正交实验优选薄荷油-β-环糊精包合物的制备工艺

正交实验优选薄荷油-β-环糊精包合物的制备工艺
郭季峰;马玲;姚新成
【摘要】目的考察制备薄荷油-β-CD包合物的最佳实验条件.方法采用正交设计法优选薄荷油-β-CD包合物的制备工艺,以包合物的收率、油利用率和含油量等作为评价指标.进行直观影响因素分析和方差分析.结果按油:β-CD(体积质量比)为1:3投料,在30℃温度下包合2 h,效果较好.结论在该条件下可制备得到质量稳定的包合物.
【期刊名称】《西北药学杂志》
【年(卷),期】2009(024)001
【总页数】3页(P42-44)
【关键词】薄荷油;β-CD;正交设计
【作者】郭季峰;马玲;姚新成
【作者单位】石河子大学药学院,新疆,石河子,832002;石河子大学药学院,新疆,石河子,832002;石河子大学药学院,新疆,石河子,832002
【正文语种】中文
【中图分类】R943
薄荷油中主含L－薄荷醇(薄荷脑，L－menthol)约77%～87%，L－薄荷酮(L－menthone)约10%，薄荷酯类约3%～6%，以及其它挥发性成分等。

该药具有宣散风热、清头目、透疹等功效［1］。

在许多常规固体中药制剂中都含薄荷油的成分，如羚羊感冒片、胆舒胶囊、小儿感冒颗粒等。

由于薄荷油中的成分极易挥发，
很容易在制备过程中挥发损失，笔者利用β－环糊精(β－cyclodextrin，简称β－CD)具有环状中空筒形、环外亲水、环内疏水的特殊结构以及特别容易与挥发性成分形成较稳定的包合物的性质［2，3］，在实验室制备薄荷油－β－环糊精包合物，使薄荷油被键合或被吸附在空腔结构中，增加其稳定性，减小挥发损失。

在挥发油的β－环糊精包合物的制备工艺优化评价方面，常以包合物的收率、油利用率和含油量等［4，5］作为制备结果的评价指标。

本实验也以上述三项指标为
评价依据，考察制备薄荷油－β－环糊精包合物的最佳工艺条件。

1．1 仪器 752W型可见－紫外分光光度计(上海棱光分析仪器公司);十万分之一分析天平(北京赛多利斯);增力精密恒温搅拌器(江苏金华仪器厂);恒温水浴锅(北京医
疗设备厂);SHZ－C型循环水试多用真空泵(河南省巩义市英峪予华仪器厂);101－3型电热鼓风干燥箱(上海浦东跃欣科学仪器厂)。

1．2 试药β－环糊精(β－CD，天津市福星化学试剂厂);精制薄荷油(安徽太岛薄荷药业有限公司，批号060106);微孔滤膜(0．45 μm，上海兴亚净化材料厂);无水乙醇为分析纯。

2．1 薄荷油醇溶液的制备精密量取薄荷油(ρ≈0．9)适量，加入等体积的无水乙醇溶解稀释，混匀即得。

2．2 包合物的制备［6］称取一定量的β－CD，加入12．5倍量的蒸馏水中，水浴加热，冷却至设计温度，恒温电动搅拌;缓慢逐滴加入用无水乙醇溶解的薄荷油，在设计温度下搅拌适当时间，然后置于冰箱中冷藏24 h，过滤，用少量蒸馏水洗
涤后，乙醚适量洗涤，室温干燥，得干燥包合物，置干燥器中备用。

2．3 包合物中含油量的测定称取包合物样品适量，加无水乙醇溶解;超声15 min 后，静置，定容;取上清液，用0．45 μm的微孔滤膜过滤;精密量取续滤液适量，稀释至适合的质量浓度，于234 nm处测定吸光度A，代入标准曲线方
程:A=10．836C+0．019 6，r=0．999 8(C单位mL/L)，求得样品中油含量。

2．4 包合物制备预试验
2．4．1 包合时间的考察按薄荷油:β－CD=1:1 (体积:质量/mL:g)投料，照上述制备方法在50℃恒温水浴中制备包合物。

在制备过程中，分别于1，2，3和4 h分别吸取混悬液适量，微孔滤膜过滤，滤液用无水乙醇稀释，置可见－紫外分光光度计上于234 nm处测定吸光度A值。

结果分别为0．333，0．212，0．205和0．204。

由测定结果可知，包合时间在2～4 h的范围内，残留在液体中的未被包合的薄荷油的量逐渐减小，并趋于稳定，说明包合物制备时间应控制在2～4 h内。

2．4．2 包合比率(油:β－CD)的考察按薄荷油: β－CD为1:1，1:2，1:3，1:5，1:8和1:10的比例投料，按2．2项下包合物制备方法，在50℃恒温水浴中制备
包合物，产物干燥。

分别取产物适量，按2．3项下的方法测定包合物中含油量，结果含油量分别为10．75%，13．15%，12．34%，12．63%，13．39%和13．42%。

结果表明，包合物按油:β－CD≤1:3制备时，所测得含油量基本变化不大，说明制备过程中增加β－CD的量不利于含油量的提高。

2．5 制备工艺优化根据预试验和文献报道［5］，选取了对包合影响较大的因素
包合温度、包合时间、薄荷油与β－CD的体积质量比进行了考察，采用正交设计(L934)对其进行了优化，因素水平见表1，正交实验结果见表2。

其中评价指标如下。

由实验结果进行直观分析可知，包合物收率的影响因素由大到小依次为油:β－CD
体积质量比＞包合时间＞包合温度，较好的处方为A2B3C3;油利用率的影响因素
由大到小依次为油:β－CD体积质量比＞包合温度＞包合时间，较好的处方为
A1B3C3;影响包合物中油含量的因素由大到小依次为包合温度＞油:β－CD体积质
量比＞包合时间，较好的处方为A1B1C3。

对正交实验结果再进行方差分析，结
果见表3。

由上述方差分析结果可知，在制备过程中，油: β－CD体积质量比对包合物的收率、
挥发油利用率、包合物中油含量均有较显著的影响，所以选择C3水平;包合时间对上述三项指标影响不显著，再结合预试验包合时间的考察结果，可以选择B1水平;温度对包合物中含油量有比较显著的影响，而对收率和油的利用率影响不显著，所以选择较低的包合温度水平即A1。

通过直观和方差分析，再结合实际，比较好的制备条件是A1B1C3即在30℃温度下，按油:β－CD体积质量比为1:3投料，制备包合2 h。

①实验结果表明，在30℃温度下，按油:β－CD体积质量比为1:3投料，制备包合
2 h，制备结果较好，重复实验也可以证明该条件较好。

②薄荷油在较高温度下容易挥发损失，故包合温度不宜过高。

在方差分析结果中也说明温度对包合物的含油量有比较显著的影响，但温度太低会使β－CD的溶解度降低，不利于薄荷油的包合。

③油:β－CD体积质量比对包合物的质量评价有比较显著的影响，控制好投料比例在实际生产中是比较关键的。

【相关文献】
［1］中国药典2005年版［S］．2005:283．
［2］董方言．现代实用中药新剂型新技术［M］．北京:人民卫生出版社，2001:587．
［3］曾俊，杨宗发．β－环糊精及其衍生物在中药领域中的研究进展［J］．现代医药卫生，2008，24(2):229．
［4］封金刚，曾勤，徐丽君，等．鱼腥草素－β－环糊精包合物的研究［J］．中国药学杂志，1999，34(3):167．
［5］孙文新，赵挺，高栋才，等．异维A酸－β－环糊精包合物制备的研究［J］．西北药学杂志，2001，16(4):168－169．
［6］龚慕辛，李敏．苍术挥发油β－环糊精包合物的制备研究［J］．中成药，2000，22(7):464－466．。