薄荷油β－环糊精包合物制备及性能研究

来源:用户上传      作者: 王　磊　石延榜

　　【摘要】 利用多相反应法制备了β-环糊精薄荷油包合物经溶解度测试和差热分析等方法证明，该包合物微粉具有一定的水溶性、较高的热稳定性和良好的分散性，为薄荷油的深加工提供了依据。
　　【关键词】 薄荷油；β-环糊精；包合物
　　
　　薄荷油是中药薄荷的挥发油，具有较强的药理作用和宜人的香味，在医药、卫生、食品、饮料、日用化工等领域中有广泛的应用，我国的年产销量巨大。但薄荷油极易挥发（升华），在水中的溶解度和分散性极差，给制剂加工、贮存等带来诸多不便，使其应用受到一定的限制。
　　β-环糊精（β-CD）是由7个α-D-（+）-右旋葡萄糖通过α-1，4-糖甙键连接而成的筒状分子，外壁呈极性，内腔为非极性，其内腔可选择性地容纳结构与之匹配的脂溶性化合物，形成超微囊型分子包合物。该类包合物一般具有性质稳定、不易挥发的特点，多数还具有较高的水溶性和良好的分散性，且具有一定的缓释性能。薄荷油为脂溶性成分，分子体积较小，在一定条件下能以分子的形态进入β-CD的内腔之中形成主客体包合物。当薄荷油成分嵌入β-CD内腔之后，由于受到该筒状化合物分子内壁全方位的作用，主体与客体间会有极强结合力，从而导致客物质薄荷油的挥发性降低。因β-CD分子的外部有较强极性，致使β-CD薄荷油包合物也有一定的溶解性和分散性。
　　为此，我们选用β-CD作载体，利用液相法将薄荷油制备包合物，并对其理化性能进行了测试，旨在为薄荷油的应用和深加工提供帮助。
　　
　　1 试验原料及仪器
　　
　　薄荷油（市售，经测试，其主要成分薄荷醇的含量约为50%）；β-CD购于陕西佳县生物化工公司（医药级）；其他试剂均为分析纯。
　　
　　2 试验方法与结果
　　
　　2．1 薄荷油微粉制备
　　薄荷油的主要成分是薄荷醇，其余为薄荷酮、薄荷醇的乙酸酯及蒎烯等化合物，平均分子量与薄荷醇(156)相差不太大。本研究薄荷油的平均分子量以薄荷醇取1 U质量的薄荷油，加入适量的95%乙醇溶解，转入含 β-CD（7、7．5、8、8．5、9倍）的过饱和溶液中，采用多相法反应，并连续测定反应体系的折光率变化，待折光率恒定时，视为反应终点。
　　将反应体系中的固体产物过滤，晾干，得到均匀细碎的白色粉末即薄荷油微粉。将不同物料配比时的包合物微粉进行显微观察，以确定β-CD是否过量（β-CD为均匀板状结晶，它与薄荷油的包合物为细碎晶粒）或薄荷油是否有剩余（薄荷油过量时，包合物晶粒间出现油状物，包合物有油腻感）。通过检查确认，当β-CD的用量为薄荷油的7．5~8倍时比较适宜。
　　2．2 薄荷油微粉中薄荷油含量测定
　　将微粉化后的薄荷油产品按文献[1]方法进行气相色谱测定，结果薄荷油含量约在12%~13%之间。
　　2．3 薄荷油微粉的理化性能测试
　　2．3．1 粒度检验
　　取少许薄荷油包合物微粉置载玻片上，用水润湿后用显微镜放大400~1 000倍观察，包合反应完全时，呈均匀分散的微细晶粒，未明显的板块状结晶或油状物。
　　2．3．2 着色法检验
　　取适量薄荷油（醇）微粉于试管中用水基本溶解，加苏丹红（Ⅲ）试剂振摇，可看到红色细小油珠迅速从液体内部浮于水面；加亚甲基蓝试剂振摇，试管液体呈兰色，表面无油状物。
　　2．3．3 薄层检验
　　取少许薄荷油微粉用甲醇溶解后点样于加入1N NaOH（1∶2．5）的硅胶G板上，以环己烷―丙酮（9∶1）为展开剂，进行色谱分离，待晾干后，喷5%香草醛硫酸液显色，结果 见图1、2。
　　
　　薄荷醇及包合物色谱图1 薄荷醇 2 包合物
　　图1、2表明，薄荷油有7个斑点，而它的包合物仅有一个斑点。由此说明，薄荷油成分完全进入了β-CD的孔腔，当形成包合物后，其分子极性相当接近。
　　2．3．4 差热分析 取薄荷油、薄荷醇以及与它们对应的包合物，用岛津DT-40热分析仪进行差热分析，其图谱 见图3、4。
　　
　　2．3．6 溶解度测定 取薄荷油及其微粉适量，分别加入不足量的蒸馏水中，在不断振摇下室温放置24 h后，过滤。按文献[1]方法测定滤液中薄荷油的含量，结果可测得的薄荷油分别为0．02%、0．5%。与前者相比，包合后薄荷油的溶解度提高约25倍。
　　
　　3 小结
　　
　　3．1 液态薄荷油被β-CD包合后，成为均匀细碎的白色粉末，有一定的水溶性。虽然包合后的溶解度仍不很高，但完全可以满足一般口服液制剂或涂搽剂的要求。
　　3．2 从差热分析曲线看出，薄荷油的气化温度较低，室温条件下即开始失重，160℃时已完全气化；而薄荷油包合物的气化失重温度发生在286℃。这种差异不仅证明了包合物的形成，而且说明薄荷油被包合后其热稳定性大大提高。
　　3．3 物理性能测试结果表明，薄荷油虽为液体混合物，但它的包合物却有恒定的熔点（实际为解离温度）、单一的Rf值及比旋度。
　　3．4 薄荷油微粉具有良好的分散性和可加工性能，易于储存，这为薄荷油的深加工及其新产品开发提供了较好的基础。
　　
　　参考文献
　　1 武雪芬.气相色谱法测定包合态薄荷醇含量的方法研究.中草药，1999，30（3）：188．
　　
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