［收稿日期］20110615（011）［基金项目］
国家“重大新药创制”科技重大专项（2009ZX09310-005）
［第一作者］傅亮，硕士，从事中药新剂型与新制剂研究，Tel ：
135********，E-mail ：flwahaha2003@163．com
［通讯作者］
*
罗晓健，教授，博士研究生导师，Tel ：0791-
7119619，E-mail ：luoxj98@126．com
四逆泡腾片中挥发油提取及包合工艺
傅亮1，饶小勇2，黄恺2，徐兰1，桂婵1，封传华1，饶涛1，罗晓健1，
2*
（1.江西中医学院，南昌330004； 2.中药固体制剂制造技术国家工程研究中心，南昌330006）
［摘要］目的：研究四逆泡腾片中干姜油的提取及其β-环糊精包合的最佳工艺。方法：运用正交试验考察加水倍量、浸泡时间、
蒸馏时间对挥发油提取量的影响；对胶体磨法、饱和水溶液法、超声法进行比较试验，以挥发油包合率、包合物收得率和包合物含油率为综合评价指标，选择最佳包合方法；采用正交试验法优选胶体磨法的最佳包合工艺，并对包合物进行验证。结果：最佳提取工艺为药材不浸泡、加6倍量水、蒸馏8h ；胶体磨法的最佳包合工艺为挥发油与β-环糊精按（1mL?8g ）投料、包合时间45min ，加水量80mL 。结论：胶体磨法包合干姜挥发油，工艺简单、可行，适合工业化大生产。
［关键词］干姜油；提取；胶体磨；β-环糊精；正交设计；多指标［中图分类号］R283.6
［文献标识码］A
［文章编号］1005-9903（2012）04-0005-05
Extraction of Volatile Oil and Preparation Technology of β-Cyclodextrin
Inclusion from Sini Effervescent Tablet
FU Liang 1，RAO Xiao-yong 2，HUANG Kai 2，XU Lan 1，GUI Chan 1，
FENG Chuan-hua 1，RAO Tao 1，LUO Xiao-jian 1，
2*
（1.Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine ，Nanchang 330004，China ；
2.National Pharmaceutical Engineering Center for Solid Preparation
in Chinese Herbal Medicine ，Nanchang 330006，China ）
［
Abstract ］Objective ：To study on extraction process of volatile oil from dried ginger and its inclusive
compound by β-cyclodextrin （β-CD ）from Sini effervescent tablet．Method ：Orthogonal test was employed to investigate effect of water volume ，soak time and distilled time on extraction of volatile oil ；and took comparative test of saturated water solution method ，colloid mill method ，and ultrasound method ，choose optimum inclusion method with inclusion efficiency of volatile oil ，yield of inclusion and the content of oil in inclusion as comprehensive indexes ；Optimum inclusion technology of colloid mill method was optimized by orthogonal test ，and validate inclusion compound．Result ：Optimum extraction technology conditions were to add 6times the amount of water ，and distilled 8h without soaking ；Optimum inclusion technology of colloid mill method was as follows ：proportion of volatile oil to β-CD was 1?8（mL ?g ），
inclusion time was 45min ；the amount of water was 80mL．Conclusion ：Inclusion technology （colloid mill method ）of volatile oil from dried ginger was simple ，feasible and appropriated for large-scale production．
［Key words ］volatile oil from dried ginger ；extraction ；colloid mill ；β-CD ；orthogonal design ；multi-index
四逆汤始载于《伤寒论》，由淡附片、干姜、炙甘
草3味中药组成，是中医临床用于回阳救逆的代表方，疗效确切［1］。由于原汤剂携带、服用不方便、患者顺应性差，影响了其在临床上的应用。本研究将四逆汤研制成四逆泡腾片，在保证产品疗效的前提下，方便患者携带和服用。方中干姜为姜科植物姜Zingiber officinale Rosc．的干燥根茎，具有活血、强
第18卷第4期2012年2月中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol．18，
No．4Feb．，2012
DOI:10.13422/https://www.doczj.com/doc/b817189333.html,ki.syfjx.2012.04.001
心、扩张血管、镇痛等功效，干姜挥发油为其主要活性成分，主含姜酮、姜烯、姜醇、姜辣烯、按油素、姜辣素及其分解产物等有效成分。而挥发油成分普遍存在稳定性差、易挥发、易氧化变质等缺点，在制备和存储过程中常常易损失而影响疗效。采用β-环糊精包合工艺，将其制成包合物，即能提高了制剂的稳定性和挥发油的利用率，又便于制剂的制备和保存［2］。
1仪器与试药
DSC6220型差示扫描量热仪（日本精工），VERTEX70型傅里叶红外光谱仪（德国布鲁克公司），D8ADVANCE型X射线衍射仪（德国布鲁克公司），CX31型光学显微镜（奥林巴斯），ZNHW型电热套（巩义市予华仪器有限责任公司），TM-40型胶体磨（天津市鑫普机械制造有限公司），SXCL-3型数显加热磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公司），TE612-L型电子天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司），ZK-025B型真空干燥箱（上海实验仪器厂有限公司），101-3-BS型电热恒温鼓风干燥箱（上海跃进医疗器械厂），1.0mL挥发油提取器（江苏启东市吕四玻璃厂）。
干姜购于黄庆仁药店，经江西中医学院褚小兰教授鉴定符合《中国药典》2010年版药材标准，干姜挥发油（自制），β-环糊精（广州郁南环糊精厂），所用试剂均为分析纯。
2方法与结果
2.1正交设计优化提取工艺
2.1.1正交设计挥发油得率主要受提取时间、加水倍量、浸泡时间和药材粉碎度影响［3］，结合预试验结果并考虑粉碎成本及工业化大生产需求，将粉碎度定为饮片直接入药，故本试验采用水蒸气蒸馏法，选定提取时间（A）、加水倍量（B）、浸泡时间（C）为考察因素，以挥发油得量为评价指标，进行L
9（34）正交实验。见表1。
表1四逆泡腾片中干姜油提取工艺正交试验因素水平水平A提取时间/h B加水倍量/倍C浸泡时间/h
1460
2681
38102
2.1.2提取方法按照挥发油测定法甲法《中国药典》2010年版附录XD提取干姜挥发油［4］。分别精密称定干姜饮片各50g，置500mL圆底烧瓶中，加入沸石数粒，按表1所对应的因素水平提取挥发油，测定各组试验挥发油得量（每组平行3份），结
果见表2，方差分析见表3。
表2四逆泡腾片中干姜油提取工艺正交试验安排
No．A B C D挥发油得量/mL 111110.45 212220.48 313330.39 421230.56 522310.46 623120.53 731320.55 832130.63 933210.59
K
1
0.4400.5200.5370.500
K
2
0.5170.5230.5430.520
K
3
0.5900.5030.4670.527
R0.1500.0200.0760.027
表3四逆泡腾片中干姜油提取工艺方差分析
方差来源SS f MS F P
A0.03420.01729.212＜0.05 B0.00120.0000.596
C0.01120.0059.365
D误差0.00120.001
注：F0.05（2，2）=19.00，F0.01（2，2）=99.00（表6同）。
2.1.3数据处理及分析利用SPSS11.5软件对数据进行方差分析（表3）。结果可知，各因素对提取效果影响的顺序为A＞C＞B；A对挥发油得量有显著性影响，C和B不显著。考虑到成本和生产实
际，A
3
B
2
C
1
挥发油得量最高，干姜油最佳提取工艺参数为药材不浸泡，加6倍量的水，蒸馏8h。
2.1.4提取工艺验证按照以上所确定的最优提取工艺，选3份干姜药材（每份50g）进行挥发油提取，即加6倍量水，蒸馏8h，干姜油的收油量分别为0.64，0.63，0.63mL，RSD＜1.0%，说明该工艺重现性良好，结果稳定、可靠。
2.1.5挥发油的提取按以上优选的工艺条件提取干姜挥发油，馏出液分去水层以后，用无水硫酸钠干燥，获得所需挥发油（淡黄色液体），并测得其相对密度为0.932g·mL－1。
2.2正交设计优选包合工艺
2.2.1包合物制备方法考察
2.2.1.1胶体磨法取400mL蒸馏水置胶体磨
第18卷第4期2012年2月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol．18，No．4
Feb．，2012
中，加40gβ-CD研磨5min，缓慢加入含有5mL挥发油和10mL无水乙醇的混合溶液，研磨30min，冷藏24h，抽滤，沉淀用石油醚清洗，干燥即得。
2.2.1.2饱和水溶液搅拌法称取40gβ-CD，加入400mL蒸馏水，水浴加热溶解，放冷，制成饱和溶液，缓慢滴加含有5mL挥发油和10mL无水乙醇的混合溶液，50?搅拌30min，冷藏24h，抽滤，沉淀用石油醚清洗，干燥即得。
2.2.1.3超声法称取40gβ-CD，加入400mL蒸馏水，水浴加热溶解，放冷，制成饱和溶液，滴加含有5mL挥发油和10mL无水乙醇的混合溶液，摇匀，超声30min，冷藏24h，抽滤，沉淀用石油醚清洗，干燥即得。
2.2.2包合物的质量评价
2.2.2.1包合物中挥发油含量测定将制得的包合物用石油醚洗涤3次，滤过，挥去石油醚，精密称重后，置于500mL圆底烧瓶中，加蒸馏水200mL和沸石数粒，按照挥发油测定法甲法《中国药典》2010年版附录XD测定其含量。
2.2.2.2挥发油包合率、包合物收得率和包合物含油率的计算公式如下：
包合率=包合物中挥发油回收量/（挥发油投入量?空白回收率）?100%
收得率=包合物质量/（β-CD投入质量+挥发油加入质量）?100%
含油率=包合物中挥发油回收质量/（包合物质量?空白回收率）?100%
2.2.2.3空白回收率测定精密量取1mL挥发油，置500mL圆底烧瓶中，加蒸馏水200mL，其他步骤同2.2.2.1项下操作，经3次测定，计算该装置的平均空白回收率为80%。
2.2.3包合方法的确定及最佳工艺的选择胶体磨法、饱和水溶液搅拌法及超声法所得包合物的平均包合率分别为84.38%，75.63%，87.50%；平均收得率分别为80.90%，71.27%，81.89%；平均含油率分别为10.86%，11.05%，11.13%。由结果可知，超声法的包合率和收得率略高于胶体磨法，饱和水溶液法最低，但考虑到胶体磨法的优势和工业化生产的需求，最终选用胶体磨法包合挥发油。
2.2.4正交设计据预试验和文献［5-6］报道，选择挥发油与β-CD的投料比（A）、加水量（B）、研磨时间（C）为主要考擦因素，并固定挥发油投入量为5.0mL，同时以包合率、收得率及含油率的综合评
分作为评价指标，进行L
9（34）正交试验，因素水平
见表4。
表4四逆泡腾片中干姜油包合工艺正交试验因素水平
水平
A
V
挥发油
?V
β-CD
B
加水量/mL
C
研磨时间/min
11?48015
21?610030
31?812045
2.2.5正交试验安排采用多指标综合评分法，包
合率为衡量包合效果的重要指标［7］，挥发油利用率
越高，包合效果越好，可作为包合工艺筛选的主要
指标，权重系数定为0.7，包合物收得率和含油率作
为筛选的次要指标，权重系数各为0.2，0.1，结果见
表5，方差分析见表6。
表5四逆泡腾片中干姜油包合工艺正交试验安排%
No．A B C D包合率收得率含油率
综合
得分
1111148.2878.1310.7963.22
2122250.9775.2211.8465.43
3133353.6579.2911.8268.36
4212364.3882.769.6975.37
5223172.4281.5611.1082.27
6231269.7480.3710.8279.76
7313293.8886.3010.5498.91
8321383.1585.589.4289.79
9332185.8482.9310.0491.70
K
1
65.67079.16777.59079.063
K
2
79.13379.16377.50081.367
K
3
93.46779.94083.18077.840
R27.7970.777 5.680 3.527
注：综合评分=（包合率/包合率max）?0.7+（收得率/收得率max）?
0.2+（含油率/含油率
max
）?0.1。
表6四逆泡腾片中干姜油包合工艺综合评分方差分析
方差来源SS f MS F P
A1159.3602579.68060.260＜0.05
B 1.20120.6010.062
C63.519231.759 3.302
D（误差）19.23929.620
由结果可知，影响包合效果的因素主次为A＞
C＞B，A因素对包合效果有显著性影响，B，C不显
著。确定胶体磨法包合干姜挥发油的最佳工艺为挥
发油与β-CD按（1mL?8g）投料、包合时间45min，
加水量80mL。
傅亮，等：四逆泡腾片中挥发油提取及包合工艺
2.2.6包合工艺验证精确量取3份挥发油，每份5.0mL ，按筛选出的最佳包合工艺进行验证。结果挥发油的平均包合率9
3.89%，平均收得率86.42%，平均含油率为10.61%，RSD 均＜2.0%，说明该优选工艺稳定可行。2.3包合物的验证
2.3.1
差示扫描量热法（DSC ）
分别取干姜油β-
CD 包合物、干姜油与β-CD 相同比例的物理混合物、β-CD 适量置于样品室中，扫描温度0 350?，扫描速度10?·min －1，各样品进样量3.0mg ，分别记录各样品差式扫描量热曲线，结果见图1。干姜油β-CD 包合物在99.51，304.42?有放热峰（图1A ）；β-CD 与油的物理混合物分别在130.18，301.15?有放热峰（图1B ）；β-CD 在133.53，296.80?有放热峰（图1C ）。总体来说，物理混合物与β-CD 的扫描图谱相似，而包合物与前二者的图谱存在明显差异，其在与β-CD 对应的130?左右无放热峰，并在99.51?处形成了一个新的强放热峰，说明挥发油已被包合，形成了新的物相
。
A.样品；
B.干姜挥发油与β-CD
物理混合物；C.β-CD
图1
干姜挥发油β-CD 包合物DSC 扫描
2.3.2傅利叶变换红外光谱分析（FTIR ）采用
KBr 压片法，分辨率为4cm －1，对β-CD 、包合物、相同比例的混合物分别进行红外扫描4000 600cm －1全谱扫描，见图2。结果表明包合物与β-CD 的扫描图谱总体相似，但与混合物却有明显差异，混合物中干姜油（如姜酚等芳香烃类化合物）产生的特征强吸收峰（1774cm －1，3010cm －1）在包合物中减弱或消失，说明β-CD 与油的包合物已经形成
。
A.样品；
B.干姜挥发油与β-CD 物理混合物；
C.β-CD
图2
干姜挥发油β-CD 包合物红外扫描
2.3.3X-衍射扫描法（XRD ）Cu 靶/石墨单色
器，管压40Kv ，管流40mA ，取样间隔为0.02?，扫描范围为5 65?，分别对β-CD 、相同比例的物理混合物、
包合物的粉末进行X 射线衍射分析，见图3。结果表明物理混合物与β-CD 的X-衍射图谱总体相似，只是多了一些干姜油的特征小峰；包合物的X-衍射图谱与前二者相比完全不同，并且干姜油的特征小峰消失，说明挥发油已被包合并形成了新的物相，β-CD 与油的包合物已经形成。2.3.4
包合物的显微镜成像法分别取包合物和
β-CD 少许，
用少量水溶解后置于载玻片上，置光学显微镜下观察，见图4。结果β-CD 为规则的晶状结构，包合物为不规则形的细小粉末，证明挥发油与
第18卷第4期2012年2月中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol．18，
No．4Feb．，2012
A.样品；
B.干姜挥发油与β-CD物理混合物；
C.β-CD
图3干姜挥发油β-CD包合物X-衍射扫描
β-CD已形成包合物。
3讨论
目前，有关干姜油的包合方法多为实验室制法如超声法、饱水溶液法，不利于产业化生产。本工艺研究中通过比较不同的包合方法，以挥发油的包合率、收得率、含油率为指标，确定胶体磨法为最佳包合方法。胶体磨法制备干姜挥发油包合物，工艺简单、可行，并且具有包合时间短、包合率高、产量高等优势，适合工业化大生产。
本文依次采用了DSC、红外、X-衍射法对包合物进行了验证，结果表明干姜挥发油被β-环糊精包合前后主成分没有发生变化，包合物与物理混合物及干姜油相比，其晶体特征发生了显著变化，呈现出一种新的物相，表明包合物已经形成。
对干姜油进行包合，使其固化，
减少其生产和贮
A.β-CD；
B.样品
图4干姜挥发油β-CD包合物显微镜成像（10?10）
存过程中的损失，可提高干姜挥发油的稳定性和生物利用度。
［参考文献］
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［2］李军，彭向前，张鉴．β-环糊精在中药制剂中的应用［J］．中国药业，2005，14（6）：26．
［3］张菲菲，马永建，孙桂菊，等．菊花挥发油提取工艺研究［J］．时珍国医国药，2008，19（4）：834．
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［5］郭炜，袁志芳，张兰桐．当归芍药软胶囊中挥发油提取及其β-环糊精包合工艺的研究［J］．中成药，2006，28
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［7］崔征，郑啸，高珍，等．β-环糊精包合川芎挥发油的制备工艺研究［J］．中药材，2008，31（12）：1904．
［责任编辑仝燕］
傅亮，等：四逆泡腾片中挥发油提取及包合工艺