郝佳旭，查麗春，范 曉，崔利利，高家菊，曾鵬輝，武旭潤，馬云淑*

基于信息熵權(quán)法優(yōu)選香果健消片揮發(fā)油羥丙基-β-環(huán)糊精包合工藝及其表征

郝佳旭1, 2, 3，查麗春1, 2, 3，范 曉1, 2, 3，崔利利1, 2, 3，高家菊1, 2, 3，曾鵬輝1, 2, 3，武旭潤1，馬云淑1, 2, 3*

1. 云南中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，云南 昆明 650500 2. 云南省高校外用給藥系統(tǒng)與制劑技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650500 3. 云南省傣醫(yī)藥與彝醫(yī)藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650500

優(yōu)選羥丙基-β-環(huán)糊精（2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin，HPCD）包合香果健消片（Xiangguo Jianxiao Pian，XJP）揮發(fā)油最佳工藝。在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以包合率、收率、含油率、每克包合物中1,8-桉葉素的含量為指標(biāo)，HPCD與無水乙醇的質(zhì)量體積比、包合溫度、包合時(shí)間為影響因素，采用信息熵權(quán)法確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，計(jì)算綜合評(píng)分，建立正交試驗(yàn)優(yōu)選最佳包合工藝。采用薄層色譜、紫外吸收光譜、傅里葉紅外光譜、差示掃描量熱法、掃描電鏡、X射線衍射、GC-MS等方法對(duì)包合物進(jìn)行表征，并考察其穩(wěn)定性影響因素。最佳包合工藝為HPCD與無水乙醇的質(zhì)量體積比為12∶20（g/mL），包合溫度55 ℃，包合時(shí)間2 h，經(jīng)驗(yàn)證制得的包合物平均包合率為88.15%、收率為96.11%、含油率為7.65%、包合物中1,8-桉葉素的含量為20.28 mg/g。揮發(fā)油成功進(jìn)入HPCD空腔中，包合前后揮發(fā)油成分基本未發(fā)生變化，包合物穩(wěn)定性較好。優(yōu)選的揮發(fā)油包合工藝穩(wěn)定可行。

香果健消片；揮發(fā)油；羥丙基-β-環(huán)糊精；1,8-桉葉素；信息熵權(quán)法；正交試驗(yàn)；包合工藝

香果健消片（Xiangguo Jianxiao Pian，XJP）為中藥部頒標(biāo)準(zhǔn)品種，原方為蜘蛛香（炒焦）250 g、草果（去殼、炒焦）100 g、木香（炒）70 g、糯米80 g。方中蜘蛛香辛溫散寒，具有消食健胃、理氣止痛的作用，善治胃腸疾病，為君藥。

蜘蛛香在我國少數(shù)民族中有著廣泛的應(yīng)用，如白族、布依族等使用蜘蛛香水煎液治療腹痛、腹脹、疳積等；阿昌族、傣族將蜘蛛香用作食療，主治小兒消化不良[1]?，F(xiàn)代藥理研究表明，蜘蛛香通過下調(diào)磷脂肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）以及蛋白激酶B（proteinkinase B，Akt）的表達(dá)水平，并通過抑制脫水來治療由輪狀病毒引起的腹瀉[2]。而在歐洲，蜘蛛香更常用于治療抑郁癥，有研究指出，蜘蛛香中總環(huán)烯醚萜類化合物可以通過調(diào)節(jié)腦-腸軸，改善大鼠慢性不可預(yù)知性刺激所致抑郁癥[3]。

木香與草果行氣止痛、燥濕溫中、消食導(dǎo)滯，共為臣藥，以加強(qiáng)蜘蛛香理氣止痛之功效，又能導(dǎo)滯健脾。木香中的木香烴內(nèi)酯和去氫木香內(nèi)酯以及乙醇提取物均對(duì)胃潰瘍有著顯著療效[4-5]。而草果水提物則可以改善洛哌丁胺誘導(dǎo)的小鼠便秘癥狀?？梢奨JP以調(diào)暢氣機(jī)、疏通經(jīng)脈為治則，善治因氣機(jī)壅遏、氣滯不通所致小兒腹痛。

方中蜘蛛香、草果、木香3味藥材均具有揮發(fā)油類成分，且揮發(fā)油成分是其重要的活性成分。蜘蛛香揮發(fā)油以萜類成分為主，具有抗菌、抗氧化作用[7]。木香揮發(fā)油中主要成分為去氫木香內(nèi)酯[8]，同樣具有抗菌、抗氧化作用[9-10]。草果揮發(fā)油主要含有1,8-桉葉素、α-蒎烯等成分，具有抗氧化、調(diào)節(jié)腸胃功能、抗菌、抗腫瘤等作用[11]。在制劑過程中，揮發(fā)油傳統(tǒng)加入方式為直接加入，由于揮發(fā)油理化性質(zhì)不穩(wěn)定，直接加入揮發(fā)油易損失，難以保證產(chǎn)生預(yù)期的療效。將揮發(fā)油制成一定的劑型后，再進(jìn)行二次制劑可以有效增加揮發(fā)油的穩(wěn)定性，使其更好的發(fā)揮療效。目前，常用的揮發(fā)油新劑型有微乳[12]、微球[13]、微囊[14]、脂質(zhì)體[15]、聚合物膠 束[16]、包合物[17]等。故本研究擬采用羥丙基-β-環(huán)糊精（2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin，HPCD）包合技術(shù)固化XJP揮發(fā)油，以期增加其穩(wěn)定性，為后續(xù)二次制劑提供保障。

1 儀器與材料

1.1 儀器

Aglient 7820A氣相色譜儀，美國安捷倫公司；DSC-300差示熱量掃描儀，南京大展檢測儀器有限公司；綜合藥品穩(wěn)定性試驗(yàn)箱，上海一恒科技有限公司；Phenom Pro掃描電子顯微鏡（SEM），Thermo Scientific公司；X射線衍射儀，日本理學(xué)XRD Rigaku Ultima IV；Agilent 7890a-5975c氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國Agilent公司。

1.2 材料

蜘蛛香（產(chǎn)地云南大理，批號(hào)202109）、木香（產(chǎn)地云南大理，批號(hào)202109）、草果（產(chǎn)地云南文山，批號(hào)202109），所有藥材經(jīng)云南中醫(yī)藥大學(xué)張潔副教授鑒定，蜘蛛香為敗醬科纈草屬植物蜘蛛香Jones的干燥根莖和根、木香為菊科云木香屬植物木香Decne的干燥根、姜科砂仁屬植物草果Crevost et Lemaire的干燥成熟果實(shí)；1,8-桉葉素對(duì)照品，中國食品藥品檢定研究院，批號(hào)110788-202108，質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.4%；HPCD，上海源葉生物科技有限公司，批號(hào)O11GS163286；無水乙醇，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司，批號(hào)20211001321；溴化鉀，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所，批號(hào)20210316；硅膠G板，青島海洋化工有限公司，批號(hào)20201207；香草醛，北京索萊寶科技有限公司，批號(hào)1129M011。

2 方法與結(jié)果

2.1 揮發(fā)油的提取

按照《中國藥典》2020年版中揮發(fā)油測定甲法提取，依據(jù)前期研究，確定揮發(fā)油提取工藝為稱取500 g蜘蛛香、200 g草果、140 g木香粗粉，加入8倍量的水，浸泡2 h，提取時(shí)間5 h，靜置1 h，加入過量無水硫酸鈉，6000 r/min離心（離心半徑4.0 cm）10 min，即得，揮發(fā)油得率（揮發(fā)油得率＝所得揮發(fā)油體積/所用藥材質(zhì)量）為0.60%，每次提取后于4 ℃混合儲(chǔ)存?zhèn)溆?，?shí)驗(yàn)前提取足量揮發(fā)油使用。

2.2 揮發(fā)油回收率、包合率、收率、含油率的測定

2.2.1 揮發(fā)油回收率測定 取1 mL XJP揮發(fā)油，置于1 L圓底燒瓶中，加入400 mL水，按照《中國藥典》2020年版中揮發(fā)油測定甲法測定，保持微沸3 h，靜置1 h，讀數(shù)，即得空白回收率（空白回收率＝回收量/加入量）。結(jié)果顯示，揮發(fā)油平均空白回收率為82.33%，RSD值為1.83%（＝6）。

取1 mL XJP揮發(fā)油，置于1 L圓底燒瓶中，加入10 g HPCD及400 mL水，其余操作同空白回收率測定，讀數(shù)，即得加入HPCD后的回收率（加入HPCD后揮發(fā)油空白回收率＝回收量/加入量）。結(jié)果顯示，揮發(fā)油平均空白回收率為80.67%，RSD值為0.92%（＝6）。

2.2.2 包合率測定 取包合物適量，置于1 L圓底燒瓶中，加入400 mL水，其余步驟同“2.2.1”項(xiàng)揮發(fā)油回收率測定，讀取提取出的揮發(fā)油量，計(jì)算包合率，計(jì)算公式如下。

揮發(fā)油包合率＝包合物中揮發(fā)油提取量/(揮發(fā)油加入量×加入HPCD后的揮發(fā)油回收率)

2.2.3 包合物收率測定 包合物制備完成后計(jì)算包合物收率，計(jì)算公式如下。

包合物收率＝包合物質(zhì)量/(HPCD質(zhì)量＋揮發(fā)油質(zhì)量)

2.2.4 包合物含油率測定 包合物制備完成后計(jì)算包合物含油率，計(jì)算公式如下。

包合物含油率＝包合物中揮發(fā)油質(zhì)量/包合物質(zhì)量

2.2.5 綜合評(píng)分（） 參照文獻(xiàn)方法[18]計(jì)算。

＝(1/1max×0.6＋2/2max×0.2＋3/3max×0.2)×100

1、2、3分別為包合率、收率及含油率，1max、2max及3max分別為最大包合率、最大收率及最大含油率

2.3 XJP揮發(fā)油包合物制備方法考察

2.3.1 單相溶液法 稱取10 g HPCD至50 mL燒杯中，加入20 mL無水乙醇，于45 ℃下攪拌溶解，后逐滴加入1 mL XJP揮發(fā)油（質(zhì)量0.91 g，與無水乙醇1∶1混勻），保持45 ℃，在900 r/min轉(zhuǎn)速下攪拌2 h，40 ℃減壓濃縮干燥，石油醚洗滌3次，室溫下?lián)]至恒定質(zhì)量，即得XJP揮發(fā)油包合物。

2.3.2 飽和水溶液法 稱取10 g HPCD至50 mL燒杯中，加入20 mL純凈水，于45 ℃下攪拌溶解，后逐滴加入1 mL XJP揮發(fā)油（與無水乙醇1∶1混勻），保持45 ℃，在900 r/min轉(zhuǎn)速下攪拌2 h，50 ℃減壓濃縮干燥，石油醚洗滌3次，室溫下?lián)]至恒定質(zhì)量，即得XJP揮發(fā)油包合物。

2.3.3 研磨法 稱取10 g HPCD至研缽中，加入2.5 mL純凈水，研磨至糊狀，逐滴加入1 mL XJP揮發(fā)油（與無水乙醇1∶1混勻），繼續(xù)研磨45 min，45 ℃下烘干，石油醚洗滌3次，室溫下?lián)]至恒定質(zhì)量，即得XJP揮發(fā)油包合物。

2.3.4 超聲法 稱取10 g HPCD至50 mL燒杯中，加入20 mL純凈水，超聲溶解，逐滴加入1 mL XJP揮發(fā)油（與無水乙醇1∶1混勻），超聲（功率100 W）1 h，50 ℃減壓濃縮干燥，石油醚洗滌3次，室溫下?lián)]至恒定質(zhì)量，即得XJP揮發(fā)油包合物。

4種包合方法比較結(jié)果見表1。

2.4 單因素實(shí)驗(yàn)考察XJP揮發(fā)油包合物制備工藝

通過文獻(xiàn)查閱[19-20]，選擇HPCD與揮發(fā)油的質(zhì)量體積比、HPCD與無水乙醇的質(zhì)量體積比、包合溫度、包合時(shí)間以及攪拌轉(zhuǎn)速作為影響因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2～6。

2.5 XJP揮發(fā)油包合物中1,8-桉葉素含量測定方法的建立

2.5.1 色譜條件 毛細(xì)管柱Agilent 19091J-413 HP-5（30 m×320 μm×0.25 μm），F(xiàn)ID檢測器；進(jìn)樣口溫度200 ℃，檢測器溫度250 ℃，柱溫以60 ℃為起始溫度，保持4 min，以5 ℃/min的速率升溫至100 ℃，不分流，進(jìn)樣量1 μL。

表1 4種包合方法的比較(, n = 3)

Table 1 Comparison of four inclusion methods (, n = 3)

包合方法包合率/%收率/%含油率/%綜合評(píng)分 單相溶液法82.23±0.7293.37±0.557.35±0.0884.42±0.57 飽和水溶液法26.86±1.8981.55±8.762.75±0.3238.54±2.24 研磨法51.66±1.2481.00±3.635.32±0.0658.64±1.48 超聲法39.67±2.5881.39±12.074.07±0.6748.94±3.15

表2 HPCD與無水乙醇的質(zhì)量體積比對(duì)綜合評(píng)分的影響 (, n = 3)

Table 2 Effect of (hydroxypropyl-β-cyclodextrin)-(absolute ethanol) ratio on comprehensive score (, n = 3)

HPCD與無水乙醇的質(zhì)量體積比包合率/%收率/%含油率/%綜合評(píng)分 4∶2067.15±1.7987.08±6.246.43±0.4371.79±4.50 6∶2077.82±2.3981.37±12.897.98±1.2379.96±2.46 8∶2075.93±1.5593.53±3.276.77±0.3370.43±1.14 10∶2082.23±0.7293.37±0.557.35±0.0884.42±0.57 12∶2074.03±2.6082.11±7.237.52±0.4476.93±2.59

表3 HPCD與揮發(fā)油的質(zhì)量體積比對(duì)綜合評(píng)分的影響(, n = 3)

Table 3 Effect of (hydroxypropyl-β-cyclodextrin)-(volatile oils) ratio on comprehensive score (, n = 3)

HPCD與揮發(fā)油的質(zhì)量體積比包合率/%收率/%含油率/%綜合評(píng)分 4∶163.14±2.5093.74±4.4412.48±0.9979.36±2.39 7∶173.74±1.5088.23±1.029.62±0.2081.06±1.30 10∶182.23±0.7293.37±0.557.35±0.0884.42±0.57 13∶181.14±0.9387.85±2.736.04±0.1380.65±0.99 16∶179.34±1.9890.80±3.654.70±0.2978.10±1.25

表4 包合溫度對(duì)綜合評(píng)分的影響(, n = 3)

Table 4 Effect of inclusion temperature on comprehensive score (, n = 3)

包合溫度/℃包合率/%收率/%含油率/%綜合評(píng)分 2577.27±1.8989.83±2.767.18±0.3480.15±1.42 3578.10±1.2493.61±1.136.96±0.1981.16±0.88 4582.23±0.7293.37±0.557.35±0.0884.42±0.57 5587.19±3.1290.86±5.798.00±0.3088.16±2.86 6572.31±1.8981.18±1.857.43±0.2975.74±1.52

表5 包合時(shí)間對(duì)綜合評(píng)分的影響(, n = 3)

Table 5 Effect of inclusion time on comprehensive score (, n = 3)

包合時(shí)間/h包合率/%收率/%含油率/%綜合評(píng)分 0.573.14±1.2488.79±0.456.87±0.0976.76±1.03 1.075.62±1.2492.64±2.076.81±0.2679.10±0.79 2.082.23±0.7293.37±0.557.35±0.0884.42±0.57 3.074.79±2.5891.23±3.816.84±0.0578.30±2.42 4.073.25±1.4384.66±1.247.22±0.2176.49±1.11

表6 攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)綜合評(píng)分的影響(, n = 3)

Table 6 Effect of stirring speed on comprehensive score(, n = 3)

攪拌轉(zhuǎn)速/(r?min?1)包合率/%收率/%含油率/%綜合評(píng)分 50079.34±1.2489.28±2.827.41±0.3081.76±0.92 70076.03±1.8992.12±1.896.88±0.0379.38±1.69 90082.23±0.7293.37±0.557.35±0.0884.42±0.57 110076.44±1.8991.93±1.306.94±0.2379.69±1.46 130076.86±1.2491.38±4.497.01±0.2779.96±1.33

2.5.2 對(duì)照品溶液的制備 取1,8-桉葉素對(duì)照品適量，加入適量無水乙醇將其配制成質(zhì)量濃度分別為814.5、407.3、203.4、162.9、81.5、40.7、16.3 μg/mL的對(duì)照品溶液。

2.5.3 供試品溶液的制備 取0.5 g包合物，加入20 mL無水乙醇，超聲30 min后，補(bǔ)足，過0.22 μm濾頭，即得供試品溶液。

2.5.4 專屬性考察 分別取1,8-桉葉素對(duì)照品溶液、供試品溶液和空白供試品溶液（取0.5 g HPCD加入20 mL無水乙醇，超聲30 min后，補(bǔ)足，過0.22 μm濾頭，即得空白供試品溶液）進(jìn)行專屬性考察。結(jié)果顯示供試品溶液中1,8-桉葉素峰形良好，HPCD對(duì)其檢測無干擾，表明該方法測定包合物中的1,8-桉葉素準(zhǔn)確可行，具體結(jié)果見圖1。

圖1 供試品溶液(A)、1,8-桉葉素對(duì)照品溶液(B)和空白供試品溶液(C)的GC圖

2.5.5 線性關(guān)系考察 取“2.5.2”項(xiàng)下配制的對(duì)照品溶液，按“2.5.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣測定，結(jié)果顯示1,8-桉葉素在16.3～814.5 μg/mL線性關(guān)系良好，線性方程為＝2 876.680 7－2.168 5，＝1.000 0。

2.5.6 精密度考察 取1,8-桉葉素對(duì)照品溶液，過0.22 μm濾膜后，按“2.5.1”項(xiàng)色譜條件連續(xù)進(jìn)樣6針，結(jié)果顯示，1,8-桉葉素峰面積的RSD為1.72%，表明儀器精密度良好。

2.5.7 重復(fù)性考察 平行制備6份供試品溶液，按“2.5.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣，結(jié)果顯示XJP揮發(fā)油包合物中1,8-桉葉素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RSD為0.86%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.5.8 穩(wěn)定性考察 取供試品溶液，分別于制備后0、1、2、4、6、8、12、24 h按“2.5.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣，結(jié)果顯示1,8-桉葉素峰面積的RSD為1.83%，表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.5.9 加樣回收率考察 取包合物9份，分別加入低、中、高質(zhì)量濃度的1,8-桉葉素對(duì)照品溶液各3份，按照“2.5.3”項(xiàng)方法處理后，按“2.5.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣測定，計(jì)算1,8-桉葉素加樣回收率。結(jié)果顯示1,8-桉葉素高、中、低質(zhì)量濃度平均回收率分別為99.43%、95.98%、98.12%，RSD分別為1.71%、0.57%、0.57%。

2.6 正交試驗(yàn)優(yōu)化XJP揮發(fā)油包合物制備工藝

2.6.1 正交試驗(yàn)因素、水平的確定 參照單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知HPCD與揮發(fā)油的質(zhì)量體積比、攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)試驗(yàn)的影響較小，且當(dāng)HPCD與揮發(fā)油的質(zhì)量體積比為10∶1，攪拌轉(zhuǎn)速為900 r/min時(shí)綜合評(píng)分最高，故固定二者。選擇HPCD與無水乙醇的質(zhì)量體積比（1）、包合溫度（2）以及包合時(shí)間（3）作為影響因素，以包合率（1）、收率（2）、含油率（3）及包合物中1,8-桉葉素含量（4）為指標(biāo)，建立L9(34)正交試驗(yàn)，結(jié)果見表7。

表7 正交試驗(yàn)因素水平及結(jié)果

Table 7 Orthogonal experimental factor-levels and results

編號(hào)X1X2/℃X3/hX4(誤差)Y1/%Y2/%Y3/%Y4/(mg?g?1)綜合評(píng)分 18∶20 (1)45 (1)1 (1)(1)75.9397.966.5217.16 90.79 28∶20 (1)55 (2)2 (2)(2)80.5896.247.0419.39 94.84 38∶20 (1)65 (3)3 (3)(3)74.3891.776.8218.26 89.40 410∶20 (2)45 (1)2 (2)(3)76.8694.506.8417.85 91.07 510∶20 (2)55 (2)3 (3)(1)80.5895.607.0919.50 94.79 610∶20 (2)65 (3)1 (1)(2)76.8698.266.5817.03 91.28 712∶20 (3)45 (1)3 (3)(2)82.6494.717.3420.10 96.24 812∶20 (3)55 (2)1 (1)(3)86.7795.337.6620.45 98.97 912∶20 (3)65 (3)2 (2)(1)82.6491.667.5819.79 95.30 K1275.03278.10281.04280.88 K2277.14288.60281.21282.36 K3290.51275.98280.43279.44 R15.4812.620.782.92

2.6.2 信息熵權(quán)法確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)[17]

（1）建立原始數(shù)據(jù)矩陣：現(xiàn)有個(gè)待評(píng)項(xiàng)目，個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立原始數(shù)據(jù)矩陣＝(A)×n，其中A為第個(gè)指標(biāo)下第個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值，為正交試驗(yàn)次數(shù)（＝9），為評(píng)價(jià)指標(biāo)（＝4）。

（2）原始數(shù)據(jù)矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理：由于評(píng)價(jià)指標(biāo)單位不統(tǒng)一，故在數(shù)據(jù)處理前需進(jìn)行指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理，將原始數(shù)據(jù)矩陣＝(A)×n轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣＝(X)×n。正交試驗(yàn)中包合率、收率、含油率及包合物中1,8-桉葉素含量均為正向指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)化公式為X＝(A－Amin)/(Amax－Amin)，其中X為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。

（3）標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣歸一化處理：進(jìn)行指標(biāo)歸一化處理，將標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣＝(X)×n轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)概率矩陣＝(P)×n。轉(zhuǎn)化公式為P＝X/X，其中P表示第個(gè)指標(biāo)下第個(gè)項(xiàng)目的概率，且0≤P≤1。

（4）計(jì)算指標(biāo)信息熵（H）：計(jì)算第個(gè)指標(biāo)的H，計(jì)算公式如下。

當(dāng)P＝0時(shí)，lnP無意義，故P＝0時(shí)，將P×lnP修正為0。

包合率、收率、含油率及包合物中1,8-桉葉素含量的信息熵H分別為0.866 6、0.871 8、0.953 5、0.936 2。

（5）計(jì)算各指標(biāo)的差異系數(shù)（g）及熵權(quán)系數(shù)（W）：g計(jì)算公式為g＝1－H；W計(jì)算公式為W＝g/g，其中0≤W≤1。

包合率、收率、含油率及包合物中1,8-桉葉素含量的g分別為0.133 4、0.128 2、0.046 5、0.063 8，W分別為0.358 6、0.344 7、0.125 1、0.171 5。

（6）綜合評(píng)分的計(jì)算：綜合評(píng)分＝(1/1max×0.358 6＋2/2max×0.344 7＋3/3max×0.125 1＋4/4max×0.171 5)×100。

2.6.3 結(jié)果分析 由表8方差分析結(jié)果可知，各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響大小為1＞2＞3，其中1、2對(duì)綜合評(píng)分有顯著性的影響（＜0.05），最佳工藝為HPCD與揮發(fā)油的質(zhì)量體積比為10∶1，HPCD與無水乙醇的質(zhì)量體積比為12∶20，包合溫度55 ℃，包合時(shí)間2 h，攪拌轉(zhuǎn)速900 r/min。

表8 方差分析

Table 8 Analysis table of variance

因素偏差平方和自由度均方F值顯著性 X146.982 2223.491 133.058 1P＜0.05 X230.445 4215.222 721.422 3P＜0.05 X30.112 220.056 10.078 9 X4 (誤差)1.421 220.710 61.000 0

0.05(2, 2)＝19.00

2.6.4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 按照“2.6.3”項(xiàng)中確定的最佳工藝，平行制備3份XJP揮發(fā)油包合物，具體工藝為稱取12 g HPCD至50 mL燒杯中，加入20 mL無水乙醇，于55 ℃下攪拌溶解，后逐滴加入1.2 mL XJP揮發(fā)油（與無水乙醇1∶1混勻），保持55 ℃，在900 r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌2 h，40 ℃減壓濃縮干燥，石油醚洗滌3次，室溫下?lián)]至恒定質(zhì)量，即得。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表9，制得的包合物平均包合率為88.15%，收率為96.11%，含油率為7.65%，包合物中1,8-桉葉素的含量為20.28 mg/g，綜合評(píng)分為99.67，RSD值為0.36%，表明該工藝穩(wěn)定。

表9 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Table 9 Results of verification test

編號(hào)包合率/%收率/%含油率/%1,8-桉葉素/(mg?g?1)綜合評(píng)分RSD/% 187.8194.497.7520.4599.260.36 287.8197.857.4920.3399.91 388.8496.017.7220.0699.84 平均值88.1596.117.6520.2899.67

2.7 包合物的表征

2.7.1 薄層色譜（TLC）分析 對(duì)HPCD、1,8-桉葉素、揮發(fā)油、包合后的揮發(fā)油、包合物及物理混合物（1.2 mL揮發(fā)油加入12 g HPCD中研磨20 min）進(jìn)行TLC分析，其中HPCD、包合物及物理混合物按照“2.5.3”項(xiàng)方法進(jìn)行處理，1,8-桉葉素、揮發(fā)油、包合后的揮發(fā)油則取適量無水乙醇稀釋。吸取上述樣品溶液，分別點(diǎn)樣于同一硅膠G薄層板上，以正己烷-醋酸乙酯（17∶3）為展開劑，展開，取出，晾干，噴以5%香草醛硫酸溶液，于105 ℃下烘烤至斑點(diǎn)顯色清晰。結(jié)果見圖2，可見HPCD未顯示出斑點(diǎn)，揮發(fā)油、包合后的揮發(fā)油、包合物及物理混合物中化學(xué)成分幾乎一致，均含有1,8-桉葉素，表明包合前后揮發(fā)油中主要成分未發(fā)生變化。

2.7.2 紫外吸收光譜 對(duì)HPCD、揮發(fā)油、包合物及物理混合物進(jìn)行紫外吸收光譜分析，取HPCD、包合物、物理混合物、揮發(fā)油適量無水乙醇溶解。將上述樣品進(jìn)行紫外吸收光譜分析，掃描范圍200～400 nm。結(jié)果見圖3，揮發(fā)油、物理混合物在300 nm處有紫外吸收，而包合物、HPCD中未見紫外吸收，且二者吸收曲線相似，表明包合物已形成。

1-HPCD 2-1,8-桉葉素 3-揮發(fā)油 4-包合后的揮發(fā)油 5-包合物 6-物理混合物

a-揮發(fā)油 b-物理混合物 c-包合物 d-HPCD

2.7.3 傅里葉紅外光譜（FTIR）分析 取HPCD、物理混合物、包合物及揮發(fā)油適量，將之與溴化鉀共同壓片，在4000～400 cm?1波數(shù)進(jìn)行FTIR分析。結(jié)果見圖4，可知揮發(fā)油在3 453.51、2 926.84、1 677.87 cm?1有較強(qiáng)的特征吸收峰，且在指紋區(qū)1 155.53～669.20 cm?1存在多個(gè)吸收峰，而包合物中2 929.62、1 669.48 cm?1處吸收峰明顯減弱，表明揮發(fā)油已經(jīng)進(jìn)入HPCD空腔中，導(dǎo)致其紅外震動(dòng)受限。HPCD、物理混合物以及包合物3者紅外吸收?qǐng)D譜相似，但又存在細(xì)微差別，如HPCD在2 362.42 cm?1處表現(xiàn)有特征吸收，但物理混合物、包合物中此處吸收峰消失；物理混合物、包合物分別在2 925.43、2 929.62 cm?1及1 673.67、1 669.48 cm?1處存在特征吸收峰，且峰形、峰面積存在差異，而兩者指紋區(qū)圖譜也存在一定差別，表明二者為不同物象。

a-HPCD b-物理混合物 c-包合物 d-揮發(fā)油

2.7.4 差示掃描量熱法（differential scanning calorimetry，DSC）分析 對(duì)HPCD、揮發(fā)油物理混合物、揮發(fā)油、包合物進(jìn)行DSC分析，掃描條件為以空氧化鋁（Al2O3）坩堝為空白參比，另一坩堝中加入待測物質(zhì)，掃描范圍為25～400 ℃，升溫程序?yàn)?0 ℃/min，測定氣體為空氣。結(jié)果見圖5，HPCD、揮發(fā)油分別在56.5、49.0 ℃處有特征吸熱峰，物理混合物的特征吸熱峰表現(xiàn)在55.3 ℃處，此處特征吸熱峰的改變可能是由于揮發(fā)油中一些低沸點(diǎn)物質(zhì)的存在，使得物理混合物的特征吸熱峰降低。而包合物則在83.4 ℃表現(xiàn)出1個(gè)特征吸熱峰，且未表現(xiàn)揮發(fā)油在141.6 ℃處的特征吸熱峰，且其熱熵值變化明顯，表明形成了新的物相，且其熱穩(wěn)定性有著一定的提升。此外，包合物除在326.4～364.1 ℃處與HPCD存在一定差異外，其余溫度均表現(xiàn)出與HPCD相似的DSC圖，也表明包合物已形成。

a-HPCD b-物理混合物 c-包合物 d-揮發(fā)油

2.7.5 SEM觀察 取適量HPCD、物理混合物、包合物，真空鍍金后固定于銅板上，分別于500×、5000×倍數(shù)下通過SEM觀測各樣品形貌。結(jié)果見圖6，HPCD為扁平空心球狀結(jié)構(gòu)，且表面凹凸不平，分布有細(xì)小孔洞。物理混合物仍表現(xiàn)出與HPCD相似的形貌，但體積較HPCD更小，推測可能是由于研磨導(dǎo)致原有扁平空心球狀結(jié)構(gòu)破壞，但破壞不完全。包合物則表現(xiàn)出與HPCD、物理混合物完全不同的形貌，原有扁平空心球狀結(jié)構(gòu)消失，變?yōu)楸砻孑^為平整、光滑的塊狀結(jié)構(gòu)。

2.7.6 X射線衍射（XRD）分析 取HPCD、物理混合物、包合物進(jìn)行XRD檢測，實(shí)驗(yàn)條件為Cu靶（電壓40 kV，電流40 mA），步進(jìn)掃描0.02°/步，掃描范圍10°～80°，掃描速度2°/min。結(jié)果見圖7，HPCD、物理混合物、包合物均在14°～22.5°有衍射峰，但包合物衍射峰較強(qiáng)，3者XRD圖譜相似，均表現(xiàn)為無定形結(jié)構(gòu)；包合物在22.5°～27°表現(xiàn)出與HPCD不同的峰形。表明包合揮發(fā)油后，其晶型結(jié)構(gòu)并未發(fā)生顯著改變。

圖6 樣品掃描電鏡結(jié)果

2.7.7 揮發(fā)油包合前后成分變化 分別取包合前、后揮發(fā)油100 μL，加入無水乙醇稀釋至5 mL，搖勻，過0.22 μm濾頭，按下述條件檢測，檢測結(jié)果見圖8。使用中南大學(xué)中藥現(xiàn)代化研究中心研發(fā)的“中藥指紋圖譜計(jì)算軟件”，以平均圖譜為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算相似度，包合前、后揮發(fā)油GC-MS指紋圖譜相似度為0.979、0.979，表明包合前后揮發(fā)油相似，而包合前、后某些成分存在差異可能是由于提取包合物中揮發(fā)油的過程所致。

圖7 樣品X射線衍射結(jié)果

圖8 包合前、后揮發(fā)油GC-MS結(jié)果

GC條件：J&W 122-5532石英毛細(xì)管柱（30 m×250 μm×0.25 μm），柱溫40 ℃（保持1 min），以5 ℃/min的速率升溫至180 ℃（保持2 min），以8 ℃/min的速率升溫至250 ℃（保持5 min），進(jìn)樣口溫度230 ℃，載氣為氦氣，體積流量1 mL/min；分流比40∶1，進(jìn)樣量1 μL，溶劑延遲4 min。

質(zhì)譜條件：電離方式EI，離子源230 ℃，電子能量70 eV，四極桿溫度150 ℃，輔助加熱290 ℃，掃描質(zhì)量范圍/50～600，質(zhì)譜檢索標(biāo)準(zhǔn)庫：NIST 11。

2.7.8 包合物穩(wěn)定性影響因素考察

（1）高溫試驗(yàn)：精密稱取3份包合物，每份1.0 g，置于燒杯中，放置于藥品穩(wěn)定性試驗(yàn)箱，設(shè)定溫度為60 ℃，于第0、5、10天取樣，觀察包合物外觀（圖9）及氣味，并測定包合物中的1,8-桉葉素的含量，計(jì)算1,8-桉葉素?fù)p失率。包合物在第5天時(shí)，外觀為白色粉末，無揮發(fā)油氣味；在第10天時(shí)，包合物泛黃，有輕微揮發(fā)油氣味。在第10天時(shí)，每克包合物中1,8-桉葉素?fù)p失率為29.55%，結(jié)果提示包合物儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)避免高溫，具體結(jié)果見表10。

（2）高濕試驗(yàn)：精密稱取3份包合物，每份1.0 g，置于燒杯中，放置于藥品穩(wěn)定性試驗(yàn)箱，設(shè)定濕度為90%，于第0、5、10天取樣，觀察包合物外觀（圖9）及氣味，并測定包合物中的1,8-桉葉素的含量，計(jì)算1,8-桉葉素?fù)p失率。在第5天時(shí)，包合物結(jié)聚為透明塊狀物，在第10天時(shí)，包合物結(jié)聚為淡黃色透明塊狀物；在第5、10天均無揮發(fā)油氣味。在第10天時(shí)，包合物中1,8-桉葉素?fù)p失率為31.75%，結(jié)果提示包合物應(yīng)當(dāng)儲(chǔ)存于干燥處，具體結(jié)果見表11。

圖9 包合物外觀

表10 高溫試驗(yàn)

Table 10 High temperature test

t/d1,8-桉葉素/(mg?g?1)損失率/% 123平均值 020.5920.5920.5920.590 515.9516.1316.1516.0821.88 1014.2414.5814.6914.5029.55

（3）強(qiáng)光試驗(yàn)：精密稱取3份包合物，每份1.0 g，置于燒杯中，放置于藥品穩(wěn)定性試驗(yàn)箱，設(shè)定光強(qiáng)為4500 lx，于第0、5、10天取樣，觀察包合物外觀（圖9）及氣味，并測定包合物中的1,8-桉葉素的含量，計(jì)算1,8-桉葉素?fù)p失率。在第10天時(shí)，包合物仍為白色粉末，無揮發(fā)油氣味。在第10天時(shí)，包合物中1,8-桉葉素?fù)p失率為21.80%，結(jié)果提示光照對(duì)包合物儲(chǔ)存的影響較小，但仍應(yīng)避光處理，具體結(jié)果見表12。

表11 高濕試驗(yàn)

Table 11 High humidity test

t/d1,8-桉葉素/(mg?g?1)損失率/% 123平均值 020.5920.5920.5920.590 516.4216.0816.3716.2920.86 1014.0414.4013.7114.0531.75

表12 強(qiáng)光試驗(yàn)

Table 12 Strong light test

t/d1,8-桉葉素/(mg?g?1)損失率/% 123平均值 020.5920.5920.5920.590 517.0517.4917.0417.1916.84 1016.0816.1416.0716.1021.80

3 討論

XJP善治因氣機(jī)壅遏、氣滯不通所致小兒腹痛。臨床使用往往忽略了其揮發(fā)油類成分，而研究發(fā)現(xiàn)蜘蛛香、木香、草果揮發(fā)油均具有一定的藥理作用。但揮發(fā)油理化性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解，通常將其制成一定的劑型來提高其穩(wěn)定性。包合物是指將藥物包載于環(huán)糊精空腔內(nèi)，顯著提升藥物穩(wěn)定性的一種給藥形式。目前包合工藝已經(jīng)較為成熟，有飽和水溶液法[21]、研磨法[22]、超聲法[20]、膠體磨法[21]、單相溶液法[20]等。單相溶液法是指以無水乙醇溶解HPCD及揮發(fā)油，形成單相溶液，制備包合物的一種方法。其包合率顯著高于飽和水溶液法、研磨法、超聲法，可能與增加了揮發(fā)油和HPCD分子間接觸幾率有關(guān)[20]。

信息熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)方法，其原理是依據(jù)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果，根據(jù)各指標(biāo)的變異程度所反映的信息量來確定各指標(biāo)權(quán)重，相較多指標(biāo)評(píng)價(jià)通常采用的主觀賦權(quán)法，信息熵權(quán)法能有效避免賦權(quán)時(shí)的主觀性，更客觀的對(duì)信息結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)[17, 23-24]。本研究發(fā)現(xiàn)，基于信息熵權(quán)法優(yōu)選單相溶液法制備XJP揮發(fā)油HPCD包合物最佳工藝為：稱取12 g HPCD至50 mL燒杯中，加入20 mL無水乙醇，于55 ℃下攪拌溶解，后逐滴加入1.2 mL XJP揮發(fā)油（與無水乙醇1∶1混勻），保持55 ℃，在900 r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌2 h，40 ℃減壓濃縮干燥，石油醚洗滌3次，室溫下?lián)]至恒定質(zhì)量。對(duì)制得的包合物進(jìn)行多種表征，驗(yàn)證了包合物的形成。影響因素試驗(yàn)表明，包合物應(yīng)當(dāng)避光、低溫、低濕保存。該工藝簡便、穩(wěn)定，且使用的儀器較少，適合后續(xù)工廠放大生產(chǎn)，為后續(xù)進(jìn)一步研究及產(chǎn)品開發(fā)提供依據(jù)。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Optimization of inclusion process of Xiangguo Jianxiao Pian volatile oils based on the information entropy method and its characterization

HAO Jia-xu1, 2, 3, ZHA Li-chun1, 2, 3, FAN Xiao1, 2, 3, CUI Li-li1, 2, 3, GAO Jia-ju1, 2, 3, ZENG Peng-hui1, 2, 3, WU Xu-run1, MA Yun-shu1, 2, 3

1. School of Chinese Materia Medica, Yunnan University of Chinese Medicine, Kunming 650500, China 2. Key Laboratory of External Drug Delivery System and Preparation Technology in University of Yunnan Province, Kunming 650500, China 3. Yunnan Key Laboratory of Dai and Yi Medicines, Kunming 650500, China

To optimize the best process of 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPCD) inclusion Xiangguo Jianxiao Pian (XJP,香果健消片) volatile oil.On the basis of single factor experiments, taking inclusion rate, yield, oil content, and the content of eucalyptol per gram of inclusion compound as indicators, and the ratio of HPCD to absolute ethanol, inclusion temperature, and inclusion time were influencing factors. The information entropy method was used to determine the weight coefficient of each index, then calculate the comprehensive score, the inclusion process conditions were optimized by orthogonal experiment. The inclusion complex was verified by thin layer chromatography, ultraviolet absorption spectroscopy, Fourier infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, GC-MS, and investigated the factors affecting stability of the inclusion compound.The best inclusion process was that the ratio of HPCD to absolute ethanol was 12:20(g/mL), the inclusion temperature was 55 ℃, and the inclusion time was 2 h. The average inclusion rate of the obtained inclusion compound was 88.15%, the yield was 96.11%, the oil content was 7.65%, and the content of eucalyptol per gram of the inclusion compound was 20.28 mg. The volatile oil successfully entered the HPCD cavity, and the composition of the volatile oil remained basically unchanged before and after the inclusion, and the inclusion compound had good stability.The preferred volatile oil inclusion process is stable and feasible.

Xiangguo Jianxiao Pian; volatile oil; 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin; eucalyptol; information entropy method; orthogonal design; inclusion process

R283.6

A

0253 - 2670(2022)13 - 3962 - 10

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.13.009

2022-01-13

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（82060723）；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（82174065）

郝佳旭，男，碩士研究生，研究方向?yàn)橹兴幩巹W(xué)。E-mail: zermattbm@163.com

馬云淑，女，博士，教授，研究方向?yàn)橹兴幩巹W(xué)。Tel: (0871)65918217 E-mail: yunshuma2@126.com

[責(zé)任編輯 鄭禮勝]