草挥发油-环糊精包合物的制备与评价

草挥发油-环糊精包合物的制备与评价

野生稻是碳水化合物中最受欢迎的天然植物种类之一。缬草中含有挥发油(单萜类与倍半萜类)、木脂素类、生物碱类、黄酮类、酚羟酸类等成分,对镇静催眠活性成分的研究主要集中在挥发油类以及缬草三酯类。其中,缬草挥发油能明显抑制小鼠的外观行为活动,显著加强戊巴比妥钠及水合氯醛对中枢神经系统的抑制作用,对戊四氮、电刺激所致的小鼠惊厥也有明显的抑制作用。但是,缬草挥发油中的缬草烯酸(valerenicacids)对高湿和高温条件下的稳定性差,且具有不良气味,影响了药效的发挥和患者用药的顺应性。陈洪燕等采用饱和水溶液法,制备了缬草挥发油β-环糊精包合物,但未见产物的表征与稳定性评价。本文以提高缬草挥发油的稳定性和掩盖不良气味为目的,进行了缬草挥发油β-环糊精包合物的制备与评价,以便为缬草制剂的研究提供依据。1药物、试剂和仪器JY92-Ⅱ超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技股份有限公司);Pyris-1差示量热扫描仪(美国PE公司);X-射线粉末衍射仪(荷兰帕纳科公司);GC-14C气相色谱仪(日本岛津公司);N2000色谱工作站(浙大智达);PHS-3TC数显pH计(上海天达仪器有限公司);YG120药物光照实验箱(上海恒谊制药有限公司);H-PTH-150AKH恒温恒湿试验箱(宏瑞达科技苏州有限公司)。缬草挥发油(江口县苗药生物科技有限公司,批号VO080911);乙酸龙脑酯对照品(中国食品药品检定研究院,批号110759-200303);其他试剂均为分析纯。2方法2.1对照品贮备液、内标溶液的制备本试验采用气相色谱法,以缬草挥发油中含量较高的乙酸龙脑酯作为指标,对缬草提取物进行了制剂研究。气相色谱条件:氢火焰离子化检测器(FID);载气氮气,流速1.0mL·min-1(50kp);空气流量55kp,氢气流量50kp;程序升温从70℃(2min)以10℃·min-1升至90℃(2min),再以8℃·min-1升至125℃(10min);分流进样;进样口-检测器温度180℃;进样量2μL。乙酸龙脑酯对照品贮备液的制备:精密称取乙酸龙脑酯10.93mg至量瓶中,加无水乙醇定容,配制成2.186g·L-1的溶液。内标储备液的制备:精密称取水杨酸甲酯10.71mg至量瓶中,加无水乙醇定容,配制成2.142g·L-1的内标溶液。精密吸取乙酸龙脑酯贮备液0.125,0.25,0.5,1.0,2.0mL置5mL量瓶中,分别加入内标溶液0.5mL,以无水乙醇定容,得系列浓度溶液,进样测定(n=3),以乙酸龙脑酯和内标峰面积比(Y)对乙酸龙脑酯的质量浓度(X)线性回归,得回归方程Y=0.0038X+0.0143,r=0.9999,乙酸龙脑酯在54.65~874.4mg·L-1线性关系良好。2.23草提取物环糊精包剂的制备2.2.1cd-vo包合物的制备饱和水溶液-搅拌法:称取β-环糊精(β-CD)3g各3份,按37g·L-1加水80mL,40℃加热使溶解,以3∶1缓慢滴加50%缬草挥发油乙醇溶液2mL,得环糊精缬草挥发油醇溶液(CD-VO)。恒温条件下对CD-VO磁力搅拌(300r·min-1)1h,冷却至室温,冷藏(4℃,24h)后,减压滤过,沉淀以少量水洗涤,并以缬草挥发油二倍量的石油醚分2次洗涤,40℃干燥箱内4h至恒重,研碎,得包合物白色粉末。饱和水溶液-超声法:将上述CD-VO溶液置于普通超声仪超声1h,冷藏后,同上处理,得包合物白色粉末。饱和水溶液-超声细胞粉碎法:将上述CD-VO溶液用超声波细胞粉碎仪处理100次(500W,工作2s,间隙3s),冷藏后,同上处理,得包合物白色粉末。研磨法:称取β-环糊精3份,分别加入2倍量蒸馏水,研匀,以3∶1缓慢滴加50%缬草挥发油乙醇溶液2mL,研磨1h,减压滤过后,同上处理,得包合物白色粉末。2.2.2超声条件影响-cd与草挥发油包合物得率和草挥发油包合率的条件根据单因素考察结果,采用饱和水溶液-超声细胞粉碎法制备缬草挥发油包合物,考察β-CD与缬草挥发油的比例(A,g·mL-1)、乙醇与缬草挥发油体积比(B)、超声次数(C)和超声频率(D,MHz)对包合物得率和缬草挥发油包合率的影响。试验设计选用均匀设计表,因素水平表见表1。2.3包组分的检查2.3.1与温度关系的“温度”关系差示扫描量热法是在程序控制温度下,测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。对缬草挥发油、β-CD、物理混合物、包合物进行DSC扫描,以空坩埚为参比,另一坩埚放入样品,升温速度10℃·min-1,扫描范围50~300℃,测定气体为氮气。2.3.2晶体结构的测定X-射线通过晶体时将发生衍射,衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样,便可确定晶体结构。测试条件Cu-ka靶,X-射线波长1.5406,高压40kV,管流30mA。取β-CD、物理混合物和包合物适量,在5~502θ扫描,扫描速度2°·min-1。2.4包组分的稳定性试验2.4.1乙酸龙脑酯含量的测定将包合物置于已在干燥器中平衡24h的称量瓶中,铺成0.3~0.5cm的厚度,分别敞口置于(RH92.5%,25℃)密闭干燥器中,于第0,5,10天取样,考察样品外观形状,按照含量测定项下规定方法测量物料中乙酸龙脑酯的含量。2.4.2适应高、低表面活性剂的外观形状,根据测定材将包合物置于称量瓶中,铺成0.3~0.5cm的厚度,敞口放置于恒温恒湿试验箱(60℃,45%RH)中,于第0,5,10天取样,考察样品外观形状,按照含量测定项下规定方法测量物料中乙酸龙脑酯的含量。2.4.3乙酸龙脑酯含量测定实验将包合物置于称量瓶中,铺成0.3~0.5cm的厚度,敞口放置于光照实验箱[(4500±500)lx,25℃]中,于第0,5,10天取样,考察样品外观形状,按照含量测定项下规定方法测量物料中乙酸龙脑酯的含量。3试验结果3.1得率和挥发油包合率的确定缬草挥发油-β-环糊精包合物制备方法对得率和挥发油包合率的影响见表2,饱和水溶液-超声细胞粉碎法制备的包合物得率和挥发油包合率均较高,故选择该法进行包合物。3.2响应面试验及结果均匀设计法制备缬草挥发油-β-环糊精包合物的试验结果见表3。将表3中各因素的各水平分别以包合物得率和包合率为指标,采用《均匀设计和统计优化软件》进行多元回归分析。得率为指标的回归方程Y=13.7-3.86A+6.99B+0.0377C+0.0853D;剩余标准差(S)=12.2,r=0.8642。按后退法分别剔除对回归方程贡献最小的方程项,得到回归方程Y=29.0-3.48A+0.0901D;S=11.2,r=0.8562。经上述优化软件自检,α=0.05,通过F检验,各因素优化值Y的最大值88.8%,A为2.78,D为760.45。包合率为指标的回归方程Y=60.1-2.99A-0.542B+0.0377C+0.0269D;S=4.2,r=0.9022。按后退法分别剔除对回归方程贡献最小的方程项,得到回归方程Y=39.6-3.68A+0.0549D;S=1.2,r=0.9562。经上述优化软件自检,α=0.05,通过F检验,各因素优化值Y的最大值92.5%,A为2.92,D为770.67。从以上2个方程可见,影响包合物得率和包合率的主要因素为A,D,即β-CD与缬草挥发油的比例和超声强度。根据优化的自变量值并结合生产的实际情况和需要,设计了1个新的试验条件:A=3∶1,B=1∶1,C=220次,D=780Hz,按此条件实施3次,结果包合物中乙酸龙脑酯的含量为10.14%,包合物得率为84.78%,包合率为86.23%,RSD1.7%。结果表明最终优化试验条件制得的包合物较为理想,且重复性良好。3.3包组分的检查3.3.1物理混合物的热流曲线β-CD在60℃附近有1个显著的脱水吸热峰,220℃附近有一特征相变,固体β-CD开始相变吸热;物理混合物的热流曲线呈现β-CD与缬草挥发油两者热吸收相叠加的特征,在60℃附近,物理混合物有1个较为明显的吸热峰,分析可能为β-CD的特征吸收,见图1。包合物在整个测试温度范围呈现全新的热力学特征,但其紫外区的全波长扫描基本没有变化,排除了形成新化合物的可能,说明形成的是物理包合物。3.3.2包合物的图谱物理混合物的衍射峰呈现缬草挥发油和β-CD叠加的特征;包合物的图谱不再是两者的简单叠加,其在82θ时的峰消失,在182θ左右出现新的衍射峰,在322θ左右的峰消弱或消失,表明缬草挥发油与β-CD形成了包合物,见图2。3.4高温和光照环境稳定性试验以GC测定缬草挥发油和包合物中乙酸龙脑酯的含量,见表4。缬草挥发油在高温和光照环境中不稳定,易挥发;缬草挥发油-β-CD包合