孫健，胡青，馮睿，于泓，張靜嫻，毛秀紅，季申

(上海市食品藥品檢驗(yàn)研究院，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局中藥質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201203)

色素被廣泛用于藥品行業(yè)，可作為輔料著色劑用于化學(xué)藥品或中成藥的包衣和膠囊殼，起到易于辨識(shí)、增加藥品穩(wěn)定性、提高患者順應(yīng)性等作用；但也存在中藥材及飲片染色，以掩蓋中藥材低劣質(zhì)量等違法行為。任何非法添加、超量、超范圍使用色素都可能對(duì)用藥安全造成影響。

1 色素概述

1.1分類 按化學(xué)成分，色素可分為無(wú)機(jī)色素和有機(jī)色素。無(wú)機(jī)色素有白堊、赭石、二氧化鈦、鉻黃、群青、氧化鐵紅、鋁粉等品種；有機(jī)色素按來(lái)源分為天然色素(胡蘿卜素、胭脂紅、葉綠素、葉黃素、蒽醌、靛藍(lán)等)和合成色素[1]。

合成色素是目前應(yīng)用最廣泛的一類色素。按化學(xué)結(jié)構(gòu)細(xì)分[1-2]，可分為：①偶氮類，分子中含有偶氮基團(tuán)，是種類最為龐大的類別，常見的食品黃4(檸檬黃)、酸性橙7(金橙Ⅱ)、食品紅3(偶氮玉紅)、食品紅17(誘惑紅)、酸性紅73、食品黃3(日落黃)、食品紅7(胭脂紅)、食品紅9(莧菜紅)、酸性黃36、溶劑黃14(蘇丹紅1)、溶劑橙7(蘇丹紅2)、溶劑紅23(蘇丹紅3)、溶劑紅24(蘇丹紅4)均為此類；②三芳基甲烷類，堿性紫2(新品紅)、食品藍(lán)2(亮藍(lán))、堿性綠4(孔雀石綠)等為此類色素；③氧雜蒽類，食品紅14(赤蘚紅)為此類色素；④喹酞酮類，食品黃13(喹啉黃)為此類色素；⑤酞菁類，是一類具有18電子的芳香共軛金屬配合物。

根據(jù)溶解性，又可將合成色素分為脂溶性色素和水溶性色素。脂溶性色素毒性較大，現(xiàn)已基本不允許在食品藥品中使用。為提高水溶性色素穩(wěn)定性，避免遷移，將水溶性色素沉淀在氧化鋁上形成鋁色淀。鋁色淀既不溶于水，也不溶于有機(jī)溶劑。目前允許在食品藥品中使用的基本都是水溶性色素或其鋁色淀。

然而，合成色素的超范圍超量使用受到廣泛詬病。大多數(shù)合成色素使用的原料、合成中間體和產(chǎn)物，在體內(nèi)經(jīng)代謝可能生產(chǎn)β-萘酚、α-氨基-1-萘酚等具強(qiáng)致癌性物質(zhì)；而種類最多的偶氮類色素，在人體偶氮還原酶作用下可能分解產(chǎn)生芳香胺類化合物，同樣存在致突變、致癌可能[3]。考慮到合成色素的廣泛使用及安全風(fēng)險(xiǎn)，本文綜述的監(jiān)管及檢測(cè)方法以合成色素為主。

1.2編號(hào)及命名系統(tǒng) 目前，色素商品名同物異名或異物同名現(xiàn)象較普遍。英國(guó)染色家協(xié)會(huì)和美國(guó)紡織化學(xué)家與染色家協(xié)會(huì)共同主編出版的《染料索引》(Color Index，CI)對(duì)色素采用統(tǒng)一命名和編號(hào)，包括應(yīng)用類屬名稱和結(jié)構(gòu)編號(hào)[1]。如日落黃，應(yīng)用類屬名稱為CIFood Yellow 3，結(jié)構(gòu)編號(hào)為CI15985。通過(guò)CI可方便地查詢到色素結(jié)構(gòu)式、制備途徑、性質(zhì)、化學(xué)命名和發(fā)明人或?qū)＠刃畔?。該系統(tǒng)已被大多數(shù)國(guó)家接受。

另外，常見編號(hào)系統(tǒng)還有歐盟食品添加劑編號(hào)(EU No)，美國(guó)食品、藥品和化妝品法案編號(hào)(FD&C No)等[4]。

我國(guó)藥品領(lǐng)域未明確規(guī)定使用何種編號(hào)及命名系統(tǒng)。部分色素名稱易導(dǎo)致歧義，如胭脂紅可為天然色素胭脂蟲紅，亦可為合成色素食品紅7；易造成管理不便，如藥品補(bǔ)充檢驗(yàn)方法2009001中莧菜紅，即為GB/T 37545-2019中的食品紅9。因此，有必要統(tǒng)一規(guī)范，本文中色素名稱格式為CI索引通用名(其他常用名)。

2 國(guó)內(nèi)外藥品中使用色素的監(jiān)管情況

國(guó)內(nèi)外藥用色素監(jiān)管政策均在食用色素監(jiān)管政策基礎(chǔ)調(diào)整而成。我國(guó)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2760-2014)[5]規(guī)定了色素在食品中的允許使用品種、使用范圍以及最大使用量或殘留量。該規(guī)定共涉及色素67種，包括11種合成色素：赤蘚紅、靛藍(lán)、亮藍(lán)、檸檬黃、日落黃、莧菜紅、新紅、胭脂紅、誘惑紅及其鋁色淀、喹啉黃、酸性紅(偶氮玉紅)；2種無(wú)機(jī)色素和54種天然色素。另外，我國(guó)《化妝品安全技術(shù)規(guī)范2015年版》[6]規(guī)定了化妝品中色素的準(zhǔn)用品種，共計(jì)157種。

2.1我國(guó)監(jiān)管情況 中藥材及飲片染色的目的，多為將劣質(zhì)藥材及飲片或偽品進(jìn)行染色處理，以掩蓋其真實(shí)質(zhì)量。2013年國(guó)家原食品藥品監(jiān)督管理總局聯(lián)合八部門發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)中藥材管理的通知》(食藥監(jiān)[2013] 208號(hào))規(guī)定，嚴(yán)厲打擊產(chǎn)地初加工中藥材過(guò)程中摻雜使假、染色增重、污染霉變、非法提取等違法違規(guī)行為。經(jīng)過(guò)幾年的嚴(yán)格監(jiān)管，中藥染色情況已大為好轉(zhuǎn)，但仍時(shí)有發(fā)生。2019年全國(guó)抽檢仍發(fā)現(xiàn)一些非法染色品種，如西紅花、青黛、蒲黃、延胡索、黃柏、石斛、朱砂、黃連、五味子、紅花、丹參等[7]。

色素在化學(xué)藥品或中成藥中主要作為輔料使用，生產(chǎn)藥品所用的輔料必須符合藥用要求。2015年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于改革藥品醫(yī)療器械審評(píng)審批制度的意見》，要求實(shí)行藥品與藥用輔料關(guān)聯(lián)審評(píng)，將藥用輔料單獨(dú)審批改為在審評(píng)審批藥品注冊(cè)申請(qǐng)時(shí)一并審評(píng)審批。已在批準(zhǔn)上市的藥品中長(zhǎng)期使用，且用于局部經(jīng)皮或口服途徑風(fēng)險(xiǎn)較低的輔料執(zhí)行相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不納入關(guān)聯(lián)審評(píng)。但目前未有相關(guān)法規(guī)規(guī)定色素作為輔料在藥品中的允許使用品種及最大使用量。

2.2國(guó)外監(jiān)管情況 在國(guó)外，色素在藥品中均作為輔料著色劑使用。

美國(guó)《聯(lián)邦法規(guī)21章》(Code of Federal Regulations Title 21，CFR 21)對(duì)可供藥用的色素做了明確要求，規(guī)定了種類及其理化性質(zhì)、雜質(zhì)限量、使用限制以及申報(bào)方法、安全評(píng)估方法等，并對(duì)注射劑、眼用制劑和手術(shù)縫線等做了嚴(yán)格限定。美國(guó)將色素分為兩類管理，一類為無(wú)需許可的，均為天然色素和無(wú)機(jī)色素，共計(jì)30種；一類須經(jīng)美國(guó)食品藥品管理局(FDA)許可使用，以合成色素為主，共計(jì)36種(表1)。

表1 美國(guó)允許使用的藥用輔料色素種類

歐盟在食品著色劑法規(guī)94/36/EC基礎(chǔ)上，陸續(xù)對(duì)一些色素在醫(yī)藥品中使用的適應(yīng)性和安全性方面意見進(jìn)行修訂，并于Directive 2009/35/EC中將修訂情況進(jìn)行匯總說(shuō)明，歐盟規(guī)定可在藥品中使用的色素共39種[8]。日本厚生省對(duì)醫(yī)藥品中可使用的合成色素做了明確規(guī)定(厚生省令第三十號(hào))，共允許使用色素89種，并對(duì)非外用制劑、外用制劑和不用于黏膜的外用制劑做了分級(jí)管理。

美國(guó)、歐盟和日本允許用于口服制劑或未作明確限制的合成色素品種見表2。如無(wú)特殊說(shuō)明，這些色素的鋁色淀也被允許使用。

表2 美國(guó)、歐盟、日本允許用于口服制劑或未作明確限制的色素品種

3 國(guó)內(nèi)外檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)情況

在我國(guó)，與色素有關(guān)的藥品標(biāo)準(zhǔn)主要為中藥中非法染色檢測(cè)方法，主要包括《中華人民共和國(guó)藥典》2015年版通則<9303>色素測(cè)定法指導(dǎo)原則、國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品檢驗(yàn)補(bǔ)充檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)項(xiàng)目批準(zhǔn)件、地方標(biāo)準(zhǔn)三類標(biāo)準(zhǔn)。

(1)《中華人民共和國(guó)藥典》2015年版通則<9303>色素測(cè)定法指導(dǎo)原則：由筆者所在團(tuán)隊(duì)起草制定，首次在《中華人民共和國(guó)藥典》中引入了27種色素定性定量方法，檢測(cè)方法包括薄層色譜法、液相色譜法、液質(zhì)聯(lián)用法。從指導(dǎo)原則構(gòu)架上，包括化學(xué)藥品、輔料、中藥等。主要以中藥基質(zhì)為例，根據(jù)化學(xué)特性對(duì)色素進(jìn)行分組，采取不同的前處理方法和檢測(cè)條件，建立多色素廣譜篩查法。

(2)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品檢驗(yàn)補(bǔ)充檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)項(xiàng)目批準(zhǔn)件：主要針對(duì)市場(chǎng)上存在的中藥材和中藥飲片非法染色行為，以及由原料藥材帶入中成藥的情況，涉及17種中藥材及飲片、26種中成藥中的16種色素(表3)。檢測(cè)方法多采用薄層色譜篩選，以液相色譜驗(yàn)證，必要時(shí)采用液質(zhì)聯(lián)用驗(yàn)證，但未提供明確液質(zhì)確證方法。

表3 國(guó)家藥品補(bǔ)充檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)項(xiàng)目批準(zhǔn)件檢測(cè)的色素種類

(3)地方標(biāo)準(zhǔn)：以《上海市中藥飲片炮制規(guī)范》2018年版為代表，收載了71種色素測(cè)定法，由筆者所在團(tuán)隊(duì)起草。主要采用液相三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)、液相串聯(lián)高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)建立了71種色素分組的定性、定量檢測(cè)方法，是目前測(cè)定色素種類最多、方法最靈敏、準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)。

作為輔料使用的色素收載于《中華人民共和國(guó)藥典》2015年版四部的有紅氧化鐵、棕氧化鐵、紫氧化鐵、黑氧化鐵、焦糖、二氧化鈦等少數(shù)天然或無(wú)機(jī)色素，檢測(cè)項(xiàng)目包括性狀、鑒別、檢查(重金屬和有關(guān)物質(zhì)等)和含量測(cè)定等項(xiàng)。20世紀(jì)90年代，國(guó)家原醫(yī)藥管理局陸續(xù)發(fā)布了檸檬黃、胭脂紅、日落黃、亮藍(lán)、莧菜紅等藥用輔料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

《美國(guó)藥典》《歐洲藥典》《日本藥局方》同樣僅收載了極少數(shù)無(wú)機(jī)或天然色素。另外，日本厚生省發(fā)布了《醫(yī)藥品添加物規(guī)格》作為《日本藥局方》收載品種的補(bǔ)充。目前，國(guó)外尚無(wú)關(guān)于多色素篩查及定量測(cè)定的法定標(biāo)準(zhǔn)方法。

4 多色素檢測(cè)方法研究進(jìn)展

4.1食品中多色素檢測(cè)方法 文獻(xiàn)報(bào)道的色素檢測(cè)方法主要集中于食品領(lǐng)域。前處理方法包括提取和凈化兩個(gè)步驟：水溶性色素采用水[9-11]或水溶液[12]提取，脂溶性色素采用乙酸乙酯[11]、甲醇、乙腈[13]等有機(jī)溶劑提??；提取液不凈化，或采用聚酰胺[14]、C18[13]等通用性較強(qiáng)的固相萃取，或采用操作較簡(jiǎn)便的QuECh-ERS方法[15]，或針對(duì)色素的酸堿性采用專屬性強(qiáng)的離子交換固相萃取[12，16]，也有采用特殊的磁性固相萃取方式[17]以提高富集樣品中的痕量色素。

檢測(cè)方法主要有高效液相色譜法和液質(zhì)聯(lián)用法。因色素在可見光區(qū)有較強(qiáng)的吸收，多采用高效液相色譜-紫外檢測(cè)(HPLC-UV)法檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)色素種類較多時(shí)，為達(dá)到更好的分離和選擇性，多采用高效液相色譜串聯(lián)四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(high performance liquid chromatography combined with quadrupole time-of-fight tandem mass spectrometry，HPLC-QTOF)快速篩查[18]或高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry，HPLC-MS/MS)定量測(cè)定[13-15]，檢測(cè)色素種類最高可達(dá)102種[18]。

4.2中藥材及飲片中多色素檢測(cè)方法 中藥材及中藥飲片禁止非法染色，因此需要建立高通量方法篩查中藥材中可能非法添加的合成色素。前處理與食品基質(zhì)類似，采用乙腈[19]等溶劑提取脂溶性色素；采用水或水溶液提取水溶性色素[19-21]，再采用聚酰胺固相萃取凈化提取液，以酸性溶劑洗脫堿性色素，以堿性溶劑洗脫酸性色素[19，21]；也可針對(duì)性采用弱陰離子固相萃取酸性色素，采用弱陽(yáng)離子固相萃取堿性色素[22]，可得到更加專屬的凈化效果。

色素在中藥材中為禁用物質(zhì)，采用薄層色譜法[22]可快速獲得篩查結(jié)果，也可采用高效液相色譜法[21]或液質(zhì)聯(lián)用法[19，22-23]獲得更準(zhǔn)確的定性定量結(jié)果。

4.3特殊基質(zhì)和特殊色素的檢測(cè) 膠囊殼多以明膠為基質(zhì)，加入著色劑等輔料制成，不易粉碎。如以溶劑直接提取，無(wú)法提取完全，因此需要使用熱水先將膠囊殼溶散[24-25]，再進(jìn)一步提取、凈化、測(cè)定。

鋁色淀是水溶性色素和鋁的絡(luò)合物，既不溶于水，也不溶于有機(jī)溶劑。pH值在3.5～9.5時(shí)，鋁色淀相對(duì)穩(wěn)定，因此需要將pH值調(diào)節(jié)至這個(gè)范圍以外方可將色素游離出來(lái)。可根據(jù)待測(cè)色素的性質(zhì)及穩(wěn)定性，針對(duì)性采用酸性溶液(如 0.1%甲酸[26]、5%硫酸[27])或堿性溶液(如乙醇-2%氨水-水[28])將色素游離，再進(jìn)行凈化和檢測(cè)。

色素在藥品行業(yè)的使用不可或缺。但也因合成色素的安全風(fēng)險(xiǎn)、中藥非法染色等原因而受到詬病。目前，與其他主要國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)色素在藥品中的使用監(jiān)管政策尚不完善，檢測(cè)方法研究也集中于打擊中藥非法染色。建議國(guó)家盡快制定藥用色素準(zhǔn)入品種及最大使用限度規(guī)定，規(guī)范色素合規(guī)使用，使群眾不必聞色素而色變，保障用藥安全。