CN110358566B - 一种牡丹籽壳木醋液及其载体的制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及木醋液制备技术领域，尤其涉及一种牡丹籽壳木醋液及其载体的制备方法和应用。所述包括如下步骤：牡丹籽壳经过除杂，热解干馏，得粗制牡丹籽木醋液，静置，取上清液得精制牡丹籽木醋液，对其冷冻干燥，得牡丹籽木醋液固体粉末。将木醋液固体粉末与水混合，得木醋液溶液；将Tween65，Span40和聚乙二醇‑12‑羟基硬脂酸酯溶解在溶剂中；然后减压蒸馏除去溶剂，得混合物薄膜；将所述混合物薄膜注入所述木醋液溶液中，即得木醋液囊泡药物载体。本发明通过构筑囊泡包载冻干处理所得的牡丹籽木醋液固体粉末，有效克服了无载体直接应用木醋液的方式存在使木醋液抗氧化能力低，木醋液在较短时间内快速释放等问题。

Description

一种牡丹籽壳木醋液及其载体的制备方法和应用

技术领域

本发明涉及木醋液制备技术领域，尤其涉及一种牡丹籽壳木醋液及其载体的制备方法和应用。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

牡丹是芍药科，芍药属植物，为多年生落叶灌木，其具有很好的利用价值。牡丹的花、根、茎均可入药，牡丹籽可以做成油，已经被人们充分利用进行深加工。牡丹籽壳是牡丹籽取仁后的副产物，其质地坚硬，在加工牡丹籽过程中一般作为废弃物，造成资源浪费。为了使这一资源充分利用，国内外专家曾进行过一些研究，例如，中国专利文献：201510530093.3从牡丹籽壳提取原花青素。20171068042.X从牡丹籽壳中获得了牡丹籽皮纤维。201610782772.4从牡丹籽壳中提取总黄酮。201711029604.9从牡丹籽壳中提取牡丹籽壳油。

木醋液是植物源材料经热解干馏，纯化得到的一种生物质产品。木醋液已经从树木枝干，农作物秸秆，植物果壳等植物源中提取得到，且提取工艺不断得到优化。木醋液含有丰富的有机酸、酚类、醇类、酮类、醛类、酯类等多种小分子有机物。木醋液因其特殊的结构组成和原料来源，已经在多个领域得到了应用，比如作为医药原料，食品添加剂，染料原料，脱臭剂，农药原料，保健品等。但是现在提取所得的木醋液含有大量的水分，使得有效成分浓度降低且不利于保存运输，因此利用一定技术将水分除去是很有必要的处理方式。中国专利文献201810409741.3，利用乙醚萃取木醋液，经旋转蒸发仪回收乙醚，得到脱水木醋液。然而，本发明人发现：该方法操作繁琐，且需要用到大量有机试剂。低温冻干技术是一种除去溶剂非常高效的方法，其可以在保持溶液中有效分子活性的前提下，将溶剂除去。

另外，因木醋液能够表现出明显的抗氧化，抗炎症，杀菌的功能活性，且木醋液为天然提取物质，表现为无毒性，因而木醋液可作为一种药物应用于医药卫生领域。然而，本发明人发现：现在对木醋液进行抗氧化，抗炎症，杀菌的应用时，是将木醋液溶液直接应用(例如中国专利文献201810409741.3；天津商业大学硕士学位论文：《酸枣壳木醋液精制及其抗氧化和降血糖作用研究》；西北农林科技大学硕士学位论文：《山杏壳木醋液有效成分及生物活性研究》；浙江大学博士学位论文：《杨梅核的综合利用研究；东北林业大学硕士学位论文，白桦木醋液的精致及其生物活性的研究》，等等)。然而，本发明人发现，上述这类应用方式存在的问题是：会使木醋液抗氧化能力低，木醋液在较短时间内快速释放，使得木醋液无法在较长时间内都处于有效浓度，且将木醋液直接应用会使得木醋液易于被外界环境破坏。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种牡丹籽壳木醋液及其载体的制备方法和应用。本发明利用牡丹籽壳制备木醋液，并将冷冻干燥技术应用于木醋液处理对木醋液进行提纯，制备出木醋液粉体；同时，选择合适的载体对木醋液粉体进行包载。

本发明第一目的：提供一种利用牡丹籽壳制备木醋液的方法。

本发明第二目的：提供一种木醋液载体的方法。

本发明第三目的：提供一种木醋液囊泡药物载体的制备方法。

本发明第四目的：提供所述牡丹籽壳木醋液及其载体的制备方法的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开一种利用牡丹籽壳制备木醋液的方法，包括如下步骤：牡丹籽壳经过除杂，热解干馏，得粗制牡丹籽木醋液，静置，取上清液得精制牡丹籽木醋液，对其冷冻干燥，得牡丹籽木醋液固体粉末。

作为进一步的技术方案，所述热解干馏温度分别为10-250℃和250-350℃,取不同温度段馏分。优选为在250-350℃下收集的馏分，制得的木醋液囊泡药物载体清除DPPH·自由基的能力优异。

作为进一步的技术方案，所述静置时间不少于三个月。

作为进一步的技术方案，所述冷冻干燥的参数为：先在-20℃下预冷冻12小时，然后在-30℃下冷冻干燥36小时。

其次，本发明公开一种木醋液载体的方法，包括如下步骤：

将Tween65，Span40和聚乙二醇-12-羟基硬脂酸酯溶解在溶剂中；然后减压蒸馏除去溶剂，得混合物薄膜；

将所述混合物薄膜注入定量的水，即得目标囊泡。

作为进一步的技术方案，所述溶剂为氯仿和甲醇的混合物，两者的体积比为3-6：1-3，优选为5:2。

作为进一步的技术方案，所述目标囊泡中，Tween65，Span40和聚乙二醇-12-羟基硬脂酸酯的浓度分别为：5-20mmol/L，5-20mmol/L，0-0.5wt％。优选为：Tween65的浓度为15mmol/L,Span40的浓度为15mmol/L，SolutolHS-15的质量百分数为0.1％，制备的囊泡载体分布最均匀。

再次，本发明公开一种木醋液囊泡药物载体的制备方法，包括如下步骤：

将木醋液固体粉末与水混合，得木醋液溶液；

将所述混合物薄膜注入所述木醋液溶液，即得木醋液囊泡药物载体。

作为进一步的技术方案，所述木醋液溶液的浓度为0.02-1.0mg/mL，例如，可以为：0.02，0.04，0.06，0.08，0.1，0.2，0.4，0.6，0.8和1.0mg/mL。

最后，本发明公开所述木醋液载体的方法、木醋液载体的方法及其制备的载体、木醋液囊泡药物载体的制备方法及其制备的载体在医药卫生领域中的应用。

本发明的特点之一是：本发明通过冷冻干燥技术，将木醋液制备成了高纯度的粉体，不仅除去了木醋液中的水分，而且制备成粉体为后续木醋液囊泡药物载体的制备提供了必要条件。

本发明的特点之二是：囊泡是由表面活性剂分散于水中形成的一类具有封闭双层结构的分子有序聚集体，其为球形或椭圆形或扁球形的单间或多间小室结构。由于表面活性剂在空间排列上是单层尾对尾地结合成密闭双分子层，双分子层外为亲水头出的水溶液环境，双分子层内为包藏水的内层微相，因此囊泡能够对水溶性的木醋液进行包载保护，且对药物起到缓释作用。为此，本发明利用表面活性剂Tween65，Span40和聚乙二醇-12-羟基硬脂酸酯(SolutolHS-15)来构筑囊泡，包载冻干处理所得的牡丹籽木醋液固体粉末，有效克服了本发明背景技术中提及的无载体直接应用木醋液的方式导致的问题。

本发明的特点之三是：利用表面活性剂Tween65，Span40和聚乙二醇-12-羟基硬脂酸酯(SolutolHS-15)来构筑囊泡时需要水的特性，本发明将利用木醋液固体粉体制备木醋液溶液需要用到的水作为后续构筑囊泡时所需的水，既实现了对木醋液的包载，又简化了制备工艺。

本发明的特点之四是：本发明中目标囊泡载体的均一性、稳定性可通过调节Tween65和Span 40和聚乙二醇-12-羟基硬脂酸酯(SolutolHS-15)的浓度来达到，且SolutolHS-15的引入可明显提高囊泡载体的均一性和稳定性。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

(1)本发明通过干馏，静置，取上清液，冻干的方法得到了牡丹籽壳木醋液固体粉末。该方法扩展了牡丹籽壳的资源化方式，并且固体粉末形式有利于木醋液产品的储备及运输。

(2)本发明采用囊泡包载木醋液制备的木醋液囊泡药物载体比木醋液水溶液清除DPPH·自由基的能力更强。

(3)本发明采用囊泡包载木醋液制备的木醋液囊泡药物载体比木醋液水溶液释放更长，缓释效果更好。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中制备的木醋液囊泡载体2的粒径分布曲线。

图2为本发明实施例中木醋液囊泡载体1、木醋液囊泡载体2、VC囊泡载体对DPPH·的清除曲线。

图3为本发明实施例中木醋液2水溶液和木醋液囊泡载体2的抗氧化曲线。

图4为本发明实施例中木醋液2水溶液和木醋液囊泡载体2的体外释放曲线。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如，在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如前文所述，现有的无载体直接应用木醋液的方式存在使木醋液抗氧化能力低，木醋液在较短时间内快速释放，使得木醋液无法在较长时间内都处于有效浓度，且将木醋液直接应用会使得木醋液易于被外界环境破坏等诸多问题。因此，本发明提出了一种牡丹籽壳木醋液及其载体的制备方法；现结合附图和具体实施方式对本发明进一步进行说明。

一种木醋液囊泡药物载体的制备方法，包括如下步骤：

1.牡丹籽木醋液的制备：

(1)牡丹籽壳除杂，干燥，然后投入干馏装置中，将干馏装置进行抽真空，且处于氮气氛环境；对牡丹籽壳进行加热干馏，外敷保温层。

(2)分别收集10-250℃和250-350℃两个区间的馏分，得粗制木醋液1和粗制木醋液2。

(3)将上述粗制木醋液1和粗制木醋液2均静置三个月，取上清液，得精致木醋液1和精致木醋液2。

(4)将精致木醋液1和精致木醋液2在-20℃下预冷冻12小时，-30℃下冷冻干燥36小时条件下，进行冻干干燥(先在-20℃下预冷冻12小时，然后在-30℃下冷冻干燥36小时)去水，得木醋液固体粉末1和木醋液固体粉末2。

2、木醋液囊泡载体1的构筑：

将本实施例制备的木醋液固体粉末1溶于蒸馏水中，配制不同浓度的精制木醋液溶液1，木醋液浓度分别为0.02，0.04，0.06，0.08，0.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0mg/mL。

将Tween65和Span40和SolutolHS-15溶解于5ml氯仿/甲醇混合物(v/v＝5:2)中，然后，在55℃下减压蒸馏除去氯仿和甲醇除去溶剂，即得混合物薄膜。

将所述混合物薄膜注入所述不同浓度的木醋液溶液中，制得不同浓度的木醋液囊泡载体1，其中，所述Tween65的浓度为5-20mmol/L，Span40的浓度为5-20mmol/L，SolutolHS-15的质量百分数为0-0.5％。

3、木醋液囊泡载体2的构筑：方法同上，区别在于将木醋液固体粉末1更换为木醋液固体粉末2。

4、维生素C(VC)囊泡载体的构筑：

将VC粉末溶于蒸馏水中，配制一定浓度的VC溶液，其中，VC浓度分别为0.02，0.04，0.06，0.08，0.1mg/mL。

将Tween65和Span40和SolutolHS-15溶解于5ml氯仿/甲醇混合物(v/v＝5:2)中，然后在55℃下，减压蒸馏除去氯仿和甲醇，即得混合物薄膜。

将所述混合物薄膜注入所述不同浓度的VC溶液中，制得不同浓度的维生素C(VC)囊泡载体，其中，所述Tween65的浓度为5-20mmol/L，Span40的浓度为5-20mmol/L，SolutolHS-15的质量百分数为0-0.5％。

性能测试：

以实施例1制备的木醋液囊泡载体和维生素囊泡载体为测试对象，举例说明本发明方法带来的有益效果，具体如下：

(1)清除DPPH·(1.1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基)自由基：

向3mL0.1mmol/LDPPH·无水乙醇溶液中加入0.5mL上述不同浓度的木醋液囊泡载体，避光放置20min，在517nm下测定吸光度值A₁，以0.5mL囊泡溶液代替样品为空白对照(A₀)；以0.5mL样品与3.0mL无水乙醇混合液为样品对照(A₂)。为了消除颜色的影响，0.5mL囊泡溶液与3mL无水乙醇的混合液用于调仪器零点。每个样品每个质量浓度重复3次，取平均值。

VC囊泡载体清除DPPH·自由基的操作同上。

木醋液水溶液清除DPPH·自由基的操作同上。

清除率SR按以下公式计算：

(2)体外释放测试：采用透析的方法对上述木醋液囊泡载体进行体外释放研究，精制木醋液水溶液(将本实施例制备的木醋液固体粉末2溶于蒸馏水中)为空白对照，精制木醋液浓度为10mg/g。称取约1.5g木醋液囊泡载体于处理好的透析袋中(3500Da)，置于60mLPBS缓冲溶液中(pH＝6.8)。每隔一定的时间取出3mL释放介质，同时再加入3mL的新鲜释放介质。为避免释放液的挥发，释放杯用保鲜膜密封。使用紫外分光光度计在493nm处测量释放介质中木醋液的吸光度，根据木醋液的标准吸收曲线，计算得到木醋液的累计释放率。

木醋液水溶液的操作方法同上。

(3)实验结果：

对囊泡载体作PDI分析，首先改变Tween65和Span40的浓度，不添加SolutolHS-15。可以发现Tween65和Span40的浓度不同时，其PDI值会发生变化，这表明Tween65和Span40的浓度会影响囊泡大小的均匀性。

如表1所示，可以发现：当Tween65的浓度为15mmol/L，Span40的浓度为15mmol/L时，囊泡的PDI值最小，即囊泡分布最均匀。因此，选取Tween65的浓度为15mmol/L，Span40的浓度为15mmol/L，改变SolutolHS-15的浓度。如表2所示，可以发现：SolutolHS-15的引入使得囊泡的PDI值降低，并且在SolutolHS-15的浓度为0.1％时，PDI值最小，值为0.16。因此Tween65的浓度为15mmol/L，Span40的浓度为15mmol/L和SolutolHS-15的质量百分数为0.1％的载体为优选药物载体配方。

表1

表2

以上述的优选药物载体配方对精制木醋液溶液2(制备方法同精制木醋液溶液)进行包载，配制成为木醋液囊泡载体。木醋液囊泡载体的粒径和PDI数值如表3和图1所示。空白囊泡的粒径在120nm左右，随着木醋液的引入，囊泡粒径增大，这可能是因为木醋液进入囊泡内层，从而使其粒径变大，粒径大小均小于200nm。且PDI值也随着木醋液的引入发生了变大，这可能因为木醋液为一个混和物，其引入使囊泡的分布均匀性变差，但是囊泡分布均的PDI均小于或略大于0.3，表明囊泡的整体分布均匀。

表3

对木醋液囊泡载体1、木醋液囊泡载体2、VC囊泡载体的DPPH·抗氧化性能进行研究，如图2所示。通常，利用IC50值来表示抗氧化能力，其为将DPPH·自由基清除一半所用药物的浓度。在此处以VC囊泡载体为对照组，对比研究木醋液对DPPH·自由基的清除能力。可以发现VC的IC50的值为0.06mg/mL(以VC囊泡载体为对照组，对比研究木醋液对DPPH·自由基的清除能力)，木醋液囊泡载体1、木醋液囊泡载体2对DPPH·的清除率均高于50％，其中，木醋液囊泡载体1的IC50值为0.3mg/mL，木醋液囊泡载体2的IC50值为0.075mg/mL，木醋液2对DPPH·自由基的清除能力与VC相似。

可以发现，木醋液囊泡载体2的抗氧化能力更强，因此以木醋液2水溶液对DPPH·的清除能力，作对照研究，结果如图3所示。木醋液2水溶液的IC50值约为0.2mg/mL，为木醋液囊泡载体2的IC50值的2.5倍，表明相对于木醋液2水溶液，木醋液2囊泡清除能力更强。

将木醋液囊泡载体2进行体外释放研究，和木醋液2水溶液进行对比研究，结果如所示，图4中曲线1为木醋液2水溶液的释放曲线，图4中曲线2为木醋液囊泡载体2的释放曲线。可以发现木醋液2水溶液在前6.5小时快速释放，累计释放率超过75％，在12小时基本释放完成，累计释放率为85％。而对于木醋液囊泡载体2可以发现在释放时间24小时内，木醋液均处于快速释放阶段，累计释放率达到76％，表明囊泡载体对木醋液起到很好的缓释效果，木醋液囊泡载体在40h后，累计释放率也达到85％。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种木醋液囊泡药物载体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将牡丹籽木醋液固体粉末与水混合，得木醋液溶液；

将木醋液载体注入木醋液溶液，即得木醋液囊泡药物载体；

其中，所述牡丹籽木醋液固体粉末的制备方法包括如下步骤：

牡丹籽壳经过除杂，热解干馏，得粗制牡丹籽木醋液，静置，取上清液得精制牡丹籽木醋液，对其冷冻干燥，得牡丹籽木醋液固体粉末；所述热解干馏温度为250-350℃；

木醋液载体的制备方法包括如下步骤：

将Tween65，Span40 和聚乙二醇-12-羟基硬脂酸酯溶解在溶剂中；然后减

压蒸馏除去溶剂，得混合物薄膜。

2.如权利要求1 所述的木醋液囊泡药物载体的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥的参数为：先在-20℃下预冷冻12 小时，然后在-30℃下冷冻干燥36 小时。

3.如权利要求1 所述的木醋液囊泡药物载体的制备方法，其特征在于，

所述静置时间不少于三个月。

4.如权利要求1所述的木醋液囊泡药物载体的制备方法，其特征在于，所述溶剂为氯仿和甲醇的混合物，两者的体积比为3-6：1-3。

5.如权利要求4 所述的木醋液囊泡药物载体的制备方法，其特征在于，所述氯仿和甲醇体积比为5:2。

6.如权利要求1所述的木醋液囊泡药物载体的制备方法，其特征在于，Tween65，Span40和聚乙二醇-12- 羟基硬脂酸酯的浓度分别为：5-20 mmol/L，5-20 mmol/L和0-0.5 wt.%。

7.如权利要求6所述的木醋液囊泡药物载体的制备方法，其特征在于，Tween65 的浓度为15 mmol/L，Span40的浓度为15 mmol/L，聚乙二醇-12- 羟基硬脂酸酯的质量百分数为0.1%。

8.如权利要求1-7 任一项所述的木醋液囊泡药物载体的制备方法制备的木醋液囊泡药物载体。

9.如权利要求1-7 任一项所述的木醋液囊泡药物载体的制备方法制备的木醋液囊泡药物载体在医药卫生领域中的应用。

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