CN114288421A - 艾叶精油纳米制剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属医药技术领域，公开了一种艾叶精油纳米制剂及其制备方法和应用，以羟丙基‑β‑环糊精为载体，艾叶精油包合在羟丙基‑β‑环糊精中，形成包合物。水溶性好，稳定性高，可用于加湿器中，借助动力将艾叶精油纳米制剂随水雾一起喷出，达到抑菌消毒，净化空气的良好效果；利用其粒径小的特点，以雾化给药的方式用于治疗呼吸道疾病的防治和治疗，比如哮喘、鼻炎的雾化治疗，可以将药物直达病灶，作用直接，相对全身毒副作用较少，缩短病程，使患者的顺应性大大提升。
Description
技术领域
本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种用于加湿器以及雾化给药的艾叶精油纳米制剂及其制备方法和应用。
背景技术
艾叶烟熏从古代起就有广泛应用，如春秋时期的《庄子》中就有“越人熏之以艾”。但是，研究表明，因萘、苯酚、CO等有害物质的存在，艾烟会导致慢性咽炎甚至过敏的产生，具有使人的心跳加快、血压升高、心脏的承受能力逐渐下降、对口腔造成损害，使口味、嗅觉逐渐下降等诸多缺点，且艾烟味道较大、易发生火灾的缺点致使其使用范围受局限。而将艾叶中的有效成分提取出来制备成精油进行应用可减少毒害作用。制备出的挥发油可表现多种功效，包括平喘止咳、镇静、消炎、利胆、抗过敏、抗癌、止血等。但是，天然精油有易挥发、水溶性差、遇光、热、氧化易降解等缺点，严重影响了其在生产中的实际应用和疗效，限制了其在临床上的应用。因此提高挥发油的稳定性、增加其溶解度是亟待解决的关键问题。
环糊精(CD)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6-12个 D-吡喃葡萄糖单元，其中最常见的自然形成的环糊精包括α-、β-、γ- 这3种构型，值得注意的是，葡萄糖单位的数量决定CDs的空腔直径。环糊精的结构是呈锥形的圆环，其空腔受到碳氢键的屏蔽作用而具有疏水性，且能通过主客体作用将客体分子捕捉到空腔内。大开口端与小开口端上的羟基使环糊精具有一定的亲水性和还原性，也使得其容易被改性。环糊精的独特性质使其在基础研究和实际应用上表现出独特优势。挥发油被环糊精包合后，可以增加挥发油溶解度和溶出度，降低刺激性；环糊精疏水腔可以避免挥发油的挥发，可明显提高有效成分的保留率，增加储存过程中的稳定性。挥发油被嵌入环糊精分子中，可控制和延缓挥发油的释放，达到缓释、靶向的目的；同时，包合技术还能将性状进行转变，如通过合理加工，能够将液态的中药转化成为粉末状，可掩盖中药比较特殊的一些气味，在防止药性挥发基础上，大幅提高药物的纯度及治疗效果。试验证明，HP-β-CD是目前CD衍生物中毒副作用最小、安全性最好的一种药用辅料。HP-β-CD水溶性好，刺激性低，是一种比较好的助溶剂和稳定剂，被广泛用于难溶性药物的增溶和提高药物的稳定性。
基于以上现状，采用纳米包合技术，利用其纳米制剂水溶性好，稳定性高，粒径小的特点，研发一种用于加湿器以及雾化给药的天然植物精油纳米制剂，目前未见相关报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中天然植物精油稳定性不高，溶解度低，抑菌效果不佳的技术问题，提供一种水溶性和稳定性能更好，抑菌效果更佳的艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂。
为了解决以上问题，本发明提供一种艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂，以羟丙基-β-环糊精为载体,艾叶精油包合在上述羟丙基 -β-环糊精中，形成纳米包合物，该制备方法包括：
将艾叶精油缓慢滴加至羟丙基-β-环糊精饱和无水乙醇溶液中，搅拌加热反应，反应结束后，采用减压旋蒸法蒸出溶剂及烘干技术制备得到艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂。
根据本发明，优选地，所述天然植物精油、羟丙基-β-环糊精的质量比例为1：2～10。
根据本发明，优选地，反应温度为45-75℃。
根据本发明，所述搅拌速率为1000-5000r/min。
根据本发明，优选地，反应时间为1-3h。
根据本发明，优选地，所述减压旋蒸法中，旋蒸时间为1-3h，温度为45-60℃。
根据本发明，优选地，所述烘干法中，烘干时间为6-12h，温度为50-70℃。
本发明第二方面,提供由所述方法制得的天然植物艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂。
本发明第三方面,提供一种借助加湿器将含有艾叶精油的纳米制剂喷洒于空气中，达到抑菌消毒的效果，达到净化空气的效果。
本发明第四方面，提供一种便于雾化给药的艾叶精油纳米制剂，实现艾叶精油用于治疗哮喘、肺炎、鼻炎等呼吸道疾病的治疗。
本发明创新点：
1、为提高艾叶精油的利用率，以载药量为主要指标，对相关影响因素进行优化，得到最优化实验条件。
2、利用好羟丙基-β-环糊精疏水空腔对艾叶精油进行包合，一方面可以提高客体分子的水溶性和稳定性；另一方面将艾叶精油包合在羟丙基-β-环糊精的疏水内腔中，可以减少精油的挥发，更好地发挥其抑菌活性，提高其抑菌作用效果。且制备成包合物后，其在食品药品等领域有更广的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂水溶性极佳，溶质为纳米级包合物，经研究表明，精油在加湿器雾化振子处释放，不易堵塞加湿器滤柱；且精油的抗菌作用可有效作用于加湿器，降低水箱中细菌含量，维持洁净、无菌的箱内环境，减少病菌滋生对加湿器的危害，抗菌效果好，有效延长加湿器寿命。
2、利用其粒径小的特点，以雾化给药的方式用于治疗呼吸道疾病的防治和治疗，比如哮喘、鼻炎的雾化治疗，可以将药物直达病灶，作用直接，相对全身毒副作用较少，缩短病程，使患者的顺应性大大提升。
3、本发明制备流程采用绿色工艺，耗能较少，整体成本低廉。在空气净化、抑菌消毒、雾化给药中应用，能改良空气质量、杀菌消毒，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明艾叶精油羟丙基-β-环糊精纳米制剂的制备流程图。
图2为艾叶精油(1)、艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂(2)、羟丙基-β-环糊精(3)全波长扫描图。
图3a-b为艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂粒径和电位图。
图4a-c为温度和时间对艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂包封率、载药量和产率的影响结果图。
图5a-b为艾叶精油：羟丙基-β-环糊精不同质量比对艾叶精油- 羟丙基-β-环糊精纳米制剂包封率和载药量的影响图。
图6为本发明纳米制剂的空间抑菌效果图。
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明，以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
实施例1
本发明采用饱和无水乙醇溶液法和减压旋蒸技术制备天然植物精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂，本发明的制备流程如图1所示。
制备方法为：将10g羟丙基-β-环糊精加入无水乙醇溶液中制得羟丙基-β-环糊精溶液；将5g艾叶精油缓缓加入上述溶液中，45℃恒温搅拌3h，旋转蒸发仪蒸去溶液，使用60℃烘箱干燥。
取艾叶精油、艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂、羟丙基-β- 环糊精，在200-800波长范围内检测其吸光度，图2为艾叶精油(1)、艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂(2)、羟丙基-β-环糊精(3)全波长扫描图，如图所示，羟丙基-β-环糊精在此范围内无吸收，而艾叶精油- 羟丙基-β-环糊精纳米制剂和艾叶精油在相似范围内有吸收，证明艾叶精油能够包裹在羟丙基-β-环糊精分子中。
通过测艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂的粒径和电位，图 3a-b为艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂粒径和电位图，结果显示，艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂中大多数粒子的粒径在259nm处，且呈现电中性，证明该纳米制剂粒径极小，为艾叶精油治疗呼吸道疾病雾化给药方式提供了依据。
实施例2
将艾叶精油：羟丙基-β-环糊精质量比设为1：10、1：8、1：6、 1：4、1：2.5、1：2、1：1.5、1：1；将温度设为75℃、60℃、45℃；将反应时间设为1h、3h、5h。
如图所示，图4a-c为温度和时间对艾叶精油-羟丙基-β-环糊精包封率、载药量和产率的影响结果图，图5a-b为艾叶精油：羟丙基-β- 环糊精不同质量比对纳米制剂包封率和载药量的影响图。结果显示，艾叶精油：羟丙基-β-环糊精的质量比为1：2～2.5，反应温度为45℃，反应时间为3h时，以载药量为主要指标时，此时的艾叶精油-羟丙基 -β-环糊精纳米制剂载药量、包封率及产率较好。
实施例3
将实施例2中所得到的纳米制剂做空间抑菌研究。
将本发明艾叶精油纳米制剂投入加湿器中，纳米包合物在加湿器水箱中迅速溶解，利用振荡器驱动雾化振子产生谐振形成超声波, 根据微激波理论和表面张力波理论对水溶液作用产生雾化，在风机的推动下把雾化后的纳米制剂随水雾一起经管路送至空气中。进入空气中后，制剂中的植物精油随即“逃逸”至空气中，达到空气中抑菌消毒的良好效果。
对照组：空间17-18m3，蒸馏水熏蒸3h后，微生物采样器采集空气中的菌落数，培养箱培养48h后计数；
加药组：空间17-18m3，含药水溶液熏蒸3h后，微生物采样器采集空气中的菌落数，培养箱培养48h后计数。
如图6所示，结果显示，该混合纳米制剂熏蒸后，空气中的细菌数目明显减少，且具有显著性差异(P<0.001)，证明精油以此方式包合后，提升了水溶性，更加方便快捷发挥其空间抑菌作用效果。
Claims (4)
1.一种艾叶精油-羟丙基-β-环糊精制剂，其特征在于，通过如下方法制备而成：将艾叶精油滴加至羟丙基-β-环糊精饱和无水乙醇溶液中，搅拌加热反应，反应结束后，采用减压旋蒸法蒸出溶剂，经烘干得到艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂；
艾叶精油和羟丙基-β-环糊精投料质量比为 1:2~2.5。
2.制备如权利要求1所述的艾叶精油-羟丙基-β-环糊精制剂的方法，其特征在于，
采用饱和无水乙醇溶液法，先将羟丙基-β-环糊精溶于无水乙醇溶液中，然后加入艾叶精油，搅拌加热反应，反应结束后，采用减压旋蒸法蒸出溶剂，经烘干得到艾叶精油-羟丙基-β-环糊精纳米制剂；所述加热为温度45℃，反应时间为3h；艾叶精油和羟丙基-β-环糊精投料质量比为 1:2~2.5。
3.权利要求1所述的艾叶精油-羟丙基-β-环糊精制剂的应用，其特征在于，将其投入加湿器中，作为空气杀菌剂或加湿器抑菌剂。
4.权利要求1所述的艾叶精油-羟丙基-β-环糊精制剂的应用，其特征在于，将其制成治疗或防止呼吸道疾病的雾化剂。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114796095A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 郑州大学 | 一种助睡眠复方植物精油 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| US20110281940A1 (en) * | 2007-09-05 | 2011-11-17 | Macrocare Tech., Ltd. | Method of preparation an inclusion-complex comprising hydrophobic physiological activation material including with cyclodextrin and its use |
-
2022
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Patent Citations (1)
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| US20110281940A1 (en) * | 2007-09-05 | 2011-11-17 | Macrocare Tech., Ltd. | Method of preparation an inclusion-complex comprising hydrophobic physiological activation material including with cyclodextrin and its use |
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| Title |
|---|
| 张志 等: ""艾叶挥发油-羟丙基-β-环糊精包合物的制备及鉴定"", 《时珍国医国药》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114796095A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 郑州大学 | 一种助睡眠复方植物精油 |
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