藥物制劑口感評價方法及其在中藥制劑中的應(yīng)用進展

劉 倩， 范 紅， 鄧雨嬌， 許潤春， 張定堃， 馬鴻雁

(成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，四川省中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用省部共建國家重點實驗室培育基地，四川 成都 611137)

藥物的口感能在一定程度上影響患者服藥的積極性，也是決定患者服藥順應(yīng)性的重要因素，特別是兒科用藥[1]，而中藥由于組成成分的多樣性和復(fù)雜性，其不良口感也非常明顯。矯味技術(shù)是藥物制劑的研究熱點，但相關(guān)評價方法不完備，使其應(yīng)用發(fā)展受到限制。若將中藥制劑的口感變好，可使其充分發(fā)揮治療作用的同時提高患者服藥順應(yīng)性，還能增強在同類產(chǎn)品中的競爭性。藥物味覺評價對于掩蔽藥物不良口感、提高服藥順應(yīng)性具有重要意義，在制劑處方設(shè)計中的重要性日益突出。本文介紹了8種國內(nèi)外藥物制劑口感主、客觀評價方法的優(yōu)缺點，以及它們在中藥制劑中的應(yīng)用研究進展，以期為矯味輔料的開發(fā)和口服制劑掩味技術(shù)的研究提供評價手段。

1 主觀評價法

1.1 多因素調(diào)查評價 多因素調(diào)查評價是將多個因素匯總后得到一個綜合性指標(biāo)的方法，應(yīng)用于藥物口感評價時采用填寫調(diào)查問卷的方式，先明確影響口感的各因素，實驗結(jié)束后再進行分析，得出綜合性結(jié)果。Preis等[2]以其評價西替利嗪鹽酸鹽口感，步驟見圖1。該方法調(diào)查因素眾多，能較完整地測試出志愿者在感官實驗中口嘗藥物的感受，并從不同方面對藥物口感進行評價，具有較強的綜合性，從而得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。

圖1 西替利嗪鹽酸鹽的掩味評價步驟

1.2 排序+評分法(ISEM法) ISEM法采用隨機、單盲法，志愿者口嘗多個供試品后，根據(jù)自己味覺感受將樣品從不苦到苦的順序排列，按照先前的參比液等級確定其具體苦度值和苦味等級，最后記錄在提前設(shè)計好的“藥物苦味排序評分表”中。具體實驗過程為志愿者提前被告知該溶液的具體苦度值和苦度分級，然后取30 mL陰性參比溶液含于口中15 s，為使口腔苦味感受區(qū)能感受到苦味，受試者需不斷做漱口動作，吐出溶液后用純水漱口5次，直至口中無苦味，2 min后即可測試陽性參比溶液，樣品測定過程和參比溶液測定過程相同[3]。李學(xué)林等[4]采用該方法探討阿魏酸鈉、三氯蔗糖、β-環(huán)糊精單獨或聯(lián)合應(yīng)用對黃柏水煎液的掩味效果，并比較掩味前后其化學(xué)成分變化，發(fā)現(xiàn)水煎液加入以上3種掩味劑后其苦味均有所下降，合并使用后矯味作用增強，而且成分總量無明顯變化。

1.3 時間優(yōu)勢描述結(jié)合多元統(tǒng)計分析法 在時間優(yōu)勢描述結(jié)合多元統(tǒng)計分析法過程中，實驗者需確定不同屬性的參比樣品，規(guī)定其強度值，前期受過訓(xùn)練的志愿者的測試為藥物吞咽加30 s余味品嘗，并對藥物進行口感評價，如酸味、苦味、沙粒感等。相比于經(jīng)驗評價法，該方法誤差更小，可根據(jù)藥物不同性質(zhì)在實驗過程的不同時間點進行評價，可使結(jié)果更科學(xué)全面，但部分樣品可能存在一定的刺激性或毒性，對受試人員要求也較高，并會存在明顯的個體差異，使其應(yīng)用受到諸多限制。李潘等[5]采用該方法，篩選出草珊瑚含片的最佳真實口感處方。

2 客觀評價法

2.1 模糊數(shù)學(xué)綜合評價法(FSEM法) 模糊數(shù)學(xué)綜合評價法以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，能把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，通過模糊數(shù)學(xué)的隸屬度和隸屬函數(shù)理論，將影響藥物口感的多因素間關(guān)系進行數(shù)學(xué)抽象化，并建立理想化評價模式，其最大優(yōu)點是可對受到多種因素制約的藥物口感作出總體評價，但也存在計算復(fù)雜，易出現(xiàn)評價模糊、分辨率變差、甚至評判失效等缺點[6]。王曉梅等[7]采用該方法優(yōu)化十味益脾顆?？谖?，確定甜橙香精與阿司帕坦合用的矯味效果最好，配方為每1 kg十味益脾顆粒中含阿司帕坦10.0 g、甜橙香精5.0 g。祝洪艷等[8]通過該方法發(fā)現(xiàn)，三氯蔗糖與桔子香精聯(lián)合應(yīng)用對復(fù)方板藍根口服液的矯味效果最好，配方為每1 L口服液中加入三氯蔗糖1.5 g、桔子香精0.5 g。

2.2 動物偏好指數(shù)雙瓶喜好實驗方法 雙瓶喜好實驗分為實驗組、對照組，在動物飼養(yǎng)籠外放2個外形相同、內(nèi)容物不同的飲水瓶，其評價標(biāo)準(zhǔn)為2組動物飲水時的自身逃避反應(yīng)大小和飲水量多少，它利用動物趨利避害特性來對藥物口感進行評價，但容易受到動物種類、生存環(huán)境等因素影響。韓雪等[9]以鞣酸為澀味標(biāo)準(zhǔn)物，性別、體質(zhì)量為考察指標(biāo)，采用該方法考察小鼠對中藥澀味的敏感度，發(fā)現(xiàn)其厭惡程度與鞣酸濃度呈正比。

2.3 電子舌評價 電子舌是以非特異性、低選擇性、交互敏感的多傳感陣列為基礎(chǔ)，感知未知液體樣品的整體特征信號，并采用化學(xué)計量學(xué)方法對樣品進行定性定量分析的檢測技術(shù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和環(huán)境等領(lǐng)域[10-14]。

2.3.1 分類及原理 目前，用于味覺評價的電子舌系統(tǒng)主要有2種，分別為Insent、α-Astree，前者原理是將被測物放于人工脂膜上，通過觀察膜上電位變化來確定被測物的口感；后者使用晶體場效應(yīng)電極，通過測定液體樣品的綜合味覺信息來輸出信息[15]。整個系統(tǒng)由傳感器陣列、軟件分析系統(tǒng)組成，分別用于采集信息及處理、輸出信息。根據(jù)作用原理，α-Astree電子舌系統(tǒng)可以分為電勢型、伏安型、阻抗譜型，具體見表1。

表1 3種味覺傳感器陣列原理

2.3.2 組成及特點 電子舌中有味覺傳感器陣、信號處理系統(tǒng)、模式識別系統(tǒng)3個部分，其中味覺傳感陣列可感受各種味覺物質(zhì)，收集到各種味覺信息；信號處理系統(tǒng)可將收集到的味覺信息轉(zhuǎn)化為電信號；模式識別系統(tǒng)提取電信號，并將其進行識別、分析、處理[16]。電子舌可得到樣品整體信息，也稱為“指紋”數(shù)據(jù)，比普通化學(xué)儀器處理得到的更完整[17]，具有無損、客觀性、智能檢測、快速、靈敏度高、高度交叉敏感性等優(yōu)點。國內(nèi)外大量研究表明，電子舌所得結(jié)果與體外溶出試驗、體內(nèi)口嘗評價法具有較高的一致性[18-21]，但它對待測樣品濃度的要求很高，許多藥物需稀釋很多倍才可測定；不同識別模式結(jié)果之間可比性差，受外界環(huán)境影響大；設(shè)備價格昂貴，探頭壽命短，目前大多為科研應(yīng)用[22]，商業(yè)應(yīng)用較少。

2.3.3 應(yīng)用 電子舌檢測過程包括樣品溶出、 取樣、測量、結(jié)果分析等階段，先將傳感器浸入標(biāo)準(zhǔn)液中，得到1個標(biāo)準(zhǔn)信號后再浸入待測液中，得到1個待測液的信號，2個信號相比即可得知待測液與標(biāo)準(zhǔn)液之間的差距[23]。Katharina等[24]歸納總結(jié)了2000年至2010年電子舌在液體制劑處方開發(fā)中的應(yīng)用文獻，主要集中在對營養(yǎng)液、硫酸奎寧、氨基酸類藥物、普魯本辛、奧芬溴銨等藥物的味覺評價。劉瑞新等[25]以穿心蓮水煎液為苦味中藥模型藥，選擇2,4-二羥基甲苯酸(DA)、甜蜜素(SC)、醋酸鈉(NaAc)、腺苷-5′-磷酸(AMP)作為掩味劑，采用電子舌測定，再通過主成分分析法進行數(shù)據(jù)分析，歐氏距離計算進行不同維度數(shù)據(jù)空間，以苦距大小為評價指標(biāo)來評價掩味效果，發(fā)現(xiàn)電子舌評價結(jié)果與口嘗基本一致的是DA、SC、AMP這3種掩味劑，不一致的劑是NaAc。

2.4 微電極陣列

2.4.1 原理 在與細胞直接接觸的區(qū)域進行電極表面修飾時，可使細胞在電極上貼附、生長[26]。切片、細胞或者離體組織直接緊密地放于微電極陣列上，可同時記錄60個位點的細胞外場電位信號，廣泛用于心臟、視網(wǎng)膜、細胞生物節(jié)律等方面的研究。該方法應(yīng)用于味覺研究時，能以非侵入性、長期的方式監(jiān)測高時間、空間分辨率的多個連接站點味覺細胞的電生理活動，具有響應(yīng)速度快、集成度和靈敏度高等優(yōu)點，但其尺寸太小，制備困難，故成本較高，受環(huán)境影響大，穩(wěn)定性不理想，而且由于微電極抓取的電流能達到nA甚至pA級別，故要求檢測系統(tǒng)具有更高的信號檢測靈敏度。

2.4.2 應(yīng)用 在味覺研究實驗過程中，記錄室的溫度應(yīng)控制在室溫，將味覺上皮組織從舌根剝離出來，浸泡在磷酸鹽緩沖液中，然后固定在MEAs表面，檢測并記錄其內(nèi)在興奮性，作為對照組，隨后將待測樣品加入到微電極陣列槽室中，記錄下其產(chǎn)生的電生理信號，可得到振幅和振幅持續(xù)時間，計算不同振幅之間的比值及振幅與持續(xù)時間的比值，即得到準(zhǔn)確的實驗結(jié)果。生物傳感器對同一藥物不同濃度梯度的刺激呈劑量依賴性響應(yīng)，故微電極陣列可用于不同藥物同一濃度和同一藥物不同濃度的口感評價[27]。Liu等[28]用大鼠的味覺上皮組織和36通道的微電極陣列組成生物傳感器，來識別和區(qū)分鹽類成分。Zhang等[29]采用60通道的微電極陣列記錄細胞外電生理活動，來評價不同的鮮味促進劑。Liu等[30]采用通道為32、直徑30 m的微電極陣列作為多通道平臺，記錄味覺上皮組織的細胞外電勢以檢測苦味，發(fā)現(xiàn)微電極陣列對不同苦味刺激會產(chǎn)生特定的電生理信號，當(dāng)苦味物質(zhì)濃度不斷增加時，味覺上皮組織的細胞在電生理活動中呈劑量依賴性。

2.5 功能性磁共振成像 當(dāng)人或動物受到刺激后，神經(jīng)元會不斷活動傳遞信息，它在活動過程中會導(dǎo)致血液流速發(fā)生改變，而功能性磁共振成像可應(yīng)用核磁造影技術(shù)測出該種變化。盡管該方法有很多技術(shù)優(yōu)勢，但它也存在操作復(fù)雜、影響因素多、經(jīng)濟成本高等缺點。

2.5.1 分類 功能性磁共振成像根據(jù)測定的對象不同，主要分為3類，見圖2。

圖2 功能性磁共振成像分類

2.5.2 應(yīng)用 分別用水和咖啡因作為對照組和實驗組，發(fā)現(xiàn)咖啡因在中央溝蓋區(qū)域存在正激活，而在海馬體、腦島、杏仁核等區(qū)域存在負激活[31]。 Iannilli等[32]分別用食鹽和蔗糖代表咸味和甜味來刺激舌頭，證明磁場人腦島區(qū)域有與味覺相關(guān)的電位或大腦能對這2種刺激作出回應(yīng)。van Rijn等[33]選擇無甜度的麥芽糖糊精作為對照組，有甜度的麥芽糖糊精+三氯蔗糖作為實驗組，確定甜味對大腦區(qū)域的激活作用，發(fā)現(xiàn)兩者在大腦左頂葉下回、左側(cè)額上回、左側(cè)額中回、右側(cè)額下回等區(qū)域均存在不同程度的激活。

3 結(jié)語

口感是影響藥物制劑研制成敗的關(guān)鍵因素之一，如何定量、客觀、科學(xué)地對其進行表征，是制約藥物研究與開發(fā)的關(guān)鍵問題。中藥口服顯效迅速，生物利用度高，但其固有的不良口感成為制約相關(guān)口服制劑發(fā)展的最大障礙[34]，導(dǎo)致嚴重影響患者服藥的順應(yīng)性。目前，對中藥掩味效果的評價還沒有形成一套通用的標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)體系亟需進一步完善規(guī)范。

本文將藥物制劑口感評價方法分為主觀、客觀，8種方法在制劑口感試驗中各有特點，不僅包括傳統(tǒng)手段，也有近年新開發(fā)的手段，可更加全面、系統(tǒng)地反映藥物口感評價。具體見表2。

表2 8種評價方法的特點

雖然藥物制劑口感的評價方法較多，但由于沒有統(tǒng)一規(guī)定，導(dǎo)致各方法所得出的結(jié)論之間可比性較差，故建立不同評價方法的統(tǒng)一規(guī)范具有重要指導(dǎo)意義。另外，各種評價方法本身也存在局限性，如受到傳感器陣列的限制，電子舌對某些檢測對象的信息感應(yīng)不強，故可將各種評價方法合理聯(lián)合使用，可更好地輔助掩味技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。本文描述了口感評價的主客觀方法，以期為藥物制劑質(zhì)量評價及開發(fā)利用提供借鑒與參考，并為中藥制劑掩味評價方法的發(fā)展提供方向。