基于模糊數(shù)學(xué)綜合評價的水蛭掩味方法△

楊梅，李蔚群，張微，高艷紅，關(guān)永霞*，張貴民*

1.魯南厚普制藥有限公司，山東 臨沂 276006；2.魯南制藥集團(tuán)股份有限公司/中藥制藥共性技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 臨沂 276006

動物藥因其藥理活性強(qiáng)、療效顯著，被廣泛應(yīng)用于中藥制劑中。《中華人民共和國藥典》2015年版共收載動物藥46種，如水蛭、蜈蚣、地龍、僵蠶等，其中含水蛭的中成藥近20種，如脈絡(luò)舒通丸、脈絡(luò)舒通顆粒、腦心通膠囊、血栓心脈寧片等[1]。通常水蛭等動物藥在制劑過程中易產(chǎn)生不良?xì)馕?，特別是其特異性腥臭味易致患者服藥后產(chǎn)生惡心、嘔吐等不適反應(yīng)，影響用藥依從性。因此，基于臨床用藥實(shí)際應(yīng)對其進(jìn)行掩味工藝研究。

常規(guī)中藥掩味方法主要有添加矯味劑、包衣法、包裹法等[2-4]，但此類方法多側(cè)重于改善異味入口后的不良感受，大多患者在服用含腥臭異味動物藥后仍存在噯氣、惡心、嘔吐等不適反應(yīng)[5]，且掩味研究對象以制劑居多，鮮有針對原粉入藥動物藥的專項(xiàng)研究。模糊綜合評價法應(yīng)用于中藥制劑口感評價已有報道[6-7]，但針對原粉入藥的動物藥掩味效果評價少有提及。本研究在前期對水蛭原粉掩味前后腥臭異味物質(zhì)變化分析的基礎(chǔ)上[8]，利用β-環(huán)糊精研磨包合技術(shù)開展腥臭異味動物藥水蛭掩味工藝研究，基于模糊綜合評價法對該工藝進(jìn)行綜合分析評價，佐以掩味前后腥臭味物質(zhì)變化分析對其優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，優(yōu)選能改善腥臭異味動物藥水蛭口感及服藥后胃腸道不適反應(yīng)的掩味方案，為其感官評價提供一種客觀的、可量化的評價參考。

1 材料

1.1 儀器

GC-2010型氣相色譜儀、HS-20型頂空進(jìn)樣器(日本 Shimadzu公司)；PM180R型高速冷凍離心機(jī)(意大利ALC公司)；LRVM-MSH-GN型龍脈精研機(jī)(山東龍脈科技發(fā)展有限公司)；LD-400A型高速多功能搖擺式粉碎機(jī)(浙江永康市紅太陽機(jī)電有限公司)；FA1004型電子分析天平(上海精密儀器儀表有限公司)；AG285型電子天平(瑞士Mettler-Toledo 公司)；GZX-9140MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司)；78HW-1型恒溫磁力攪拌器(杭州儀表電機(jī)有限公司)。

1.2 試藥

β-環(huán)糊精(批號：180623)、羥丙基β-環(huán)糊精(批號：180607)均購自淄博千匯生物科技有限公司；糊精(批號：180305，鄭州銀鶴糊精有限公司)；阿斯巴甜(批號：180817，天新食品股份有限公司)；正己醛(美國Sigma公司，批號：S88145，純度≥98%)；三甲胺水溶液(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，批號：201501，純度：30%)。

水蛭、蜈蚣、全蝎3種動物藥取樣于魯南厚普制藥有限公司中藥材陰涼庫，經(jīng)魯南制藥關(guān)永霞高級工程師鑒定分別為水蛭科動物水蛭HirudonipponicaWhitman、蜈蚣科動物少棘巨蜈蚣ScolopendrasubspinipesmutilansL.Koch和鉗蝎科動物東亞鉗蝎ButhusmartensiiKarsch的干燥體。

2 方法與結(jié)果

2.1 藥材原粉的制備

分別將水蛭、蜈蚣、全蝎3種動物藥低溫干燥至手折易斷為度，依次用搖擺式粉碎機(jī)進(jìn)行機(jī)械粉碎，過80目篩，即得，備用。

2.2 掩味劑的選擇

相關(guān)資料表明，在黃柏、小檗堿等苦味藥物中添加適量β-環(huán)糊精、甜味劑等輔料可較好改善相應(yīng)藥物的口感[4，9]。據(jù)此，選擇β-環(huán)糊精、阿斯巴甜、糊精為待選掩味劑進(jìn)行初選。分別稱取2.1項(xiàng)下水蛭等藥材原粉各適量，置于龍脈精研機(jī)中，按表1制備方案依次進(jìn)行研磨作業(yè)，得各預(yù)試樣品。

表1 預(yù)試樣品制備方案

分別取上述各預(yù)試樣品5 g，以100 mL溫水(40～50 ℃)攪拌分散，得各預(yù)試樣品混懸液。參照文獻(xiàn)[10]，隨機(jī)選取20名健康志愿者，依次對各預(yù)試樣品混懸液逐一品嘗并記錄真實(shí)感受，并在品嘗1個樣品后用清水漱口以確保不影響下一個樣品的品嘗效果。結(jié)果18名志愿者認(rèn)為添加β-環(huán)糊精的樣品口感較好，11名志愿者認(rèn)為添加糊精的樣品較好，17名志愿者認(rèn)為添加阿斯巴甜(用淀粉補(bǔ)齊質(zhì)量至100%)的樣品無掩味效果。表明β-倍他環(huán)糊精的掩味效果最好，而阿斯巴甜幾乎無掩味作用。此外，掩味劑的加入量、研磨時間對掩味效果亦有較大影響。

2.3 掩味樣品的制備

結(jié)合2.2項(xiàng)下預(yù)試結(jié)果，參照相關(guān)文獻(xiàn)，以水蛭原粉為考察對象，選擇掩味劑種類(A)、加入量(B)及研磨時間(C)為考察因素，采用三因素三水平L9(34)正交試驗(yàn)對掩味方案進(jìn)行考察[9，11]。掩味劑選擇藥劑學(xué)上具分散或包合作用的糊精、β-環(huán)糊精、羥丙基β-環(huán)糊精，其加入量分別為原粉質(zhì)量的50%、100%和150%，研磨時間分別為5、10、15 min，依2.2項(xiàng)下研磨方法制備各掩味樣品，見表2～3。

表2 水蛭掩味正交試驗(yàn)因素水平

表3 水蛭掩味正交試驗(yàn)方案

2.4 模糊數(shù)學(xué)綜合評價法進(jìn)行口感評價

2.4.1因素集和評語集的確定 結(jié)合文獻(xiàn)[10，12-14]，選擇腥臭異味、反胃程度、整體口感作為評價指標(biāo)，即為因素集打分標(biāo)準(zhǔn)為很好(95分)、好(80分)、一般(70分)、差(60分)、很差(40分)。根據(jù)感官評價統(tǒng)計(jì)結(jié)果，建立矩陣，采用模糊數(shù)學(xué)評價模型[6-7，15]進(jìn)行分析。

2.4.2感官評價結(jié)果統(tǒng)計(jì) 稱取2.3項(xiàng)下各掩味樣品5.0 g，分別溶于200 mL熱水，由50名健康志愿者對樣品逐一進(jìn)行感官評價，并在品嘗1個樣品后用清水漱口以確保不影響下一個樣品的品嘗效果，并根據(jù)口感調(diào)查表打分標(biāo)準(zhǔn)對所嘗溶液進(jìn)行打分，結(jié)果見表4。

表4 水蛭掩味正交試驗(yàn)感官評價結(jié)果

2.4.3權(quán)重向量的確定 根據(jù)各指標(biāo)對水蛭原粉掩味效果的影響程度，采用強(qiáng)制決定法，確定權(quán)重分別為腥臭異味30分，反胃程度40分，總體口感30分，總計(jì)100分。

2.4.4建立模糊矩陣 將感官指標(biāo)綜合評價結(jié)果用Y表示。模糊關(guān)系綜合評價集Y=H×M，其中權(quán)重集為H，模糊矩陣為M。將表中腥臭異味、反胃程度、總體口感評價結(jié)果除以總評價人數(shù)，可得各試驗(yàn)的模糊矩陣。

M1=

M2=

M3=

M4=

M5=

M6=

M7=

M8=

M9=

2.4.5綜合隸屬制度的建立 根據(jù)模糊變換原理，采用普通矩陣乘法對各類因素的綜合評價結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，即Y=H×M。如：

同理可得

2.4.6綜合評分 將各評語集對應(yīng)的分值(很好、好、一般、差、很差)與模糊綜合評價的結(jié)果相乘、加和，得到各配方的綜合評分結(jié)果。

Q1=0.058×95+0.070×80+0.127×70+0.200×60+0.495×40=51.808

Q2=0.080×95+0.117×80+0.182×70+0.267×60+0.350×40=59.650

Q3=0.090×95+0.133×80+0.235×70+0.277×60+0.265×40=62.867

Q4=0.408×95+0.342×80+0.153×70+0.072×60+0.025×40=82.158

Q5=0.493×95+0.362×80+0.090×70+0.040×60+0.015×40=85.100

Q6=0.308×95+0.332×80+0.143×70+0.112×60+0.105×40=76.758

Q7=0.370×95+0.215×80+0.192×70+0.138×60+0.085×40=77.467

Q8=0.220×95+0.282×80+0.293×70+0.082×60+0.123×40=73.800

Q9=0.302×95+0.308×80+0.197×70+0.110×60+0.083×40=77.025

各配方綜合評分排序?yàn)榕浞?>配方4>配方7>配方9>配方6>配方8>配方3>配方2>配方1。配方5和配方4的得分均大于80分。

對綜合評分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行直觀分析和方差分析，結(jié)果見表5～6。方差分析結(jié)果表明，各因素各水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，根據(jù)直觀分析結(jié)果，掩味效果的影響因素順序?yàn)锳>C>B。最佳掩味方案為A2B2C3，即向水蛭粉末中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%的β-環(huán)糊精，密閉研磨15 min。

表5 水蛭掩味正交試驗(yàn)方案及直觀分析結(jié)果

表6 水蛭掩味正交試驗(yàn)方差分析

2.5 最佳掩味方案驗(yàn)證

2.5.1模糊數(shù)學(xué)綜合評價法驗(yàn)證 稱取2.1項(xiàng)下水蛭粉末3份，每份100 g，分別加入β-環(huán)糊精100 g，密閉研磨15 min，即得驗(yàn)證樣品1～3。由50名健康志愿者對3份驗(yàn)證樣品逐一進(jìn)行感官評價，按照2.4項(xiàng)下的模糊數(shù)學(xué)綜合評價法，進(jìn)行感官評價，最終計(jì)算出驗(yàn)證樣品1～3的綜合評分結(jié)果分別為85.009、85.732、84.997。驗(yàn)證結(jié)果表明，本研究的掩味方法能有效改善水蛭粉末入口后的不良口感，并減輕服用后的惡心、反胃等胃腸反應(yīng)。

2.5.2掩味前后腥臭異味成分變化 參照本團(tuán)隊(duì)前期研究結(jié)果[8]，以未掩味的水蛭原粉為對照，對2.5.1項(xiàng)下驗(yàn)證樣品1～3中正己醛進(jìn)行測定，以驗(yàn)證該方法的掩味效果，具體為以腥臭味指標(biāo)成分正己醛為對照品，取水蛭原粉10 g和驗(yàn)證樣品20 g，分別置于250 mL燒杯中，各加水100 mL，以封口膜密封杯口，攪拌60 min，靜置，5000 r·min-1(離心半徑為12.97 cm)離心5 min，分別得到原粉固形物、原粉水液、混合粉固形物和混合粉水液共4種樣品。將上述4種樣品共12份依次置于揮發(fā)油提取裝置中，各加水至總液量約200 mL，各加入乙酸乙酯2 mL，按《中華人民共和國藥典》2015年版(四部)通則2204“揮發(fā)油測定法”操作，提取3 h，收集乙酸乙酯液，依次作為水蛭供試品溶液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，對上述樣品進(jìn)行氣相檢測。檢測結(jié)果表明，驗(yàn)證樣品的離心水液中未檢測到正己醛，說明該掩味方法可有效抑制水蛭原粉中腥臭味成分溶出。各樣品測得的色譜圖見圖1。

注：A.正己醛對照品；B.水蛭供試品Ⅰ；C.水蛭供試品Ⅱ；D.水蛭供試品Ⅲ；E.水蛭供試品Ⅳ；1.正己醛。圖1 正己醛對照品及各供試品的氣相色譜圖

3 結(jié)論與討論

本研究借助于β-環(huán)糊精研磨包合技術(shù)對腥臭異味突出的水蛭藥材掩味方法展開研究，采用模糊綜合評價法對各方案的掩味效果進(jìn)行評定，結(jié)合正交試驗(yàn)分析方法，優(yōu)選出效果最佳掩味方案，即向水蛭粉末中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%的β-環(huán)糊精密閉研磨15 min。該方案可有效掩蓋水蛭的腥臭異味，患者服用后惡心、反胃等胃腸反應(yīng)弱，整體口感評價好。該方法可改善常規(guī)動物藥掩味方法中的局限和不足，處理方法易于操作，便于推廣應(yīng)用。

本研究采用模糊數(shù)學(xué)綜合評價法對腥臭異味突出的中藥水蛭掩味方案進(jìn)行評定，使感官定性評價定量化，可作為掩味方案篩選的重要依據(jù)。對掩味前后腥臭異味指標(biāo)成分正己醛變化的氣相檢測結(jié)果表明，模糊數(shù)學(xué)綜合評價法篩選出的掩味方案可有效減少藥材原粉中正己醛的溶出，證實(shí)該方法應(yīng)用于口感評價準(zhǔn)確有效。模糊數(shù)學(xué)綜合評價法簡便可靠，現(xiàn)已廣泛用于中醫(yī)藥行業(yè)，把中醫(yī)藥的模糊概念具體化，使中醫(yī)藥學(xué)在保留原有精華的基礎(chǔ)上，向著合理化、現(xiàn)代化和科學(xué)化方向發(fā)展。