紫苏叶为唇形科植物紫苏Perilla frutescens(L.)Britt.的干燥叶(或带嫩枝),具有极高的药用价值和营养价值,最早记载于陶弘景的《名医别录》,且被列入国家卫生部发布的《药食同源物品目录》。紫苏叶味辛,性温,归肺、脾经,具有解表散寒,行气和胃的功效。挥发油是紫苏叶的主要活性成分之一,据文献报道:紫苏挥发油具有显著的抗菌、抗炎、抗氧化作用,但其存在易挥发、易氧化降解、不稳定、水溶性差、口服生物利用低等问题,严重限制了其临床疗效的发挥。因此,本文通过采用微囊化技术将紫苏挥发油制备成微囊,以提高挥发油的稳定性和生物利用度,最终便于应用、提高疗效。基于此,本文主要从紫苏挥发油的提取工艺优化、成分分析、热稳定性、微囊制备与表征、抑菌活性进行了相关研究,制备了一种安全有效、质量稳定的紫苏挥发油微囊,以便于挥发油制剂的产业化应用。1.紫苏挥发油提取工艺优化、成分分析及热稳定性研究(1)采用水蒸气蒸馏法提取挥发油,在单因素实验的基础上,以提取时间、浸泡时间、液料比为自变量,以挥发油得率为响应值,采用Box-Behnken响应面法优化紫苏挥发油的提取工艺。结果表明,模型P值小于0.0001,说明该模型具有显著性,可分析预测紫苏挥发油提取工艺参数;3个因素对得油率的影响大小依次为:提取时间>浸泡时间>液料比;紫苏挥发油的最佳提取工艺参数为:提取时间3.2 h、浸泡时间1.4 h、液料比10:1(m L/g),预测最佳工艺得油率为0.8599%,实测值为0.8454%。说明该方法合理可行,为水蒸气蒸馏提取工艺参数的选择提供参考依据。(2)采用气质联用(GC-MS)对紫苏挥发油化学成分进行了考察。结果表明该挥发油共鉴定出11种化合物,主要成分为紫苏醛(73.59%)、右旋萜二烯(8.63%)、石竹烯(6.81%)等。并对紫苏挥发油中紫苏醛含量测定的方法学进行了考察,结果表明方法学考察结果均良好,本方法适用于紫苏挥发油的成分分析。(3)研究紫苏挥发油在不同加热温度不同加热时间下的热稳定性,以紫苏醛为指标性成分,采用高效液相色谱法(HPLC)检测紫苏挥发油中紫苏醛的含量。实验结果表明,紫苏挥发油分别在25℃、40℃、60℃、80℃、100℃加热至24h时,其相对应的紫苏醛保留率分别为95.76%、93%、88%、45.36%、1.42%。可见,紫苏挥发油对温度比较敏感,当达到一定温度时,其有效成分紫苏醛降解快,说明受温度和时间的影响较大。2.紫苏挥发油微囊的制备工艺研究(1)以阿拉伯胶、明胶为囊材,同时也作为乳化剂,以紫苏挥发油为囊心,PEG6000为增塑剂和抗黏剂,采用喷雾干燥法制备紫苏挥发油微囊,以提高挥发油的稳定性和生物利用度。根据Box-Behnken中心组合设计原理和单因素考察的结果,选取对微囊影响较大的囊心与囊材的比例、固形物用量、进风温度为自变量,以微囊的包封率、载药量及收率的综合评分为响应值,采用响应面分析法对紫苏挥发油微囊制备工艺进行优化。结果表明,模型P值为0.0005小于0.01,说明该模型具有显著性,可用于分析预测紫苏挥发油微囊的制备工艺;3个因素对综合评分的影响大小依次为:固形物用量>进风温度>囊心与囊材比例;紫苏挥发油微囊的最佳制备工艺参数为:囊心与囊材比例0.3,固形物用量24%,进风温度153℃,预测最佳工艺综合评分为55.52%,实测值为55.19%。该方法为利用喷雾干燥法制备紫苏挥发油微囊提供了依据。(2)建立紫苏挥发油微囊中紫苏醛的HPLC分析方法,对紫苏挥发油微囊中紫苏醛含量测定的系统适用性、线性关系、精密度、重复性、稳定性和加样回收率进行了方法学考察。其考察结果如下:系统适用性结果表明以紫苏醛计算理论塔板数大于8000、分离度大于1.5,空白微囊对紫苏挥发油微囊中紫苏醛的测定无干扰,均符合药典要求;紫苏醛在2.58～154.8(μg/m L)浓度范围内线性关系良好;精密度实验的RSD值为0.23%,说明该仪器的精密度良好;重复性实验的RSD值为1.17%,说明该方法的重复性良好;稳定性实验的RSD值为0.09%,说明该样品在24 h内基本稳定;在加样回收实验中,紫苏醛的回收率均在95%～105%,RSD值为1.75%,说明加样回收率良好,方法可行。根据对照品得到了紫苏挥发油微囊中紫苏醛的含量,其结果表明紫苏醛平均含量为190.58 mg/g,RSD值为0.01%,说明含量差异较小,制备工艺稳定。3.紫苏挥发油微囊的质量评价(1)对紫苏挥发油微囊的理化性质进行了测定,包括扫描电镜(SEM)、粒径与粒径分布、包封率与载药量、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、差示扫描量热(DSC)、体外溶出度以及微囊的GC-MS分析。结果如下:SEM结果表明微囊表面致密、光滑圆整;微囊粒径分布均匀,平均粒径3.562μm;微囊的包封率为77.00%,载药量为18.46%;FTIR结果表明在空白微囊含有紫苏挥发油的情况下,紫苏挥发油的大多数特征峰保持不变,说明该挥发油被成功地包埋到微囊中,并且在包封后紫苏挥发油的化学稳定性良好;XRD结果表明所有样品都是无定形结构;TG和DSC结果表明紫苏挥发油微囊的热稳定性明显高于紫苏挥发油;体外溶出结果表明微囊12 h的累积释放率达到75.63%,说明该微囊具有良好的缓释性能,并符合Higuchi扩散模型;微囊的GC-MS分析结果表明在微囊化前后,紫苏挥发油的化学成分组成无显著变化,但其相对含量有增有减。(2)研究高温高湿(60℃,75%)对紫苏挥发油微囊稳定性的影响。结果表明,在高温60℃放置10 d时,紫苏挥发油和紫苏挥发油微囊的相对含量分别为62.07%、80.46%,与紫苏挥发油相比,说明微囊对热更稳定;在相对湿度75%放置10 d时,紫苏挥发油和紫苏挥发油微囊的相对含量分别为48.56%、81.16%,说明该微囊的湿稳定性明显高于紫苏挥发油。(3)研究紫苏挥发油微囊的抑菌活性。采用琼脂打孔法测定了紫苏挥发油微囊的抑菌活性,结果表明,紫苏挥发油微囊对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和绿脓杆菌具有持久的抗菌活性。同时测定了紫苏挥发油微囊最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),结果表明该微囊对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的MIC和MBC分别为0.16 mg/m L、0.33 mg/m L,对绿脓杆菌的MIC和MBC分别为0.33 mg/m L、0.66 mg/mL。