材料
HA221-50-06超临界流体萃取装置（江苏南通华安超临界萃取有限公司）；BT-1000粉体综合特性测试仪（丹东市百特仪器有限公司）；6390LV扫描电镜（日本电子公司）；Agilent 1100 高效液相色谱仪（美国安捷伦公司）；2000ES蒸发光散射检测器（美国奥泰公司）；ZRS-8G智能溶出试验仪（天津大学无线电厂）；AR402多功能制剂试验机（德国艾维卡有限公司）。
玉米淀粉（长春大成淀粉开发有限公司）；α-淀粉酶≥4 000 U·g-1、糖化酶≥10万U·g-1（上海佳和生物科技有限公司）；薏苡仁（安徽井泉集团中药饮片有限公司）；甘油三油酸酯（中国食品药品检定研究院）；甲醇为色谱纯，水为高纯水，其余试剂均为分析纯。
2 方法
2.1 薏苡仁油的提取
薏苡仁干燥粉碎，过20目筛，称取适量粉末进行超临界萃取，萃取釜（1 L）温度45 ℃，压力26 MPa，分离釜Ⅰ温度45 ℃，压力6 MPa，分离釜Ⅱ温度35 ℃，压力5 MPa，CO2流量30 L·h-1，萃取1.5 h，得到薏苡仁油，测得甘油三油酸酯的质量分数为0.835 6 g·g-1，放置于阴凉处，密封避光保存，备用。
2.2 多孔淀粉的制备
称取玉米淀粉10 g，加入一定pH的醋酸钠缓冲液配成悬浮液，在一定温度下预热30 min，精确加入α-淀粉酶和糖化酶适量，恒温搅拌，反应一段时间后，用4%氢氧化钠溶液中止酶解反应。离心，分离上清液，沉淀物用蒸馏蒸馏水充分洗涤，在45 ℃下干燥，粉碎，过筛，即得多孔淀粉。
玉米多孔淀粉吸油率测定[10] ：称取玉米多孔淀粉m1适量，恒温下与色拉油适量混合搅拌，于已知质量的砂芯坩埚m2中，抽滤至没有油滴滴下，称重m3，计算砂芯坩埚前后的质量差，计算吸油率。吸油率=（m3-m1-m2）/m1×100%。
2.3 正交试验设计
前期试验研究发现，酶解多孔淀粉的吸油率随着加酶量的增加而增大；当加酶总量超过1.0%（以淀粉干基计）时，继续添加酶，较多玉米淀粉颗粒被酶解为更小的颗粒和葡萄糖，导致淀粉颗粒的坍塌和孔洞结构的破坏，吸油率反而下降。故试验中确定加酶总量为1.0%。在单因素试验的基础上，根据所选用糖化酶和α-淀粉酶的最适pH和最适温度，以反应温度、酶配比、反应时间、pH等为考察因素，吸油率为指标，通过正交试验设计优选制备多孔淀粉的最佳工艺条件，正交试验因素水平见表1。
2.4 多孔淀粉粉末化薏苡仁油的制备
按多孔淀粉与药物质量比例2∶1，3∶1，4∶1，分别称取多孔淀粉和薏苡仁油适量，置于多功能制剂试验机搅拌槽中，以200 r·min-1搅拌5 min，即得，备用。
2.5 含量测定方法建立
2.5.1 溶液的配制 对照品溶液的配制：精密称取甘油三油酸酯对照品5.20 mg，置于25 mL量瓶中，用流动相溶解并稀释至刻度，摇匀，得208.00 mg·L-1对照品贮备液。供试品溶液的配制：取多孔淀粉粉末化薏苡仁油样品适量，精密称定，置25 mL量瓶中，加流动相稀释至刻度，称重，超声，再称重，用流动相补足减失的质量，滤过，即得。
2.5.2 色谱条件 Agilent HC-C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相乙腈-二氯甲烷（65∶35），流速1 mL·min-1；柱温25 ℃；进样量10 μL；ELSD参数漂移管温度70 ℃，氮气流速1.0 L·min-1。
2.5.3 线性关系考察 分别精密吸取甘油三油酸酯对照品储备液0.1，0.2，0.5，1，2 mL，各置于10 mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀。分别吸取上述对照品系列溶液各10 μL进样，按2.5.2项下色谱条件进样分析，测定峰面积。将峰面积A与质量浓度C（mg·L-1）进行线性回归，得标准曲线方程A=126.43C+3.62，r=0.999 7。结果显示，甘油三油酸酯在2.08～41.60 mg·L-1线性关系良好。
2.5.4 精密度和稳定性试验 取同一浓度对照品溶液，连续进样6次，测得甘油三油酸酯峰面积的RSD 1.4%。取对照品溶液，于配制后0，2，4，8，12 h进样，甘油三油酸酯的峰面积没有明显变化，RSD 1.6%，表明甘油三油酸酯溶液在室温12 h内稳定。
2.5.5 重复性试验 取同批样品6份，按供试品溶液制备方法及检测方法，测得甘油三油酸酯含量的RSD 1.8%，结果可知重复性良好，符合要求。
2.5.6 加样回收率试验 分别精密称取已知甘油三油酸酯含量的粉末化薏苡仁油样品各约6 mg，平行9份，置于100 mL量瓶中，分别精密加入甘油三油酸酯对照品溶液适量，加甲醇稀释至刻度，在线性范围内制成低、中、高质量浓度的供试品溶液，按2.5.2项下色谱条件测定含量，计算回收率，结果见表2。
2.6 甘油三油酸酯吸附率测定
精密称取粉末化薏苡仁油适量，按2.5.1和2.5.2项下方法进行制备和测定。甘油三油酸酯吸附率=粉末中甘油三油酸酯含量/甘油三油酸酯投料量×100%。
2.7 流动性测定
取待测粉体样品，在测量温度（20±2） ℃，湿度（50±5）%的条件下，采用粉体综合特性测试仪测定并计算其休止角、松密度、振实密度。休止角计算方法：由粉体综合特性测试仪得出圆锥体高H和半径r，按公式（1）计算休止角θ。松密度和振实密度的计算方法：将粉体装填于测量容器时，不施加任何外力所测得粉体体积V1和粉7重m1，按公式（2）计算松密度。经粉体综合特性测试仪振荡后，最终体积不变时测得的粉体体积V2和粉重m2，按公式（3）计算振实密度。
tanθ=H/r （1）
ρ1= m1/V1（2）
ρ2= m2/V2（3）
2.8 扫描电镜分析（SEM）
将玉米多孔淀粉、粉末化薏苡仁油分散于盖玻片上，镀金、固定于铜版上，用电子扫描显微镜观察其表面形态。
2.9 溶出度考察
分别将粉末化薏苡仁油、薏苡仁油填装胶囊，按2010年版《中国药典》二部附录XC桨法对溶出度测定，以水900 mL为溶出介质，50 r·min-1，（37±0.5） ℃，于30，60，120，150，180，240，360 min取样5 mL（同时补加同温度等量溶出介质），以0.45 μm多孔滤膜过滤，取续滤液10 μL进行HPLC测定，测定结果代入标准曲线计算浓度，并换算成累积溶出率。
3 结果
3.1 正交试验
正交试验结果见表3，方差分析结果见表4。在形成多孔的过程中，是2种酶的协同作用。糖化酶是外切型淀粉酶，反应初期沿着淀粉分子的非还原末端逐级降解，水解颗粒表面的不规则部分及无定形区，形成一个个很小的孔；随着水解的进行，淀粉颗粒吸水溶胀，α-淀粉酶能接近颗粒内部，其随机内切作用为糖化酶提供新的非还原性末端，两者的协同作用不仅提高了水解速度，也使水解沿着更多的点向颗粒内部推进，最终形成中空的多孔结构的颗粒形状结构[11]。吸油率是反映多孔淀粉成孔好坏的主要指标，多孔淀粉能将油吸附于多孔之中，成孔情况越好，吸油率越高。
由方差分析结果可知，各因素对吸油率影响主次顺序为酶配比﹥pH﹥温度﹥时间，其中酶配比、pH、温度均达到显著水平，确定最佳处方工艺条件为A2B2C3D2，即糖化酶与α-淀粉酶配比为3∶1，酶解反应温度55 ℃，酶解体系pH 5.0，酶解反应时间12 h。根据确定的最佳工艺条件重复3次进行验证试验，所得多孔淀粉的平均吸油率为98.5%。
3.2 多孔淀粉扫描电镜分析 （SEM）
玉米多孔淀粉颗粒表面结构电镜图见图1，多孔淀粉表面产生了许多蜂窝状孔洞或凹坑，多孔由表面向中心延伸，孔径约1～1.5 μm，淀粉颗粒比较完整，保持了淀粉颗粒的骨架结构。多孔淀粉的质量优劣主要在于多孔的直径大小、孔腔体积、淀粉总体积的比率、多孔在淀粉表面的分布、淀粉内部多孔的分布。多孔淀粉的吸油率与其颗粒结构密切相关，颗粒产生多孔结构，同时保持颗粒结构，大大提高了淀粉的比表面积，吸油效果显著提高。从图中可以看出，薏苡仁油基本上被多孔淀粉吸附并包埋在淀粉颗粒内，部分孔洞边沿附着少许薏苡仁油使其色泽发生改变。
3.3 甘油三油酸酯吸附率测定
多孔淀粉对薏苡仁油具有较好的吸附包埋效果，随着多孔淀粉用量增加，粉末化薏苡仁油中甘油三油酸酯收率亦增加。当多孔淀粉与薏苡仁油质量比为4∶1时，用手捏紧挤压时粉末化薏苡仁油表面无明显油腻感，说明薏苡仁油基本上被多孔淀粉吸附并包埋在淀粉颗粒的小孔壁，同时能保持相当的机械强度而不被手指挤压所破坏，见表5。
3.4 流动性测定
多孔淀粉和粉末化薏苡仁油的流动性测定结果见表6。与多孔淀粉对照，粉末化薏苡仁油仍具有较好流动性，便于生产加工或制剂成型。
3.5 溶出度测定
薏苡仁油或粉末化薏苡仁油中甘油三油酸酯在水中的释药曲线见图2。4 h内，薏苡仁油中甘油三油酸酯的释药量高达85.6%。而相同溶出介质条件下，甘油三油酸酯从粉末化薏苡仁油中释放速率较慢，释药量为81.3%。原因可能是多孔淀粉粉末化吸附薏苡仁油的过程中，一部分薏苡仁油进入到淀粉颗粒的孔洞中，而另一部分则吸附在多孔淀粉的表面。而进入淀粉孔洞中的薏苡仁油，由于多孔淀粉吸附作用，使得内容物向外迁移时遇到了阻碍，延滞了释放。
4 讨论
多孔淀粉是一种用途广泛、环境友好的新型生物材料，其制备方法有物理法、化学法、生物法，工业化生产中以生物法为主[12]。生物法制备多孔淀粉的工艺简单易行，所得产品吸附性好、安全性高、综合品质优良[13]。本研究通过正交试验设计优化工艺参数制备的多孔淀粉颗粒，平均粒径较小，表面产生许多由表面向中心延伸的蜂窝状多孔，有利于淀粉颗粒对目的物质的吸附；在溶液中分散性好，具有良好的吸附性能。
本研究采用多孔淀粉粉末化薏苡仁油，即在常温下将载体与目的物质按适当比例进行混合，利用多孔淀粉较大比表面积及颗粒蜂窝状孔洞结构，将薏苡仁油吸附并包埋在多孔淀粉中而成固体粉末。制备工艺简单方便，无需对薏苡仁油进行乳化、均质、干燥等复杂加工，未影响薏苡仁油的风味，也不会因高温加工产生对薏苡仁油成分不利的影响。采用多孔淀粉吸附适量薏苡仁油，制成粉末化薏苡仁油，不仅含油率高，且具有良好的分散性、流动性、可加工性、缓释性能，适于在固体食品、药品中添加。但由于多孔淀粉吸附后的颗粒为开放状态，含有较多不饱和脂肪酸的薏苡仁油仍存在被氧化的风险，故可以选用适宜的壁材将粉末薏苡仁油进行进一步包裹加工，该研究将在后续试验中进行。
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Study on porous maize starch preparation and powdering coix seed oil
JIANG Yan-rong1，2， ZHANG Zhen-hai1， DING Dong-mei1， SUN E1， WANG Jing1， JIA Xiao-bin1，2*
（1. Key Laboratory of New Drug Delivery System of Chinese Materia Medica， Jiangsu Provincial Academy of
Chinese Medicine， Nanjing 210028， China； 2. Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210046， China）
[Abstract] To optimize the preparation conditions of porous starch. The porous starch was used to powder coix seed oil. Porous starch was made of maize starch by using compound enzymes of glucoamylase and α-amylase. The preparation process was optimized through orthogonal test design with oil absorption rate to salad oil as indexes. The effect of different dosages of porous starch on yield of triglyceride by powdering coix seed oil was studied. The triglyceride release behaviors and fluidity of powdered coix seed oil were also studied. The results showed that the optimum conditions for preparation of porous maize starch were as follows， the mass radio of glucoamylase to α-amylase was 3∶1， the temperatures was 55 ℃， pH was 5.0， and hydrolysis time was 12 h. Under these conditions， the oil absorption rate to salad oil was 98.5% for porous maize starch. Porous starch was used to power coix seed oil. When porous starch to coix seed oil was 4∶1， the triglyceride yield of powering coix seed oil was up to 97.02%. The fluidity of powdered coix seed oil was favorable and control released. The preparation of powdered liquid oil with porous starch had many advantages such as simple production technology， convenient operation， low cost and was worth generalizing.
[Key words] coix seed oil； porous maize starch； fluidity； dissolution in vitro
doi：10.4268/cjcmm20131413
