1，4-糖苷键连接的筒状结构，筒内壁空腔直径为0.6～1.0 nm。由于葡萄糖的羟基分布在筒的两端并在外部，糖苷键原子位于筒的中部并在筒内，故β-CD的两端和外部为亲水性，而筒的内部为疏水性，可借助范德华力将大小和形状合适的药物分子包合于环状结构中，从而形成超微囊状包合物（又称分子胶囊）。而且，β-CD与药物包合是一种物理过程，不发生化学反应，可使药物保持其原有性质和作用；挥发油嵌入环状中空的圆筒型分子中被包合后，可以增加药物的稳定性。因此，对独活挥发油进行包合，可使液体粉末化，矫臭矫味，有效减少挥发油的挥发，并可增强其稳定性，增大水溶性，提高生物利用度，从而提高疗效。在制备独活挥发油β-CD的过程中，主成分的投入量对包合效果有较大影响。主分子投入量的增加在一定范围内可提高包合效果，但过于提高主分子的投入量反而会降低包合物的含油率。

表2 挥发油的包合工艺正交试验结果

表3 方差分析结果

4 结论

独活挥发油β-环糊精最佳包合工艺条件为：超声时间 30 min，挥发油：β-CD 为 1∶10（mL∶g），水∶β-CD 为 11∶1（mL∶g）。

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