葉美玉，王燕萍，張靜，馬銘，劉景龍，胡芳弟

（蘭州大學(xué)藥學(xué)院，甘肅蘭州730000）

黨參山楂健脾養(yǎng)胃方是由黨參、白扁豆、陳皮、山楂等8 味藥材按一定處方比例組方而成的臨床經(jīng)方，對(duì)于治療脾胃虛弱，脘腹脹滿等癥狀具有顯著療效。該方在臨床使用中以湯劑為主，存在食用、攜帶不便及儲(chǔ)存不易等缺點(diǎn)。咀嚼片是近年發(fā)展起來的一種速效制劑，由于其特有的優(yōu)勢(shì)，已越來越受到人們的關(guān)注，藥片經(jīng)嚼碎后便于吞服，藥片表面積增大，提高了藥物的生物利用度[1]。咀嚼片服用方便，特別適用于小兒、老人、吞咽困難或胃腸功能較差的患者，可減少藥物對(duì)胃腸道的負(fù)擔(dān)[2]。近年來，越來越多的中藥復(fù)方制劑和保健品開發(fā)成咀嚼片。因此，將黨參山楂健脾養(yǎng)胃方開發(fā)成咀嚼片，具有廣闊的市場(chǎng)前景?；炝显O(shè)計(jì)是近年發(fā)展起來廣泛應(yīng)用于食品[3-5]、藥物[6]、化工[7]、農(nóng)藥[8]等產(chǎn)品的配方試驗(yàn)中，可通過較少的試驗(yàn)次數(shù)，利用回歸分析，獲得配方與性能之間的定量關(guān)系，從而得到較佳的配方，提高工作效率和設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性[9-10]。本研究旨在以該方的提取物為主要原料，選擇適當(dāng)?shù)妮o料，采用濕法制粒壓片工藝研制出制備方法簡(jiǎn)單、酸甜可口、攜帶食用方便的黨參山楂健脾養(yǎng)胃咀嚼片，為該產(chǎn)品的開發(fā)提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黨參山楂健脾養(yǎng)胃方干膏粉（以下簡(jiǎn)稱干膏粉）：自制；阿斯帕坦、檸檬酸、薄荷香精、桔子香精、硬脂酸鎂（食品級(jí)）：河南慶飛食品配料有限公司；乙醇為食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

多功能粉碎機(jī)（750T）：上海市浦恒信息科技有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱（DHG－9070A）：上海－恒科學(xué)儀器有限公司；單沖壓片機(jī)（DP30A）：北京新龍立科技有限公司；片劑硬度儀（YD－20KZ）：天津市天大天發(fā)科技有限公司；分析電子天平（FA2004）：上海良華儀器儀表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 黨參山楂健脾養(yǎng)胃咀嚼片的制備

將干膏粉及輔料，粉碎過120 目篩，稱取配方量的物料并置于研缽中研磨混勻，過篩混合3 次后加入適量乙醇制軟材，達(dá)到手握成團(tuán)、輕壓即散的狀態(tài)時(shí)過20 目篩制粒，制粒完成后置烘箱干燥至顆粒的含水量為2%～3%時(shí)，過20 目篩整粒，加入適量硬脂酸鎂后壓片即得[11-13]。

1.3.2 配方中各成分的單因素考察

1.3.2.1 矯味劑的篩選

在配方優(yōu)化中，首先通過單因素試驗(yàn)優(yōu)化干膏粉、阿斯帕坦、檸檬酸、薄荷香精、桔子香精添加范圍，按表1 進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定混料設(shè)計(jì)各配方的添加范圍。

1.3.2.2 黏合劑的篩選

分別采用體積分?jǐn)?shù)為50 %、60 %、70 %、80 %、90 %、95%的乙醇溶液作為黏合劑，以軟材黏度、過篩情況、黏沖情況為指標(biāo)，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明以體積分?jǐn)?shù)為95%乙醇為黏合劑制軟材效果好。

1.3.2.3 潤(rùn)滑劑的篩選

分別采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10 %、0.25 %、0.50 %、1.00 %、2.00%的硬脂酸鎂作為潤(rùn)滑劑，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%硬脂酸鎂作為潤(rùn)滑劑效果好。

1.3.2.4 片劑硬度的選擇

咀嚼片的硬度在質(zhì)量和感官評(píng)價(jià)中是至關(guān)重要的，以片重差異和外觀為指標(biāo)，硬度太大，不利于咀嚼；硬度太小，容易碎片，不利于貯存和攜帶[14]。通過試驗(yàn)，確定片劑硬度為50N，適宜咀嚼，口感較好。

1.4 感官評(píng)價(jià)方法

采用《食品感官評(píng)價(jià)原理與技術(shù)》中的九點(diǎn)標(biāo)度法[15]，請(qǐng)10 名評(píng)價(jià)員分別對(duì)評(píng)分體系中每一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)分，評(píng)定過程中需不斷漱口，排除外來或口腔殘留氣味對(duì)評(píng)定結(jié)果的影響，感官指標(biāo)體系和標(biāo)度表見表1。

表1 感官指標(biāo)評(píng)價(jià)體系Table 1 Sensory evaluation system

根據(jù)評(píng)價(jià)過程中的評(píng)價(jià)員們對(duì)上述6 個(gè)項(xiàng)目的反響程度，給上表中的6 個(gè)項(xiàng)目給以一定的權(quán)重系數(shù)，然后進(jìn)行綜合評(píng)分。在評(píng)分過程中發(fā)現(xiàn)，評(píng)價(jià)員們對(duì)氣味、可嚼性和外觀的變化反響不明顯，而咀嚼片的風(fēng)味、口感對(duì)可接受程度影響比較大，故在加權(quán)評(píng)分中主觀以風(fēng)味、口感和可接受程度為主（權(quán)重系數(shù)分別為0.3、0.2、0.2），香味、可嚼性和外觀為輔（權(quán)重系數(shù)為0.1），按公式（1）對(duì)感官指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)綜合評(píng)分。

式中：Aij、Bij、Cij為第 i 項(xiàng)的第 j 個(gè)指標(biāo)；S1、S2、S3為樣本標(biāo)準(zhǔn)差；W1、W2、W3為權(quán)重系數(shù)。

1.5 混料設(shè)計(jì)

本研究借助試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件Design-Expert 8.0 軟件中的混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)，由于D-Optional 方法試驗(yàn)次數(shù)少、信息量充分、參數(shù)預(yù)測(cè)精度高，采用此方法對(duì)黨參山楂健脾養(yǎng)胃咀嚼片配方進(jìn)行優(yōu)化。在設(shè)計(jì)試驗(yàn)前，各配方因素需要有一個(gè)較優(yōu)的范圍，以保證試驗(yàn)設(shè)計(jì)的精確性。本研究通過前期單因素試驗(yàn)，選取了各配方因素的適宜條件范圍作為設(shè)計(jì)范圍，結(jié)果見表2。

表2 影響因素水平Table 2 Level of influencing factors

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

干膏粉、阿斯帕坦、檸檬酸、薄荷香精、桔子香精的添加量對(duì)咀嚼片感官評(píng)價(jià)的影響見表3 和圖1。

表3 單因素試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Single factor test results

由表3 和圖1 可以看出5 種成分隨著添加量的增加，感官評(píng)分都出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。選取評(píng)分結(jié)果5 分以上為添加范圍，故確定干膏粉的添加范圍為90.00%～97.00%，阿斯帕坦的添加范圍為1.00%～3.30%，檸檬酸的添加范圍為0.001%～1.500%，薄荷香精的添加范圍為0.12%～3.50%，桔子香精的添加范圍為0.12 %～2.4 %為后續(xù)的混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)提供試驗(yàn)范圍。

2.2 混料設(shè)計(jì)

2.2.1 模型的建立及評(píng)價(jià)

利用Design-expert 8.0 軟件設(shè)計(jì)出混料設(shè)計(jì)各試驗(yàn)方案，見表4。

圖1 處方中各因素的單因素考察結(jié)果Fig.1 Single factor investigation results of each factor in the prescription

表4 混料設(shè)計(jì)及感官分值的實(shí)測(cè)值和預(yù)測(cè)值Table 4 Measured and predicted values of mixture design and sensory score

對(duì)響應(yīng)值感官分值的試驗(yàn)值進(jìn)行二次多項(xiàng)回歸擬合。根據(jù)擬合結(jié)果，二項(xiàng)式擬合具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），因此選擇二項(xiàng)式模型對(duì)結(jié)果進(jìn)行擬合，得到感官分值（Y）與各因素之間的擬合方程：

通過對(duì)模型的方差分析，見表5。

表5 感官分值回歸方程的方差與顯著性差異Table 5 Variance and significance differences of sensory score regression equation

發(fā)現(xiàn)二次模型達(dá)到P＜0.01 的顯著水平，判定系數(shù)R2=0.961 7，說明變量Y 的變異中有96.17%是由變量A、B、C、D、E 引起，只有 3.83%不能用該模型解釋。校正后的判定系數(shù)R2adj=0.932 1，表明模型方程很好地?cái)M合了指標(biāo)與處方工藝的比率關(guān)系。由F 檢驗(yàn)可知其中AB，AC，BC，BD，CD，CE 對(duì)回歸方程具有顯著性影響。

2.2.2 配方中各成分變化對(duì)咀嚼片感官指標(biāo)的影響

混料設(shè)計(jì)可以根據(jù)各組分的三元等值線圖直觀地觀察各組分的變化對(duì)產(chǎn)品感官指標(biāo)的影響。圖2 是各因素對(duì)感官分值影響的曲線圖，圖3 是處方中各因素的等高線圖和3D 曲面圖。

從圖2 和圖3（a）（b）（c）（d）可以看出，干膏粉（A）、阿斯帕坦（B）、檸檬酸（C）和薄荷香精（D）對(duì)咀嚼片感官分值的影響趨勢(shì)為具有最高點(diǎn)的拋物線形和上升的圓滑曲面，其中等高線圖均呈橢圓形，說明各因素之間具有不同程度的交互作用． 同時(shí)也可以看出產(chǎn)品的感官分值有極大值。

圖2 各因素對(duì)感官分值影響的曲線圖Fig.2 Influence of various factors on sensory score

圖3 處方中各因素的等高線圖和3D 曲面圖Fig.3 Contour map and 3D curved surface map of each factor in the prescription

從圖2 和圖3（e）可以看出，桔子香精（E）的比率變化對(duì)咀嚼片感官分值的影響呈緩慢上升的曲線型，可能是由于桔子香精味甜，在感官評(píng)定過程中受甜味劑阿斯帕坦的干擾。

2.3 咀嚼片配方優(yōu)化

用軟件的最優(yōu)化功能設(shè)定各組分的變化范圍，然后設(shè)定所期望的響應(yīng)值，見表6。

表6 試驗(yàn)變量和響應(yīng)值的目標(biāo)范圍Table 6 Target range of experimental variables and response values

軟件運(yùn)行后，從隨機(jī)組合開始進(jìn)行最陡爬坡預(yù)測(cè)，直到目標(biāo)響應(yīng)值。軟件給出了4 組達(dá)到或接近目標(biāo)響應(yīng)值時(shí)的4 個(gè)組合，并提供了預(yù)測(cè)值，見表7。

表7 各組份最佳組合和預(yù)測(cè)結(jié)果Table 7 Best combination of each component and forecast results

從表7 可以看出，最優(yōu)組合為：干膏粉95.596%、阿斯帕坦1.819%、檸檬酸0.807%、薄荷香精0.778%、桔子香精0.500%。為了便于實(shí)際操作，咀嚼片的處方定為干膏粉95.60%、阿斯帕坦1.80%、檸檬酸0.80%、薄荷香精0.80%、桔子香精0.50%。

按照優(yōu)化后的處方制備3 批產(chǎn)品，請(qǐng)10 名評(píng)價(jià)員進(jìn)行感官評(píng)定，感官評(píng)定結(jié)果為7.59±0.05，與預(yù)測(cè)值相一致。

3 討論與結(jié)論

確定輔料在配方中配比，使感官指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)，是咀嚼片配方研究中的重要問題。目前大多數(shù)研究采用均勻設(shè)計(jì)或正交設(shè)計(jì)進(jìn)行，存在試驗(yàn)次數(shù)多、預(yù)測(cè)性差、精密度不夠等缺點(diǎn)。D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)是解決指標(biāo)與成分比例之間關(guān)系的試驗(yàn)方法，通過合理選擇少量試驗(yàn)點(diǎn)以獲得盡可能全面的處方配比，能避免多因素相互交叉和干擾，適用于多因素多水平試驗(yàn)[16]。吳佳麗等[17]采用混料設(shè)計(jì)研究調(diào)味液配方中各成分的不同組合對(duì)即食文蛤調(diào)味的感官質(zhì)量影響，獲得了即食文蛤調(diào)味液的最優(yōu)配方。符方方等[18]通過D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)優(yōu)化格列吡嗪pH 非依賴型緩釋片的處方，所建立的數(shù)學(xué)模型具有準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)性。本研究所需優(yōu)化的咀嚼片配方因素較多，究考慮采用D－最優(yōu)混料設(shè)計(jì)來優(yōu)化咀嚼片的配方來避免這種多因素間的相互交叉干擾現(xiàn)象。最終優(yōu)化的配方為干膏粉95.60%、阿斯帕坦1.80%、檸檬酸0.80%、薄荷香精0.80%、桔子香精0.50%，以體積分?jǐn)?shù)為95%乙醇為黏合劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的硬脂酸鎂為潤(rùn)滑劑，壓片硬度50N。該配方工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品在外觀、口感上均較優(yōu)。