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【医药感官】基于感官评价法的清热类中药口服液味觉评价研究
中药口服液体制剂显效迅速,生物利用度高,特别适用于儿童、老人等吞咽固体制剂有困难的特殊人群,但中药口味不佳,特别是清热类口服制剂,其复方组成多含苦味中药饮片,使得制剂整体苦度较高,从而影响患者服药依从性。为了改进口感,部分清热类口服液进行了简单掩味处理。目前,该类制剂的整体口感如何、已实施掩味的其掩味效果如何等尚不明确。
口尝评价作为传统感官味觉评价方法,简便易行且能直观反映人体真实的味觉感受,在口服制剂的口感评价中最为常用。电子舌技术目前在食品领域已有较为广泛的应用,在中药性味辨识中也已被投入使用。因此本研究拟筛选出所有市售的中药清热类口服液,通过感官味觉对其苦、酸、甜、辛、咸味及整体口感进行评价;通过获取其电子舌味觉信息,进一步探讨其与感官味觉评价的一致性及基于该技术研究其味觉信息规律的可行性;掌握目前该类制剂处方药物组成及特点、是否添加掩味剂、添加掩味剂种类、各类因素与苦度之间的相关性等,为针对性改善口服中药液体制剂的口感提供数据和技术支撑,最终促进中医药的发展。
一、仪器与材料
1.1 仪器
HJ-2B型万分之一电子天平,德国Sartorius、BT0、AE1、GL1传感器;无水乙醇;氯化钾、氢氧化钾、酒石酸;甜味浸泡液;水为纯化水。样品为市售69种清热类口服液(表1)
【医药感官】基于感官评价法的清热类中药口服液味觉评价研究
1.2 材料
对照品盐酸小檗碱,批号170406,质量分数98.62%;无水乙醇;氯化钾、氢氧化钾、酒石酸;甜味浸泡液;水为纯化水。样品为市售69种清热类口服液(表1)。
二、方法与结果
2.1 研究样品选择
清热类中药口服液体制剂筛选范围:《中国药典》2020年版一部中成药部分;2020年版《国家基本医疗保险、工伤保险和生育保险药品目录》中成药部分;河南省医药采购平台品种。筛选原则:口服液剂型;具有清热类功效;市面有售。
根据上述原则最终在市场上购买到69种,见表1,包括25种儿童专用制剂。69种口服液中,42种(60.9%)添加了不同类型的掩味剂;添加掩味剂的制剂中,26种(61.9%)添加了1种掩味剂,14种(33.3%)添加了2种掩味剂,2种(4.8%)添加了3种掩味剂;掩味原理相对较为单一,以增甜为主;掩味剂类型涉及蔗糖、蜂蜜、单糖浆、甜菊素、甜蜜素等,其中,添加蔗糖的占比42.9%,蜂蜜与甜菊素均占比11.9%,甜蜜素与薄荷脑均占比7.1%。
25种儿童制剂中,16种(64.0%)添加了不同类型的掩味剂;添加掩味剂的儿童制剂中,6种(37.5%)添加了1种掩味剂,10种(62.5%)添加了2种掩味剂;掩味原理以增甜为主;添加掩味剂类型中,蜂蜜占比37.5%,其次为蔗糖,占比31.3%,单糖浆占比18.8%,甜蜜素与甜菊素均占比12.5%。
2.2 基于感官的味觉评价
2.2.1 评价员筛选及培训
(1)评价员筛选:经河南中医药大学第一附属医院伦理委员会审查批准后(伦理批件号:2021HL-198),课题组对招募的评价员进行了包括苦味敏感度在内的严格筛选,在试验前签订知情同意书。评价员纳入、排除标准参照文献方法,纳入标准:①年龄18~40岁,身体健康;②能够保证参与口尝评价时间;③有主观能动性(意愿和兴趣);④阅读并充分理解受试者须知,签署知情同意书。排除标准:①有严重口腔疾病者;②心态过于紧张者;③口尝柠檬黄水溶液评价有苦味的志愿者;④品尝溶液前3 h进食(尤其是刺激性食物)者;⑤怀孕、哺乳期、有遗传病史、对即将评价样品存在过敏的、有胆囊炎及胃肠道严重疾病者;⑥具有其他可能影响味觉的不良嗜好,如吸烟、饮酒等;⑦味觉功能异常者。
(2)标准化培训:具体参照文献方法,分别取37 ℃下各质量浓度的盐酸小檗碱参比溶液15 mL于口尝杯中,由评价员含于口中,计时15 s,在口腔进行漱口动作,目的是使舌根及舌侧苦味的感受区域能够感知样品的苦味,根据表2对比记忆参比溶液的苦度分级、苦度值,吐出后漱口至少3次,直至口腔中不再有苦味感受,15 min后将5个等级的参比溶液按照随机顺序采取单盲法再按上述口尝流程让评价员进行口尝并排序,通过考核者可进行后续的口尝评价。最终选择25名通过考核的健康评价员作为受试者。
【医药感官】基于感官评价法的清热类中药口服液味觉评价研究
2.2.2 参比液及样品制备
(1)参比液制备:根据课题组前期研究[9-11],苦味分为5个等级,每个等级对应一定的苦度范围,以不同质量浓度的盐酸小檗碱溶液作为苦味参比溶液对应不同苦度等级,制备苦度等级为I~V的盐酸小檗碱参比溶液。参比溶液制备完毕后需37 ℃水浴保存。
(2)样品制备:以儿童清咽解热口服液为例,取药品原液15 mL于口尝杯中,备用。
2.2.3 感官味觉评价模式
选择中药中常见的酸、苦、甜、辛、咸5种味道为味觉评价指标,69种口服液分为12轮进行口尝,每轮口尝6种口服液样品,其中第12轮口尝样品数为3种。每轮样品随机排序进行编号并置于口尝纸杯中,然后评价员按编号根据标准化培训方法进行口尝,将评分结果填入“口感评价表”中,然后吐出样品,漱口5次,至口腔内无苦味,1~2 min后测定下1个样品。每个样品可重复评价,最终评价员需在“口感评价表”中填入每个样品得分与排列顺序。
(1)半定量评价:根据表3~7口感描述评价表对其进行酸味、甜味、咸味、辛味与整体口感进行半定量评价。其中表7包括对整体口感的分类描述,表8包括对苦味进行分类描述。
2.2.3 感官味觉评价模式
选择中药中常见的酸、苦、甜、辛、咸5种味道为味觉评价指标,69轮进行口尝,每轮口尝6轮口尝样品数为3~2 min后测定下1个样品。每个样品可重复评价,最终评价员需在“口感评价表” 中填入每个样品得分与排列顺序。
(1)~7口感描述评价表对其进行酸味、甜味、咸味、辛味与整体口感进行半定量评价。其中表7包括对整体口感的分类描述,表8的参比溶液,评价员根据标准化培训对样品进行定量评价,口感描述及定量范围见表8。
【医药感官】基于感官评价法的清热类中药口服液味觉评价研究
2.2.4 数据处理与分析
本实验由评价员进行感官评价,由于人的主观性及个体差异可能造成不同评价员之间的苦味评价存在差异,实际测试中个别数据会偏离整体水平,但又不能作为异常值直接予以剔除,因此参照文献方法[8,13]采用Grubbs检验法对数据进行异常值的循环检验和剔除。每组数据每轮仅剔除1个异常值,进行多轮的循环检验剔除。此外,测试数据值过大或过小均有可能成为异常值,因此采用双侧检验进行剔除,本实验选择检出水平为0.1、剔除水平为0.05个)数据进行循环检验剔除,共剔除113种半定量味觉信息(酸、辛、甜、咸味及整体口感味觉信息)、69、1.46、2.03、1.54)被分为A(一般或好喝);去感热口服液、抗病毒口服液等34种(49.3%)被评价为C(难喝)。其中有31种添加了掩味剂但整体口感分类仍然在B类与C)被评为甲(没有苦味或微苦);馥感啉口服液、蓝芩口服液、小儿双金清热口服液等23种(33.3%)被评为丙(很苦);没有制剂被评为丁(不能忍受的苦度)。其中有19种口服液的27.5%种儿童制剂中苦味分类结果中,儿童清咽解热口服液、小儿广朴止泻口服液等15)被评为甲类;馥感啉口服液、小儿解表口服液、小儿双金清热口服液、小儿热速清口服液等10种(40.0%种添加了掩味剂但苦度仍在乙类。
其他味觉评价中,酸味评价中被评为I级分别有40、29种;辛味评价中占比被评为I、III种;甜味评价中被评为I、III、37、16种;咸味评价中被评为I、III、32、3种。
2.3 基于电子舌的味觉评价
2.3.1 参比液及样品制备
(1)、500 mL无水乙醇,摇匀;再加0.56 g KOH负极清洗液配制:取1 L纯水、300 mL浓盐酸,摇匀定容,即得。
(3)量瓶,加0.045 g、500 mL玻璃电极浸泡维护液配制:加248.2 g KCl纯水中,超声使之完全溶解,定容于1 L电子舌实验样品制备:将3、5、10、25)传感器活化:在进行测试之前,传感器取出后需浸泡在对应的维护液中24 h以上,在膜表面形成溶液膜(检测必备),其中,除甜味传感器GL1需浸泡在专属的甜味浸泡液中,其余传感器均浸泡在适量的参比溶液中,正负电极浸泡于玻璃电极浸泡维护液,活化24 h后方可安装使用。
(2)TS-5000Z型电子舌测试:首先分别在清洗液、参比液、另一参比液中清洗90、120组参比液中分别清洗3 s,循环测试4次,去掉第1次循环,取后3测试时循环测试5次平均数据作为测试结果。
(3)型电子舌8根传感器中C00和AE1种电子舌味觉值,分别称作先味和回味,而AN0、CT0传感器只输出先味值,AAE除输出鲜味值外,同时输出了所测样品的味觉丰富度。
2.3.3 基于电子舌的味觉评价结果 电子舌评价中共利用8根传感器采集到69种味觉信息,分别为C00)、酸性苦味回味(aftertaste-B);AE1传感器采集到的涩味(astringency)、涩味回味(aftertaste-A);GL1传感器采集到的甜味(sweetness);AAE传感器采集到的鲜味(umami)、丰富度(richness与−13,其他味觉的无味点都为0。甜味的响应值平均得分为1.91,咸味平均得分第5,后续在深入研究时可在口尝实验中加入涩味评价,探究涩味对其整体口感的影响大小。有60
2.4 各类味觉信息的相关性分析
2.4.1 基于感官的各类味觉相关性分析
(1)检验:将口服液的整体口感评分及五种味觉评分导入SPSS 26.0检验,通过Pearson个变量之间的相关性大小,其相关系数绝对值越接近1检验结果显示,苦味、辛味、咸味分别与整体口感呈极显著负相关(P<0.01),相关系数分别为−0.869、−0.541),相关系数为0.794多元线性回归:以口服液的整体口感评分为因变量,以5检验显著性P<0.01,斜率(即回归系数)分别为−0.520(酸味)、−0.338(甜味)、−0.596-0.092 x2+0.099 x4=0.867。
(2)口服液整体口感预测模型:以整体口感得分为因变量,以其他5模型,并对模型进行置换检验,判断是否出现过拟合。PLSR分析如图2种口服液口感评价Y值的回归分析图,横坐标表示的是口感评价PLSR模型中的预测Y值,纵坐标表示的是口感评价的实测Y值(整体评价),得到其预测模型为Y=X-1.012−0.007,说明该模型预测能力强;图2-B横坐标表示的是经过200的值。是否过拟合的判断标准是:R2回归线在Y轴的截距小于0.4,R2、Q2拟合回归线斜率大于0,则说明模型没有出现过拟合。本研究进行200,Q2回归线的Y轴截距为−0.329 0模型获取其变量重要性投影图,通过该模型获取其变量重要性投影(variable importance for the project值是反映自变量对因变量的解释能力的重要指标,VIP值越大说明自变量对因变量解释能力越强,其中苦味和甜味VIP(1、BT0、C00检验分析其相关性。由于酸性苦味回味电子舌响应值58.0%都在无味点以下,因此选择碱性苦味回味、碱性盐类苦味、酸性苦味3关性检验,结果可得,碱性盐类苦味、酸性苦味均与口尝苦度值有显著相关性(P<0.05)、C00传感器的味觉响应值为自变量进行线性回归,结果表明电子舌测试碱性苦味回味、碱性盐类苦味、酸性回味与口尝苦味均无显著线性关系。
(3)BT0、C00传感器的味觉响应值为自变量导入SIMCA 14.1数据统计分析软件中,建立PLSR模型,并对模型进行置换检验,判断是否出现过拟合。结果中R2=0.137,该模型预测能力不强。
2.4.3 苦度预测模型的建立
(1种口服液的苦味饮片含量与苦度进行分析。
对口服液中的极苦饮片含量、苦味饮片含量、微苦饮片含量以及是否添加掩味剂(未添加掩味剂记为1,添加掩味剂记为2原数据-均值)/、X2、X4“规划求解”方法,以X1、X3为自变量,口尝苦度(I)为因变量,建立基于单味中药饮片等级苦度信息的复方中药口服液整体苦度预测模型(半定量化)。关系式如下:I=f1(X1, X2,X3, X4)可得,清热类口服液的苦度与所含苦味饮片含量有关,当n>0.537(临界系数),表示预测苦度的拟合方程有意义,此时I=0.342 X1,根据结果可得,清热类口服液的口尝苦味得分与是否添加掩味剂或无显著相关性。
【医药感官】基于感官评价法的清热类中药口服液味觉评价研究
费希纳定律,计算出各苦味饮片对应的苦度系数(k0),然后根据各饮片的含量计算出各口服液中所含苦味饮片的标准表观苦度(Ixn),将各苦味饮片的标准表观苦度进行加和从而得到复方中药口服液的预测苦度(I预测),建立基于单味饮片标准表观苦度的复方中药口服液整体苦度预测模型(定量化),探讨I预测与真实苦度 (I真实)之间的相关性。关系式如下:
I0=k0lgC0
Ixn=k0lgCx
I预测=Ix1+Ix2+…+Ixn
最终得到20预测与I可得,通过对复方口服液中的苦味饮片的苦度进行加和,得到的I真实之间的线性关系y+0.663 4,R2>临界系数0.561(P<0.01=20),说明基于中药单味饮片标准表观苦度的复方中药口服液整体苦度预测模型建立可行。
【医药感官】基于感官评价法的清热类中药口服液味觉评价研究
三、讨 论
3.1 清热类口服液味觉现状
本研究对市售清热类口服液进行味觉评价研究,由结果可得:清热类口服液有超过4成在“很苦或可忍受的”范围内,大部分口服液的口感都在“不好喝或难喝”的范围,有超过6成添加了掩味剂,添加掩味剂的制剂中有将近一半仍在乙/丙类,有超过7成仍在B/C类;25种儿童适用制剂中4成有“可忍受的苦度或很苦”,大部分在“不好喝或难喝”的范围,有超过6成添加了掩味剂,添加掩味剂的制剂中有超过4成仍然在乙/丙类,有近7成仍在B/C类。说明多数企业对制剂口感较为重视,但采取的掩味技术效果并不理想。清热类口服液中没有添加掩味剂的制剂中有近8成在B/C类,有近4成在乙/丙类,有必要进行进一步的掩味处理。
以上都表明目前清热类口服液的整体口感不容乐观,已经添加了掩味剂的口服液的味觉现状仍有较大的改进空间。研究发现,该类制剂现有的掩味技术以添加甜味剂为主,掩味原理及掩味剂品种单一,缺乏灵活性,并不能够完全满足于其掩味需求,并且中药饮片化学成分多样复杂,很多饮片都具有独特的苦味,且在炮制、配伍、煎煮、制剂等过程中,各成分之间常发生多种反应,生成新物质,各物质的致苦机制也不一样。这些情况都导致多数中药制剂苦味复杂、强烈而持久,使得常用的掩味方法在中药制剂中的应用受到很大限制[14]。因此,中成药的掩味课题仍是药学领域的重要课题,且由于中药液体制剂多成分、大剂量、非固体的特点,有必要采取以抑苦为主,增甜、加香为辅的复合掩味技术,才能整体提升中药口服液体制剂的口感。
3.2 口服液苦度预测模型的探讨
本课题将口服液中的苦味药物成分含量进行统计,采用Excel),夏枯草在《中国药典》2020年版中描述为气微,味淡,其不含苦味饮片,因此表9年版中无描述,在《中华本草》中描述为气微,微苦,其预测苦度较真实苦度不苦,由于金莲花在《中国药典》2020>相关系数临界值0.537,P<0.01=24,但常理来说,极苦饮片由于具有更高的苦度,其系数k1应高于其他因素,而本预测模型中k1较小,原因可能在于复方组成中含有极苦饮片的样本量较少,且此模型数据来源不够精细,因此本预测模型也具有一定的局限性。基于以上分析,建立口服液苦度预测模型的可行性高,未来有望建立更加精准的口服液苦度预测模型,为中药口服液体制剂的口感研究奠定基础。
3.3 影响中药口服液体制剂口感的因素
影响中药口服液体制剂口感的因素包括外部因素和内部因素。外部因素除上述5部曲抑苦、增甜、加香[16]。影响中药口服液体制剂口感最主要的内部因素是其物质基础,例如本研究中69口感是决定患者用药依从性和口服制剂市场占有率的重要因素[18-19]味的表征研究[21]、中药质量辨识[22-23]、药物苦度定量研究[8,24-26]等,在中药掩味研究方面也有颇多应用[10,26-27],电子感官用于中药口感评价已成趋势。但是,本研究中利用电子舌评价并未得到较多有价值的信息,部分信息与口尝结果有所出入。究其原因,人类的舌上有成千上万个味蕾,苦味的味蕾较其它味觉的味蕾分布要更为密集得多,而电子舌传感器数量有限,能够获得的信息也有限,虽然电子舌在灵敏度或检测限方面可能有所提高,且无口尝法中的安全性风险,但在丰富度及复杂味觉的评价方面尚不能与人类口尝相媲美,未来有待于发展出更先进的味觉传感器技术,能够更进一步的用于口感评价。清热类中药口服液体制剂在市场上所占份额颇多,其口感问题与社会生活息息相关,本研究对清热类口服液的酸、甜、苦、辛、咸、5种口味以及整体口感进行评价,并探究口感呈现效果的深度原因,有利于后续对清热类口服液口感的进一步研究,乃至实现对清热类口服液的精准掩味,以此提高病人的服药依从性。
来源:中草药杂志社
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