雷蓉,劉亞茹,蘇建,劉永利,

(1.河北省藥品醫(yī)療器械檢驗(yàn)研究院,河北省中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 石家莊 050227;2.河北醫(yī)科大學(xué),河北 石家莊 050017)

參麥顆粒收載于《衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)》中藥成方制劑第十三冊(cè),是由紅參、南沙參、麥冬、黃精、山藥和枸杞子六味藥材提取濃縮成清膏加輔料蔗糖920 g制粒而成,具有養(yǎng)陰生津的功效,用于食欲不振、神經(jīng)衰弱等癥狀,臨床上可以用于治療心悸氣短[1-2]。蔗糖屬于雙糖,是由一分子果糖和一分子葡萄糖脫水縮合而成,在高溫情況下,蔗糖會(huì)分解產(chǎn)生果糖和葡萄糖,并形成一種焦糖色素復(fù)雜的混合型化合物,造成顏色的變化[3]。色澤作為一種外觀特征,在中藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)方面發(fā)揮著重要作用,因此本研究通過(guò)色澤評(píng)價(jià)配方顆粒的質(zhì)量。通過(guò)眼睛觀察判別顏色的傳統(tǒng)手段存在嚴(yán)重不足,易受人為影響,而將顏色進(jìn)行量化的儀器客觀性更強(qiáng),可以很好地彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)[4-6],電噴霧檢測(cè)器(CAD)適用于檢測(cè)不揮發(fā)或者半揮發(fā)性成分,本研究采用高效液相色譜串聯(lián)電噴霧檢測(cè)器(HPLC-CAD)測(cè)定參麥顆粒中糖類(lèi)成分[7]。市售的參麥顆粒來(lái)源于3個(gè)廠家,研究發(fā)現(xiàn)不同廠家參麥顆粒顏色差異較大,經(jīng)調(diào)研,3家企業(yè)生產(chǎn)工藝中制粒溫度稍有差異,因此運(yùn)用Lab色彩模式對(duì)其進(jìn)行色澤分析,并且將色度值(L*、a*、b*)與糖類(lèi)成分含量進(jìn)行結(jié)合分析,探究參麥顆粒的顏色與糖類(lèi)含量的內(nèi)在關(guān)系?，F(xiàn)已有多項(xiàng)研究通過(guò)色澤來(lái)預(yù)測(cè)中藥材中化學(xué)成分含量的高低,有研究表明,根據(jù)金銀花顏色指標(biāo)預(yù)測(cè)其所含總黃酮類(lèi)成分質(zhì)控含量的方法可行[8],可通過(guò)蒸制過(guò)程中何首烏顏色變化預(yù)測(cè)二苯乙烯苷、蒽醌類(lèi)成分的含量[9]。

參麥顆粒所含輔料蔗糖主要用于改善味道,以矯味劑和填充劑的作用而存在。但糖攝入過(guò)多會(huì)對(duì)身體造成危害,因此有必要控制輔料蔗糖的投入量。目前有關(guān)游離糖的控制已廣泛滲透到食品行業(yè),世界衛(wèi)生組織以及《中國(guó)食品膳食指南(2022)》中均對(duì)食品中的游離糖進(jìn)行了控制,但藥品方面相關(guān)的政策法規(guī)尚不完善,因此本文章參考食品中游離糖的控制限度,通過(guò)計(jì)算參麥顆粒中游離糖的含量進(jìn)而對(duì)每日糖攝入量進(jìn)行評(píng)估,為科學(xué)指導(dǎo)患者健康提供了新的思路,為參麥顆粒的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。

1 儀器與材料

1.1 儀器UltiMate 3000型高效液相色譜儀(美國(guó)Thermo公司);XPE26 型電子天平(0.001 mg)、XS105DU 型電子天平(0.01 mg)均購(gòu)于瑞士Mettler-Toledo公司;KQ-500DE型超聲波清洗器(昆山超聲儀器有限公司);超純水系統(tǒng)(Milli-Q,美國(guó)Millipore公司)。

1.2 材料果糖、D-無(wú)水葡萄糖、蔗糖對(duì)照品(批號(hào)依次為100231-202008、110833-202109、111507-202105,質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為99.9%、99.9%、99.8%,中國(guó)食品藥品檢定研究院);乙腈為色譜純;水為超純水。

30批次參麥顆粒樣品抽自全國(guó)各地經(jīng)營(yíng)、使用單位,涉及3個(gè)廠家,其中A廠家樣品10批次(S1～S10),B廠家樣品10批次(S11～S20),C廠家樣品10批(S21～S30)。

2 方法與結(jié)果

2.1 色譜條件色譜柱為GRACE Prevail Carbohydrate ES柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);以乙腈為流動(dòng)相A,水為流動(dòng)相B,梯度洗脫(0～20 min,75%A;20～25 min,75%～90%A);柱溫為30 ℃;流速為1.0 mL·min-1;進(jìn)樣體積為1 μL;CAD檢測(cè)器參數(shù):霧化溫度35 ℃,冪率1.6,采樣頻率10 Hz。HPLC-CAD色譜圖見(jiàn)圖1。

1.果糖;2.葡萄糖;3.蔗糖

2.2 溶液的制備

2.2.1 混合對(duì)照品溶液精密稱(chēng)取各對(duì)照品適量,加水制成果糖、葡萄糖、蔗糖的濃度分別為0.896、0.221、50.479 mg·mL-1的混合對(duì)照品溶液。

2.2.2 供試品溶液取參麥顆粒樣品粉末約0.5 g,精密稱(chēng)定,置具塞錐形瓶中,精密加入10 mL水,密塞,超聲處理(功率250 W,頻率40 kHz)15 min,放冷,搖勻,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得。

2.3 方法學(xué)考察

2.3.1 線性關(guān)系考察取混合對(duì)照品溶液1、0.5、0.2、0.1 mL,加水定容至5 mL,得到不同濃度的稀釋液,將混合對(duì)照溶液及其稀釋液進(jìn)樣測(cè)定。以對(duì)照品溶液的濃度為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算回歸方程,結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 參麥顆粒中3個(gè)糖類(lèi)成分的線性關(guān)系考察結(jié)果

2.3.2 精密度試驗(yàn)取混合對(duì)照溶液,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣測(cè)定6次,記錄果糖、葡萄糖、蔗糖的峰面積,結(jié)果表明,相對(duì)峰面積的RSD分別為1.8%、3.5%、3.8%,表明方法的重復(fù)性良好。

2.3.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)取供試品溶液(S30),分別于0、2、4、6、8、12、24 h時(shí)進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積進(jìn)行計(jì)算,得到果糖、葡萄糖、蔗糖的峰面積的RSD分別為1.7%、2.3%、2.6%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.3.4 重復(fù)性試驗(yàn)取參麥顆粒粉末(S30),按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備低、中、高3個(gè)濃度的樣品,每個(gè)濃度平行制備3份,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件分別進(jìn)樣,記錄色譜圖。結(jié)果表明各色譜峰的相對(duì)保留時(shí)間RSD均小于1.0%,相對(duì)峰面積RSD均小于3.0%,表明該方法重復(fù)性較好。

2.3.5 加樣回收率試驗(yàn)取已知成分含量的參麥顆粒粉末0.25 g,共9份,按樣品中待測(cè)成分含量的50%、100%、150%精密加入各對(duì)照品,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件分別進(jìn)樣,計(jì)算得到果糖、葡萄糖、蔗糖的平均加樣回收率分別為100.74%、103.20%、101.94%,RSD分別為1.3%、1.4%、2.8%,表明方法準(zhǔn)確度良好。

2.4 含量測(cè)定取參麥顆粒樣品溶液,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算樣品中果糖、葡萄糖、蔗糖的含量,結(jié)果見(jiàn)表2。繪制各廠家蔗糖平均含量箱式圖(見(jiàn)圖2)。參麥顆粒處方中規(guī)定加入輔料蔗糖的量為920 g,則每袋含蔗糖為23 g,3個(gè)廠家蔗糖平均含量均超過(guò)23 g/袋,提示制法項(xiàng)未考慮出膏率的變化,固定輔料用量不合理。

表2 參麥顆粒中3個(gè)糖類(lèi)成分的含量測(cè)定結(jié)果(g/袋)

2.5 參麥顆粒色度值的測(cè)定不同廠家生產(chǎn)的參麥顆粒顏色差異明顯,因此通過(guò)測(cè)定不同批次樣品的色度值準(zhǔn)確的分析不同廠家之間的差異性。將參麥顆粒置于同一光源下進(jìn)行拍照,將照片上傳至Adobe Photoshop軟件測(cè)定色度值L*、a*、b*,平行測(cè)定5次,取平均值,通過(guò)E=(a*2+b*2+L*2)1/2,計(jì)算總色度值E[10],結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 參麥顆粒色度值測(cè)定結(jié)果

2.6 參麥顆粒糖含量與色度值的分析

2.6.1 相關(guān)性分析利用SPSS 21.0軟件對(duì)參麥顆粒的色度值(L*、a*、b*)及參麥顆粒中3種糖類(lèi)(葡萄糖、果糖、蔗糖)的含量進(jìn)行皮爾遜分析,結(jié)果見(jiàn)表4。由表可知,參麥顆粒中果糖和葡萄糖的含量與色度值L*呈極顯著負(fù)相關(guān),與a*呈極顯著正相關(guān),與b*呈顯著負(fù)相關(guān);表明參麥顆粒的明度越低,顆粒越偏紅、偏藍(lán),對(duì)應(yīng)的果糖和葡萄糖含量越高。3個(gè)廠家中,B廠家顆粒的顏色最深,對(duì)應(yīng)的葡萄糖和果糖含量最高,C廠家葡萄糖與果糖含量次之,A廠家最少,有文獻(xiàn)表明,在高溫情況下,蔗糖會(huì)分解產(chǎn)生果糖和葡萄糖,并形成一種焦糖色素復(fù)雜的混合型化合物,造成顏色的變化[3],提示B廠家制粒過(guò)程可能存在溫度過(guò)高造成蔗糖分解。

表4 參麥顆粒糖類(lèi)成分和色澤相關(guān)性分析

2.6.2 聚類(lèi)分析將參麥顆粒的色度值以及3種糖類(lèi)成分的含量參數(shù)導(dǎo)入OriginPro 2021軟件進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析(HCA),結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖可知,當(dāng)相對(duì)聚類(lèi)距離為8時(shí),30批樣品按廠家分別聚為三類(lèi),聚類(lèi)效果明顯,表明3個(gè)廠家樣品的顏色及所含糖類(lèi)成分的含量有明顯區(qū)別。

圖3 參麥顆粒糖類(lèi)成分與色度HCA圖

2.6.3 偏最小二乘法判別分析(PLS-DA)以參麥顆粒的色度值(L*、a*、b*)及參麥顆粒中3種糖類(lèi)(葡萄糖、果糖、蔗糖)的含量為變量,利用SIMCA 14.1軟件進(jìn)行PLS-DA分析,結(jié)果如圖4,模型參數(shù)累積方差貢獻(xiàn)率(R2Y)為0.888,預(yù)測(cè)優(yōu)度系數(shù)(Q2)為0.866,均大于0.5,表明模型構(gòu)建成功,由圖4可知,3個(gè)廠家樣品分別聚為三類(lèi),與聚類(lèi)分析結(jié)果一致,其中S26超出邊界范圍,可能是由于其所含蔗糖量比C廠家其他批次樣品中所含蔗糖量少所致。

圖4 參麥顆粒糖類(lèi)成分與色度PLS-DA圖

2.7 參麥顆粒中糖攝入量評(píng)估

2.7.1 糖過(guò)量攝入對(duì)健康的危害糖作為人體的重要能量來(lái)源,貫穿于整個(gè)生命歷程。但國(guó)內(nèi)外有研究表明,糖攝入量過(guò)多可能會(huì)引起口腔健康問(wèn)題以及糖尿病、肥胖、高血壓、高血脂等一系列代謝性疾病的發(fā)生,這些代謝性疾病進(jìn)而引發(fā)心血管疾病[11-12]。牛津大學(xué)的Rebecca Kelly等發(fā)現(xiàn)從食物中攝取的游離糖越多,相關(guān)的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)就越高[13]。James等[14]研究表明控制含糖的碳酸飲料的攝入,可以降低肥胖發(fā)生的危險(xiǎn),用助于控制體重,因此控制每日糖的攝入量很有必要[15-16]。

2.7.2 糖攝入相關(guān)政策游離糖是指由廠商、廚師或消費(fèi)者添加到食品和飲料中的單糖(如葡萄糖、果糖)和雙糖(如蔗糖或砂糖)以及天然存在于蜂蜜、糖漿、果汁和濃縮果汁中的糖。WHO建議成年人和兒童應(yīng)將其每天的游離糖攝入量降至其總能量攝入的10%以下,進(jìn)一步降低到5%以下或者每天大約25 g會(huì)更多益處;《中國(guó)居民膳食指南(2022)》中也提出,兒童和成人控制添加糖的攝入量,每天不超過(guò)50 g,最好控制在25 g以下。由此可見(jiàn)有關(guān)糖攝入量的控制越來(lái)越得到全球的關(guān)注。

2.7.3 糖攝入量及供能比的計(jì)算參麥顆粒是由六味藥材及輔料蔗糖所制的中成藥,參麥顆粒中蔗糖的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)果糖和葡萄糖的含量,因此選擇蔗糖作為評(píng)估指標(biāo)。根據(jù)參麥顆粒中蔗糖含量結(jié)果,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單評(píng)估的方法計(jì)算參麥顆粒中蔗糖的每日攝入量(公式1)及其供能比(公式2)。個(gè)體攝入的總能量采用“2018年中國(guó)居民食物消費(fèi)量調(diào)查”13 083名調(diào)查對(duì)象的個(gè)體食物消費(fèi)量和《中國(guó)食物成分表2002》《中國(guó)食物成分表2004》中食物能量數(shù)據(jù)計(jì)算得出。將每日攝入量結(jié)果導(dǎo)入OriginPro 2021軟件繪制分組柱形散點(diǎn)圖,結(jié)果如圖5所示,由圖可知,蔗糖的日攝入量占總能量攝入的百分比均超過(guò)10%,違反了WHO及《中國(guó)居民膳食指南(2022)》中的建議,可能會(huì)對(duì)人體造成危害,因此提醒生產(chǎn)廠家應(yīng)減少輔料蔗糖的投入或者制備成無(wú)糖制劑供患者服用。

圖5 參麥顆粒中蔗糖供能比圖

參麥顆粒中蔗糖的每日攝入量公式為:

參麥顆粒蔗糖日攝入量=F×C

(1)

參麥顆粒中蔗糖的供能比公式為:

(2)

式中,TE(%)為個(gè)體供能比,F為每日服藥頻次,C為參麥顆粒中蔗糖含量,TE為個(gè)體攝入總能量。

3 討論

實(shí)驗(yàn)考察了供試品溶液的提取溶劑(50%乙醇、70%乙醇、水)、提取時(shí)間(10、15、20 min)對(duì)果糖、葡萄糖、蔗糖提取效率的影響,通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),用水提取效果更好,并且超聲15 min 3種糖類(lèi)成分均已提取完全,最終確定供試品制備方法為用水超聲15 min。

采用聚類(lèi)分析、OPLS-DA分析多種化學(xué)計(jì)量學(xué)分析方法對(duì)來(lái)自3個(gè)廠家的30批參麥顆粒樣品的糖類(lèi)成分含量與色度值進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,3個(gè)廠家的平均蔗糖含量均超出了處方規(guī)定量,揭示處方規(guī)定輔料用量不合理,未考慮出膏率的變化,建議處方更改為“加蔗糖適量,制成1 000 g”。個(gè)別廠家顆粒顏色較深,而蔗糖經(jīng)高溫會(huì)發(fā)生降解導(dǎo)致顏色加深,提示個(gè)別廠家在制粒過(guò)程中存在干燥溫度過(guò)高的問(wèn)題,建議廠家注意制粒過(guò)程中溫度的控制。3個(gè)廠家的30批樣品蔗糖攝入量均超標(biāo),建議可研制無(wú)糖劑型,增加適用人群。本研究通過(guò)測(cè)定參麥顆粒色度值及糖類(lèi)含量,為制備工藝提供參考;通過(guò)評(píng)估糖攝入量,為指導(dǎo)目標(biāo)患者合理用藥提供指導(dǎo)。