介孔二氧化硅固化肉桂油的研究.pdf

天津药学TianjinPharmacy2023年第35卷第5期介孔二氧化硅固化肉桂油的研究王伟1，苏佳宁2，唐铖2*1.中粮佳悦（天津）有限公司，天津300452；2.天津医科大学药学院，天津300070摘 要目的：探讨采用介孔二氧化硅XDP3050、244FP和AL-1FP固化肉桂油的方法及其适用性。方法：考查介孔二氧化硅XDP3050、244FP和AL-1FP吸附肉桂油后的特征，并以肉桂油的主要成分桂皮醛为指标考查肉桂油被介孔二氧化硅固化后的稳定性，粉末的休止角以及累积溶出率，揭示介孔二氧化硅XDP3050、244FP和AL-1FP对挥发油固化的可行性。结果：与肉桂油比较，经介孔二氧化硅XDP3050、244FP和AL-1FP固化后肉桂油的热稳定性提高，休止角减小，流动性增加，溶出速率也相应加快。结论：介孔二氧化硅XDP3050、244FP和AL-1FP可用于肉桂油的固化，固化后有利于该药的应用。关键词肉桂油；挥发油；介孔二氧化硅；稳定性中图分类号：R94文献标识：A文章编号：1006-5687（2023）05-0001-04Study on the solidifying cinnamon oil with mesoporous silicaWang Wei1，Su Jianing2，Tang Cheng2*（1.COFCO Excel Joy（Tianjin）Co LTD，Tianjin 300452；2.Pharmacy School of Tianjin Medical University，Tianjin 300070）ABSTRACTObjective：To explore the method and applicability of solidifying cinnamon oil using mesoporous silicaXDP3050，244FP，and AL-1FP.Methods：The characteristics of mesoporous silica XDP3050，244FP，and AL-1FP adsorbedcinnamon oil were investigated，and the stability of cinnamon oil after solidification by mesoporous silica，as well as the angle ofrest and cumulative release of the powder，were investigated using cinnamaldehyde，the main component of cinnamon oil，asindicators.The feasibility of mesoporous silica XDP3050，244FP，and AL-1FP in solidifying volatile oil was revealed.Results：Compared with cinnamon oil，cinnamon oil solidified with mesoporous silica XDP3050，244FP，and AL-1FP showed improvedthermal stability，decreased angle of rest，increased fluidity，and correspondingly accelerated release rate.Conclusion：Mesoporous silica XDP3050，244FP，and AL-1FP can be used for the solidification of cinnamon oil，which is beneficial for itsapplication after solidification.KEY WORDS cinnamon oil；volatile oil；mesoporous silica；stability收稿日期：2023鄄03鄄24*通讯作者：唐铖，E-mail：。实验研究挥发油是一类广泛存在于多种中药的化学成分，因其具有较好的生物活性而被广泛应用于临床1。然而，该类化学成分易于挥发，且对光、热较为敏感，稳定性较差2，肉桂油就属于该类中药。该药常用于腰膝冷痛、肾虚作喘、阳虚眩晕、目赤咽痛、心腹冷痛、虚寒吐泻等证3-4。众所周知，中药的功效与其所含的化学成分的活性密不可分。这就使得改善固化后肉桂油中化学成分的挥发性，从而增强该药固化后的稳定性显得尤为重要5。目前在中药研究中通常采用滴丸、脂质体6、环糊精包合7等方法解决。然而，该类方法普遍存在着溶剂残留、载药量低、成本高等问题。近年的研究表明，多孔介质具有较好的吸附性，通过多孔介质的吸附可有效地提高挥发油的稳定性，常见的多孔介质包括交联聚维酮8、二氧化硅9、壳聚糖10等多种材料。在这类介质中，介孔二氧化硅因其孔道结构有序性、孔径分布单一性和可调控性以及具有较大的比表面积而逐渐为人们所重视11。目前，该类介质广泛应用于活性蛋白的固定，如抗体、酶等12。但将该类介质用于提高肉桂油稳定性的研究还较少。故本文通过对XDP3050、244FP、AL-1FP等常用介孔1天津药学TianjinPharmacy2023年第35卷第5期图1固化肉桂油后介孔二氧化硅的粉末特征二氧化硅固化肉桂油后的稳定性进行探讨，建立基于介孔二氧化硅的肉桂油固化方法。1仪器与试药1.1仪器Agilent 7890A-5975C GC-MS联用仪（美国安捷伦科技公司）；Agilent 1100高效液相色谱仪（美国安捷伦科技公司）；BSA124S型十万分之一电子天平（赛多利斯股份公司）。1.2试药介孔二氧化硅XDP3050（Grace公司）；介孔二氧化硅244FP（Grace公司）；介孔二氧化硅AL-1FP（Grace公司）；乙腈（色谱纯，上海易恩化学试剂有限公司）；桂皮醛对照品（上海阿拉丁生化科技股份有限公司，批号F2126048，纯度98%）；水为超纯水，其他试剂均为国产分析纯。2方法与结果2.1肉桂油GC-MS分析将肉桂油稀释后进行GC-MS分析，确定主要化学成分，并将其作为后续考查的指标。2.1.1GC-MS条件安捷伦HP-5MS毛细管柱（30 m0.25 mm0.25 m）；载气为氦气；流速为1 ml/min；升温程序：初始温度100 保持2 min，然后以3/min程序升温到130，保持5 min，再以10/min升温到160，保持1 min；离子源温度：300；检测质量范围为m/z 100650的全扫描数据。2.1.2肉桂油GC-MS分析结果该药含有桂皮醛、苯甲醛等多种化学成分，其中桂皮醛为其主要成分，约占其含量的75。因此将桂皮醛作为指标进行分析，考查介孔二氧化硅对肉桂油的固化作用。2.2介孔二氧化硅固定化肉桂油粉末的制备与表征分别称取一定量的介孔二氧化硅（XDP3050、244FP和AL-1FP）置于研钵中，并按照肉桂油（ml）与介孔二氧化硅（g）为15、35、55、85、105的比例，边搅拌边滴加肉桂油，直至介孔二氧化硅与肉桂油混合均匀，制得肉桂油固化粉末，密封保存，再对不同比例的肉桂油固化粉末进行表征。结果各材料均表现出对肉桂油有良好的吸附作用，但三种介孔二氧化硅对于肉桂油的固化特征有较大区别，其中规格为AL-1FP的介孔二氧化硅对肉桂油的吸附量较低，在55（肉桂油介孔二氧化硅）时即出现起坨的现象，介孔二氧化硅244FP在105（肉桂油介孔二氧化硅）时出现起坨的现象。介孔二氧化硅XDP3050对肉桂油的吸附量较大，这可能与此类材料孔径较大有关。总之，三种介孔二氧化硅的对肉桂油的吸附量有所不同，在55的载样量条件下，AL-1FP载样量已经达上限。固化肉桂油后介孔二氧化硅的粉末特征见图1。2.3吸附率的测定2.3.1样品制备方法精密称量肉桂油固化粉末0.2 g，加入无水乙醇5 ml，超声提取20 min，摇匀，后取少量于0.45 m微孔滤膜滤过，取续滤液，以桂皮醛为指标计算介孔二氧化硅固化肉桂油粉末的吸附率。153555851051535558510515355585105XDP3050244FPAL-1FP2天津药学TianjinPharmacy2023年第35卷第5期2.3.2HPLC条件色谱柱Agilent Eclipse XDB C18（250 mm4.6 mm，5 m）；柱温：30；检测波长：290 nm；流动相：乙腈-水溶液（4258）；流速：0.8 ml/min。2.3.3吸附率的测定结果35的载样量条件下介孔二氧化硅XDP3050、244FP和AL-1FP对肉桂油的吸附率较高，分别为（981.4）%、（972.2）%和（963.1）%。2.4介孔二氧化硅固化肉桂油粉末的稳定性研究常温25 以35的比例考查经三种介孔二氧化硅固化后肉桂油的稳定性。取固化肉桂油的介孔二氧化硅粉末平铺于容器中，厚度为0.5 cm，放置于常温进行测试，于不同时间点取样（0、3、5和7 d），以同内径容器常温放置的等量肉桂油作为对照。依“2.2”项下方法制备样品，依“2.3.2”项下方法测定。结果25 三种介孔二氧化硅固化肉桂油后保留率较高，较为稳定，作为对照的肉桂油则有近30%的损失，见图2。2.5温度对介孔二氧化硅固化肉桂油粉末稳定性的影响为考查温度因素对介孔二氧化硅固化后挥发油的影响，采用加速试验进一步判断各个介孔二氧化硅固化肉桂油粉末在60 条件下的稳定性。在载药量35条件下分别采用介孔二氧化硅（XDP3050、244FP和AL-1FP）固化肉桂油，并取定量固化粉末平铺于容器中，厚度为0.5 cm，放置于60 进行加速试验，采用HPLC法分别测定固化肉桂油的介孔二氧化硅粉末中的桂皮醛含量，依“2.2”项下方法制备样品，依“2.3.2”项下方法测定。以内径3 cm容器放置的挥发油为对照的研究结果表明，对于244FP型介孔二氧化硅等材料而言，60 条件下比例为35时加热8 h肉桂油的保留率仍能达到90%以上，而如将肉桂油置于同表面积（内径3 cm）的容器时，肉桂油则有将近50%的损失，见图3。此外，介孔二氧化硅XPD3050固化的肉桂油在60 加热8 h后保留率有所降低。这可能是因为与该材料孔径较大，材料较为疏松，挥发油在高温加热时易于散失有关。2.6休止角的测定采用固定漏斗法，将3只漏斗串联随后将固化粉末倒入粉末形成的锥体的尖端接触到漏斗口停止加入药粉，测定该椎体底部的直径，及药粉锥体的高度，计算休止角。结果介孔二氧化硅均能较好的固化肉桂油，见图4。固化肉桂油后，各个材料流动性有一定的差异。其中244FP本身流动性不如XDP3050，休止角达到42度，但吸附肉桂油后，流动性明显增强。这可能是由于肉桂油本身具有一定的黏度，吸附后肉桂油后粉体体积变大，使得流动性提高。在35这个比例下吸附肉桂油后244FP的休止角可显著性减小。XDP3050材料本身流动性好，休止角可达29度，但大量吸附肉桂油后流动性减弱。这可能是由于其本身粒径比244FP大，且肉桂油具有一定的黏性，在一定比例固化肉桂油后使得载药的XDP3050的流动性有所降低。AL-1FP本身流动性不强，吸附肉桂油后休止角也相对较大。2.7溶出度的测定以桂皮醛为指标进行累积溶出度的测定，考查XDP3050、244FP、AL-1FP在载药比为35时对肉桂油溶出度的影响。精密称量上述材料固化肉桂油的介孔二氧化硅粉末0.2 g，加入无水乙醇5 ml，超声提取20 min，摇匀，经0.45 m微孔滤图2介孔二氧化硅固化肉桂油稳定性考查图3载药量35时244FPXDP3050以及AL-1FP对肉桂油的保留率图图4介孔二氧化硅固化肉桂油休止角考查1009080700357t/d保留率/%10090807060t/hXDP3050244FPAL-1FP肉桂油保留率/%XDP3050244FPAL-1FP肉桂油50403020休止角/度08XDP3050244FPAL-1FP3天津药学TianjinPharmacy2023年第35卷第5期膜滤过，取续滤液，测定固化粉末中的桂皮醛含量；精密称量肉桂油适量同法制备样品，依“2.3.2”项下方法测定桂皮醛含量。分别将上述材料固化的粉末以及肉桂挥发油适量（相当于含桂皮醛20 mg）装入胶囊，以经脱胶处理的水（900 ml）为溶出介质，转速50 r/min，温度为（370.5），分别于5、15、30、60和90 min定时定点取样5 ml（同时补加同温度等量溶出介质），滤过后，取续滤液依“2.3.2”项下方法测定桂皮醛含量，测得的桂皮醛溶出曲线见图5。肉桂油吸附于三种材料并装入胶囊后，挥发油的溶出速率明显提高，这可能由于肉桂油本身是脂溶性的物质，在水中溶解度较低，当其吸附于介孔二氧化硅表面后增大了与水的接触面的原因。3讨论肉桂油是较为常用的中药，如何更加有效地固化其所含挥发油对于药物的临床应用具有重要的意义。目前，含挥发油类中药通常是制备成贴剂13、凝胶剂经皮给药14以及采用环糊精包合技术制备成相应剂型15应用于临床，并取得了一定的效果。但因挥发油具有易挥发、不稳定的特点，限制了含此类成分中药的进一步应用。故而，研究人员对固化挥发油方法进行了研究。近些年的研究表明，多孔介质具有较好的吸附性，采用此类介质固化挥发油可提供较好的解决方案。因介孔二氧化硅的具有孔径较大，有较好的化学稳定性以及较大的吸附量而逐渐为人们所关注。本文对比了三种较为常用的介孔二氧化硅材料对常用中药肉桂油的固定及释放作用，结果表明，三种介孔二氧化硅均能对肉桂油有较好的固化作用。依据其空间结构的不同，对肉桂油的固化及释放速率也有所不同，其中XDP3050吸附量较大，较为适合用作中药复方制剂中肉桂油的固定，244FP其次，AL-1FP吸附量相对较小。在25 条件下，按照35的比例采用介孔二氧化硅固化肉桂油，结果各个材料在此条件下均能稳定地固化肉桂油。固化于介孔二氧化硅后，肉桂油可较快地释放。故采用XDP3050型介孔二氧化硅固化肉桂这种含挥发油较多药材的是较为有利的。综上，将介孔二氧化硅应用于肉桂油的固化是可行的，依据介孔二氧化硅材质的不同，对肉桂油的固化、释放速率以及流动性也有所不同，这使将介孔二氧化硅固化后肉桂油制备成多种剂型成为可能。本研究结果不仅可为肉桂油的固化以及应用提供依据，也可为含挥发油较多中药的研究提供新思路。参考文献1吴意，万娜，刘阳，等.中药挥发油稳定性影响因素、变化机制及保护策略 J.中草药，2022，53（21）：6900-6908.2中国药典 S.一部.2020：420-420.3高铭哲，李婷，田晨琪，等.肉桂化学成分与药理作用研究进展 J.亚太传统医药，2021，17（11）：201-205.4杨亚玲，罗碧，张红，等.肉桂质量研究进展 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