水溶性姜黄素制备工艺的研究

周代营，丁 立,，曾庆珊，卢俊囧，李灶莲，林修良

(1.广东食品药品职业学院,广东 广州 510520；2.山东金宇桐生物有限公司，山东 巨野 274900；3.汕头市龙湖区济德医药有限公司，广东 汕头 515041)

姜黄素(Curcumin，Cur)是广泛存在于姜科植物如郁金块根，姜黄根茎，莪术根茎以及天南星科植物菖蒲根茎并从中提取的一种橙黄色结晶粉末状化学物质，它是一种二酮类化合物，也属于酸性多酚类物质。姜黄素对诸如结肠癌，宫颈癌，卵巢癌，乳腺癌，肝癌，前列腺癌，肺癌，胰腺癌，口腔癌等恶性肿瘤均有抑制作用，由于其毒副作用小，安全性能高，目前已经成为全球医学界研究的热点[1-3]。近几十年来，使用营养保健品和功能性食品来预防和治疗人类疾病已经日趋盛行。姜黄素拥有分布广，药用价值高和应用普遍的特点，国内外学者对姜黄素的生物活性和药理作用进行了广泛的研究。姜黄素不仅应用在食品工业中，还被广泛用于药用医学领域和日用化学品中[4]。但是姜黄素水溶性差,在中性至碱性pH条件下不稳定,对光敏感、光照情况下容易分解。进入体内的姜黄素血药浓度较低,易被分解代谢,生物利用度不高,导致不能充分发挥其药理活性,使得姜黄素的应用受到极大的限制[5]。因此，增加姜黄素在水中的溶解度是研究的关键所在[6]。对于姜黄素的溶解度，本研究采用表面活性剂乳化与两亲性共聚物自组装并在蒸馏水中透析以增加姜黄素的溶解度。

1 实验材料与仪器

1.1 实验材料与仪器

姜黄素(纯度为85%，西安明泽生物科技有限公司)；吐温-80(天津市大茂化学试剂厂)；月桂基两性醋酸钠(广州铭旺生物科技有限公司)；N,N-二甲基甲酰胺(西陇化工股份有限公司)；PEG-b-PCL(纯度为95%，上海拓旸生物)；所用水为超纯水，其他试剂均为分析纯。

1.2 实验仪器

AL 204型电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司)；DF-101S型集热式数显磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司)；SHB-III型循环水式多用真空泵(河南省予华仪器有限公司)；UV-2600型紫外-可见光谱仪(日本岛津公司)。

2 实验方法

2.1 姜黄素的包裹实验

将两亲性共聚物mPEG-b-PCL、吐温-80、月桂基两性醋酸钠和姜黄素加入到10 mL 的N,N-二甲基甲酰胺中，在温度25℃条件下剪切搅拌1 h，随后置于透析袋(Da 3500)中，并放在超纯水中透析，每4 h换次超纯水，共透析24 h，然后进行过滤，滤液冷冻干燥冻干，以待备用。

2.2 实验设计

本研究方法采用正交试验法，以两亲性共聚物mPEG-b-PC、月桂基两性醋酸钠用量作为考察因素，每个因素取2个水平，选用 L9(34)正交设计试验[7]，以紫外-可见光谱仪检测结果作为评价指标，确定水溶性纳米姜黄素的处方组成。正交试验法实验设计见表1。

表1 姜黄素包裹正交试验法实验设计

表1(续)

2.3 姜黄素溶解度的测定

姜黄素水溶液紫外图谱在430 nm处有特征吸收且在340 nm处伴有一肩峰存在，姜黄素水溶液的紫外光谱特征，姜黄素水溶液稀释倍数500倍，溶解度升高，在425 nm处的吸光度值剧增。姜黄素水溶液稀释25倍，在 425 nm处的吸光度值增加[8]。

将透析过滤后得到的滤液采用紫外-可见光谱仪测定姜黄素的量;以蒸馏水作为空白，利用紫外-可见光谱仪扫描，扫描范围为300～460 nm。扫描结果如图1所示，从图中可得姜黄素在430 nm处附近有较强的吸收，其吸收位置在包裹透析前后变化不大，但吸收峰的相对强弱前后发生了明显的变化，实验3和实验组8吸收曲线在430 nm处吸收强度最大，并且两条吸收曲线轨迹变化不大。实验组8在吸收波长强度320～380 nm处和420～440 nm处吸收波长变化波动微小，因此透析后的姜黄素在一定程度上提高了溶解度。

图1 姜黄素不同处方包裹后紫外光谱

3 结果与讨论

从图1可以得出，影响姜黄素的溶解度的因素依次为：月桂基两性醋钠>mPEG-b-PCL。因此，根据实验结果确定姜黄素实验条件最佳组合为实验组3和实验组8。实验组3姜黄素为105.7 mg、mPEG-b-PCL为252 mg、吐温-80为3 mL、月桂基两性醋钠为4.5 mL、N,N-二甲基甲酰胺为10 mL；实验组8：姜黄素为105.7 mg、mPEG-b-PCL为378 mg、吐温-80为3 mL、月桂基两性醋钠为4.5 mL、N,N-二甲基甲酰胺为10mL。

本研究采用表面活性剂乳化与两亲性共聚物自组装并在蒸馏水中透析以增加姜黄素的溶解度，对所制备的水溶性纳米姜黄素分别采用紫外光谱加以鉴定。实验中表明水溶性纳米姜黄素利用透析法、表面活性剂乳化与两亲性共聚物包裹姜黄素，姜黄素在一定程度上提高了溶解度，在临床研究上有一定的应用价值。