復合維生素B中B2含量的快速測定

李偉珍,吳定麗,王 琪,吳云妹,陳梓云

(嘉應學院化學與環(huán)境學院，廣東 梅州 514015)

復合維生素B是由維生素B1、維生素B2、維生素B6等多種成分組成的復方制劑，臨床上主要用于B族維生素缺乏所引起的營養(yǎng)不良、腳氣病等疾病的輔助治療。維生素B2(核黃素)與人類多種疾病有密切關(guān)系，在多種疾病的治療和輔助治療中顯示出廣闊的應用前景。維生素B2應用廣泛，一般不會出現(xiàn)不良反應，但不能過量用藥，否則會引起瘙癢、灼熱、腹痛、血糖異常等癥狀[1-3]。

市售的復合維生素B產(chǎn)品分為藥物和保健品兩大類，是補充B類維生素及維生素B2的常見產(chǎn)品。藥物類維生素B片常稱為復合維生素B片，為復方制劑；保健品類維生素B片常稱為B族維生素片，主要成分除含B族維生素預混料外，還含有明膠、香精、礦物質(zhì)等。這兩大類維生素B片產(chǎn)品中的維生素B2含量參差不齊。

目前測定復合維生素B中維生素B2含量的方法有高效液相色譜法、高效液相色譜-二極管陣列檢測器(HPLC-DAD)法、定量核磁共振法、中紅外定量分析法[4-9]等。這些方法的操作較復雜，耗時較長，難以快速完成大批量的藥品、食品監(jiān)測任務。

近紅外光譜分析是一種簡便、準確、快速、無損、無污染的分析檢測技術(shù)，近年來在食品分析、藥物分析領(lǐng)域應用廣泛[10-13]。本文采用近紅外技術(shù)采集復合維生素B片的漫反射近紅外譜圖，結(jié)合偏最小二乘法，分別建立了藥物復合維B片中B2含量的定量分析模型，以及保健品B族維生素片中B2含量的定量分析模型，建立了一種快速檢測復合維生素B中B2含量的新方法。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器

Antaris Ⅱ傅里葉變換近紅外(FT-NIR)光譜儀，TQ Analyst光譜分析軟件，LC-20AT型高效液相色譜儀，SS-01型Super-Shark IR震蕩機。

1.2 實驗藥品及樣品

維生素 B2(＞ 98.0%)，甲醇 (GR)，冰醋酸 (AR)，1-己烷磺酸鈉(99%)。實驗樣品見表1、表2。

1.3 實驗方法

1.3.1 高效液相色譜法測定樣品中B2的含量

以樣品單位片重 (g)中所含的B2質(zhì)量 (g)來表征B2的含量(%)。

色譜柱：Shimpack VP-ODSC18柱(4.6 mm i.d×150 mm，5 μm)；流動相：己烷磺酸鈉-甲醇-冰醋酸 (70∶30∶0.5)；柱溫 30℃ ；流速 1.0mL·min-1；進樣量 10 μL；檢測波長 267nm。

標準曲線的繪制：取1.5mg維生素B2置于100mL容量瓶中，加超純水稀釋到刻度線，作為對照品儲備液。用移液管移取維生素B2儲備液0.1、0.2、0.5、0.7、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL 分別置于 10mL棕色容量瓶，以超純水為溶劑，配制系列濃度的標準溶液，避光操作。以質(zhì)量濃度(X)為橫坐標、色譜峰面積(Y)為縱坐標，做線性回歸方程，得到維生素B2的線性回歸方程。

表1 復合維生素B藥品Tab.1 Multivitamin B drugs

表2 B族維生素保健品Tab.2 B vitamin health products

樣品中維生素B2含量的測定：稱取50mg樣品粉末置于50mL的容量瓶中，用超純水定容，超聲10min，避光操作。每個樣品取2個樣本，取平均值作為樣品中維生素B2的實測值。

1.3.2 樣品近紅外光譜的采集

光譜測定條件：以空氣作背景，用AntarisⅡ傅立葉近紅外光譜儀的積分球模塊附件采樣，設置波數(shù)范圍為 10000 cm-1～4000 cm-1，掃描次數(shù) 64次，分辨率8cm-1，優(yōu)化增益為1x。

近紅外光譜的采集：根據(jù)藥片大小取6～12片研磨成粉末，分成3份，用振蕩機粉碎成粒度更細的粉末(振蕩機的轉(zhuǎn)速為4000r·min-1，震蕩時間為1min)，分別裝入3個樣品杯中。用積分球漫反射分析模塊測定近紅外譜圖，每份樣測5張譜圖，每種樣品共測得15張樣本譜圖。13種藥物復合維生素B片，共測得195張譜圖待用；10種保健品B族維生素片，共測得150張譜圖待用。

1.3.3 復合維生素B藥品中B2含量的定量分析模型(模型1)

以1.3.1中HPLC法得到的復合維生素藥品中B2含量為參比，選擇表1中的10批次(樣品1～10)為建模的訓練集樣品。數(shù)據(jù)類型設置：每個樣品任取12張譜圖作為訓練集樣本(共120個)，余下3張譜圖設為內(nèi)部驗證集樣本(共30個)。采用TQ Analyst 9.0軟件中的偏最小二乘法(PLS)，建立復合維生素藥品中B2含量的定量分析模型(模型1)。

1.3.4 B族維生素保健品中B2含量的定量分析模型(模型2)

以1.3.1中HPLC法得到的B族維生素保健品中B2含量為參比，選擇表2 中的8批次(樣品1～8)為建模的訓練集樣品。數(shù)據(jù)類型設置：每個樣品中任取12張譜圖作為訓練集樣本(共96個)，余下3張譜圖設為內(nèi)部驗證集樣本(共24個)。采用TQ Analyst 9.0軟件中的偏最小二乘法(PLS)，建立B族維生素保健品中B2含量的定量分析模型(模型2)。1.3.5 定量分析模型的外部驗證

選擇表1中未參與建模的樣品(樣品11～13)為建模的外部驗證集，對所建的模型1進行外部驗證。選擇表2中未參與建模的樣品(樣品9#～10#)為建模的外部驗證集，對所建的模型2進行外部驗證。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品中B2含量的HPLC分析結(jié)果

樣品的HPLC分析結(jié)果表明，13個批次的復合維生素B藥品中，B2的質(zhì)量百分比在1.83%～2.61%之間。10個批次的B族維生素保健品中，B2的質(zhì)量百分比在0.025%～2.36%之間。

2.2 復合維生素B藥品中B2含量的定量分析模型的建立

按1.3.3的方法建模，對光譜的數(shù)據(jù)形式、光譜范圍、預處理方式進行選擇，剔除可疑譜圖，通過模型的內(nèi)部驗證、交互驗證等方式優(yōu)化模型，得到復合維生素B藥品中B2含量的定量分析模型(模型1)的最佳條件：采用一階導數(shù)光譜數(shù)據(jù)形式，建模波段 選 在 7364.98 cm-1～7017.52cm-1和 5198.72 cm-1～4424.31cm-1兩個波段。模型1的校正均值方差(RMSEC)為0.0510，校正相關(guān)系數(shù)Rc為0.9768，樣品預測均值方差(RMSEP)為0.0310，預測相關(guān)系數(shù)Rp為0.9826。模型1的性能指數(shù)為85.5，模型1見圖1。

圖1 復合維生素B藥品中B2的模型預測值與HPLC測定值(模型1)Fig.1 Model prediction value and HPLC measurement value of B2 in multivitamin B drugs (Model 1)

2.3 B族維生素保健品中B2含量的定量分析模型的建立

按1.3.4的方法建模，對光譜的數(shù)據(jù)形式、光譜范圍、預處理方式等進行選擇，剔除可疑譜圖；通過模型的內(nèi)部驗證、交互驗證等方式優(yōu)化模型，得到B族維生素保健品中B2含量的定量分析模型(模型2)的最佳條件：采用一階導數(shù)光譜數(shù)據(jù)形式，建模波 段 選 在 8923.63 cm-1～8122.40 cm-1、6738.06 cm-1～5787.01 cm-1、5359.9 cm-19～4638.48 cm-1、4497.18 cm-1～4466.65cm-1等4個波段。模型2的校正均值方差(RMSEC)為0.0576，校正相關(guān)系數(shù)Rc為0.9976，樣品預測均值方差(RMSEP)為0.0631，預測相關(guān)系數(shù)Rp為0.9972。模型2的性能指數(shù)為90.2，模型2見圖2。

2.4 模型的外部驗證

按1.3.5的方法對模型1和模型2進行外部驗證，得到樣品中B2含量的預測值，并計算絕對誤差和相對誤差，結(jié)果見表3、表4。

圖2 B族維生素保健品中B2的模型預測值與HPLC測定值(模型2)Fig.2 Model prediction value and HPLC measurement value of B2 in B vitamin health products (Model 2)

表3的數(shù)據(jù)顯示，復合維生素B藥品中B2含量的定量分析模型(模型1)的預測值，與HPLC測定值的絕對誤差為-0.10%～0.13%，相對誤差為-4.66%～6.28%。表4的數(shù)據(jù)顯示，B族維生素保健品中B2含量的定量分析模型(模型2)的預測值，與HPLC測定值的絕對誤差為-0.01%～0.11%，相對誤差為-3.22%～5.42%。

表3 模型1的預測值及其與HPLC測定值的誤差Tab.3 The predicted value of model 1 and its error with the measured value of HPLC

表4 模型2的預測值及其與HPLC測定值的誤差Tab.4 The predicted value of model 2 and its error with the measured value of HPLC

模型1和模型2的外部驗證結(jié)果表明，模型1和模型2的預測準確性均較高，都可以用于快速檢測復合維生素B藥品或B族維生素保健品中維生素B2的含量。

3 結(jié)論

以高效液相色譜法為測定樣品中B2含量的參比方法，采集樣品的近紅外光譜，用TQ Analyst軟件，選用偏最小二乘法(PLS)，建立了復合維生素B藥品中B2含量的定量分析模型，以及B族維生素保健品中B2含量的定量分析模型。實際應用時，僅需把采集的近紅外光譜導入模型，即可快速得到結(jié)果。由此建立了準確、快速、簡便地檢測復合維B中B2含量的新方法。