生物檢測(cè)方法在制劑口感評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)展

王永智 葉華躍 聶利芳 李磊 彭福中

【摘要】藥物的口感，是對(duì)藥物制劑進(jìn)行研究與評(píng)定的重要指標(biāo)，在保證客觀、高效、準(zhǔn)確的同時(shí)，可以更好的提高藥品的商業(yè)價(jià)值。本文從生物檢測(cè)的方法入手，在對(duì)感官與化學(xué)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析的同時(shí)，通過(guò)五種生物檢測(cè)方法的探析，詳細(xì)描述了各種技術(shù)手段的具體執(zhí)行內(nèi)容，供研究與應(yīng)用參閱。

【關(guān)鍵詞】生物檢測(cè);制藥;口感評(píng)價(jià)

市場(chǎng)環(huán)境要求口服制劑的口感質(zhì)量，尤其在重要制劑的檢驗(yàn)與分析中，必須對(duì)相關(guān)刺激性口味進(jìn)行檢驗(yàn)，并通過(guò)特定的方式進(jìn)行控制。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，對(duì)藥物制劑口感的評(píng)定，主要集中在感官、化學(xué)、生物這三種方法中。在對(duì)生物檢測(cè)進(jìn)行細(xì)致分析之前，應(yīng)先簡(jiǎn)單的了解感官與化學(xué)評(píng)價(jià)方法的內(nèi)容，以此更好的理解生物檢測(cè)的具體執(zhí)行方法。

1 感官與化學(xué)評(píng)價(jià)

首先，在對(duì)藥物進(jìn)行感官評(píng)價(jià)的過(guò)程中，主要是組織志愿者對(duì)不同濃度的藥物溶液進(jìn)行品嘗，并在作出口感評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，匯總所有數(shù)據(jù)信息，完成藥物口感評(píng)定。這種方法相對(duì)較為傳統(tǒng)，在多年的行業(yè)發(fā)展中，表現(xiàn)出了直觀性的優(yōu)勢(shì)。但是由于每個(gè)志愿者個(gè)體的口感存在差異，且難以用精確的數(shù)值進(jìn)行固定，因此也明顯受到主觀性的影響。而在一些特殊的制劑中，由于存在刺激性物質(zhì)，甚至在藥物中帶有毒素，所以這種方法也涉及到一定程度的醫(yī)學(xué)倫理問(wèn)題。

其次，在化學(xué)評(píng)價(jià)中，主要是通過(guò)化學(xué)檢測(cè)的方式，對(duì)制劑中的化學(xué)成分進(jìn)行確定，分析游離濃度狀態(tài)中完成檢測(cè)，是較為常見(jiàn)的檢測(cè)方法。但在該方法中，忽視了人為感官的差異性條件，無(wú)法對(duì)口腔生理環(huán)境進(jìn)行模擬，造成了技術(shù)上的不足?？萍及l(fā)展中，雖已經(jīng)研制出了模擬人類口腔感官的系統(tǒng)，并在溫室條件下，通過(guò)電子舌的數(shù)據(jù)采集，完成了較為客觀的分析。但其精度條件仍需進(jìn)一步優(yōu)化，并逐漸在技術(shù)條件的引導(dǎo)下，減少對(duì)環(huán)境的依賴程度，提高檢驗(yàn)效率。注意，即便是在電子舌系統(tǒng)中，也無(wú)法完整的控制人體口腔對(duì)于味覺(jué)的綜合分析效果，很難與實(shí)際需求內(nèi)容達(dá)到完美的切合[1]。

2 生物檢測(cè)方法分析

2.1 短暫攝取與雙瓶喜好

生態(tài)物種中，嚙齒類動(dòng)物的空腔系統(tǒng)與人類較為相似，在生物檢測(cè)中，可以將其作為試驗(yàn)對(duì)象，進(jìn)行藥物口感檢測(cè)。尤其是在帶有刺激或是毒素的藥品試驗(yàn)中，這種代替檢測(cè)可以有效的避免醫(yī)學(xué)倫理問(wèn)題，并起到檢驗(yàn)試驗(yàn)的效果。為使檢測(cè)效果更加直觀，工作人員還可以使用動(dòng)物行為試驗(yàn)、電生理檢測(cè)、味覺(jué)外周味蕾對(duì)比、基因敲除等技術(shù)內(nèi)容，對(duì)短暫攝取檢測(cè)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。

當(dāng)前技術(shù)環(huán)境中，雙瓶喜好試驗(yàn)的方法，是最為常見(jiàn)的應(yīng)用技術(shù)條件。在試驗(yàn)中，可以利用大鼠群體的群體社交功能，在保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，對(duì)用于試驗(yàn)的白鼠進(jìn)行單獨(dú)飼養(yǎng)，在不進(jìn)食的條件下，對(duì)差異化的樣品溶液進(jìn)行分別投遞。在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的記錄觀察后，分析兩類溶劑的消耗水平，以此評(píng)價(jià)試驗(yàn)對(duì)象對(duì)于溶劑的喜好程度，推導(dǎo)出具體的口感度水平。這種直觀的方法下，可以在量化管理上進(jìn)行明確的劃分，并將口感度設(shè)置為具體指標(biāo)，將低于0.5偏好度的藥劑設(shè)置為厭惡狀態(tài)，把大于0.5偏好度的藥劑投入后續(xù)試驗(yàn)中，以此找到最優(yōu)化的藥劑口感優(yōu)化策略。

對(duì)比這兩種檢測(cè)方法，雖然雙瓶喜好的檢測(cè)效果更為直觀，其檢驗(yàn)周期相對(duì)較長(zhǎng)，不能高效化的進(jìn)行制劑管理[2]。所以，必須以實(shí)際進(jìn)度需求條件為基礎(chǔ)，對(duì)不同的方法內(nèi)容進(jìn)行選擇，以保證檢驗(yàn)處理符合制劑的應(yīng)用效果。另外，在對(duì)制劑口感進(jìn)行雙瓶喜好檢驗(yàn)的過(guò)程中，還需對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的年齡與性別進(jìn)行控制，從而減少其對(duì)于偏好條件的影響內(nèi)容。

2.2 微電極陣列

微電極陣列（EMA）的檢測(cè)方法，簡(jiǎn)稱為MEA，是通過(guò)非侵入性的長(zhǎng)期檢測(cè)，利用對(duì)高時(shí)間與空間參數(shù)的對(duì)接，分析味覺(jué)細(xì)胞的電生理?xiàng)l件，從細(xì)胞的維度檢驗(yàn)制劑口感效果的方法。在多年的科技發(fā)展中，這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在藥理、毒理、生物等多項(xiàng)科學(xué)研究中。但是，這種方式的重復(fù)率較低，在多次重復(fù)的處理中，會(huì)影響信號(hào)的記錄內(nèi)容，由于易耗損特性的影響，使得試驗(yàn)的成本條件大大增加。

實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將舌頭進(jìn)行初步的系列處理，將舌根部的上皮味覺(jué)組織剝離，并固定在MEA表面，對(duì)其在梨酸鹽緩沖液中的興奮性進(jìn)行檢測(cè)，并做出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)記錄。然后，將待檢測(cè)的樣本，置于MEA槽室中，在室溫條件下，觀察所產(chǎn)生的生理信號(hào)，對(duì)振幅與持續(xù)時(shí)間進(jìn)行記錄，并計(jì)算這兩個(gè)參數(shù)的比值，以此控制實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。由于生物傳感器對(duì)于具有濃度差異的藥物表現(xiàn)出依賴性，所以在實(shí)驗(yàn)中，可以在MEA實(shí)驗(yàn)中，采用不同藥物或是統(tǒng)一藥物的不同濃度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.3 果蠅鈣成像

果蠅鈣成像模型中，可以保證檢測(cè)中的靈敏性、精確度，并在高通量特征的影響下，提高檢測(cè)水平。在當(dāng)前的鈣成像方法中，通常是將細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作后，使用熒光相位經(jīng)對(duì)蛋白表達(dá)效果進(jìn)行觀察，然后在鈣指示劑的作用下，完成細(xì)胞的孵育轉(zhuǎn)染。將激光共聚級(jí)顯微鏡作為觀察設(shè)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象加入苦味物質(zhì)，觀察其Ca2+ 的濃度變化參數(shù)。

把果蠅作為實(shí)驗(yàn)樣本受體，檢測(cè)苦與甜在其神經(jīng)元系統(tǒng)中的表達(dá)內(nèi)容。由于神經(jīng)元提供的毛發(fā)狀結(jié)構(gòu)分布于果蠅的不同位置，在包括咽、翼邊、產(chǎn)卵器、腿遠(yuǎn)端等多種結(jié)構(gòu)中，都有神經(jīng)元系統(tǒng)。所以，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要針對(duì)鈣成像實(shí)驗(yàn)，處理果蠅的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并將其作為定向神經(jīng)元分析的跗骨進(jìn)行提取[3]。方法上，先切除果蠅腿股骨與脛骨，然后用待測(cè)樣品，對(duì)提取的實(shí)驗(yàn)肢體進(jìn)行刺激，在顯微鏡的觀察下，將特定波長(zhǎng)條件的燈光作為激發(fā)條件，采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)反映效果進(jìn)行分析，完成果蠅鈣成像的檢測(cè)內(nèi)容。注意，在進(jìn)行此項(xiàng)操作的過(guò)程中，必須保證與動(dòng)物檢測(cè)同樣的控制條件，在選取果蠅樣本時(shí)，盡可能的使用成年果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以便在反映內(nèi)容上，得到更加精確的數(shù)據(jù)材料，完成口感分析。

2.4 長(zhǎng)鼻擴(kuò)展反射

長(zhǎng)鼻擴(kuò)展反射（PER）中，通過(guò)無(wú)脊椎動(dòng)物的長(zhǎng)鼻結(jié)構(gòu)的味道反應(yīng)功能，完成藥物的口感效果評(píng)價(jià)。執(zhí)行PER實(shí)驗(yàn)，首先應(yīng)從昆蟲(chóng)的收集展開(kāi)，然后在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的適應(yīng)性培養(yǎng)后進(jìn)行固定，使藥物的作用相應(yīng)的長(zhǎng)鼻部位，觀察其反應(yīng)后的擴(kuò)展情況，通過(guò)記錄長(zhǎng)鼻擴(kuò)展的頻率與長(zhǎng)度參數(shù)，確定不同藥物的口感差異。在常見(jiàn)的昆蟲(chóng)樣本中果蠅、飛蛾有著較好的適用性與實(shí)用經(jīng)驗(yàn)。

例如，Jiang等研究者，在對(duì)不痛果糖濃度進(jìn)行生物檢測(cè)的過(guò)程中，就使用PER方法，將飛蛾作為樣本進(jìn)行檢測(cè)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上，發(fā)現(xiàn)了果糖與口感的正相關(guān)內(nèi)容，證明了PER技術(shù)可用于不同濃度的生物口感評(píng)價(jià)。在研究的發(fā)展中，通過(guò)對(duì)技術(shù)條件的開(kāi)發(fā)，發(fā)現(xiàn)了濕度對(duì)動(dòng)物行為的影響條件，由此，在PER實(shí)驗(yàn)中，也可將果蠅作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)氨基酸進(jìn)行檢驗(yàn)與鑒別，豐富技術(shù)應(yīng)用空間。

2.5 血清素表征

味覺(jué)細(xì)胞，在組織結(jié)構(gòu)上，可以為分為I、Ⅱ、III三種類型。作為神經(jīng)遞質(zhì)的血清素，可在動(dòng)作電位與膜電位的去極化作用中產(chǎn)生釋放，從而起到味覺(jué)信息傳遞的功能。例如，在苦、甜、鮮這三種味覺(jué)的刺激下，會(huì)在II型受體細(xì)胞中產(chǎn)生ATP，而這種ATP優(yōu)勢(shì)誘發(fā)III型味覺(jué)細(xì)胞釋放血清素的基礎(chǔ)。又如，在酸、咸的味覺(jué)刺激下，會(huì)使III型味覺(jué)細(xì)胞釋放血清素，應(yīng)直接進(jìn)入味蕾細(xì)胞之間的間隙中。所以血清素表征的檢驗(yàn)方法，可以應(yīng)用在多種味覺(jué)條件的檢驗(yàn)上，并不僅局限于酸味的測(cè)定中。

檢驗(yàn)方法上，可以通過(guò)定性、定量的傳感器系統(tǒng)、光尋址點(diǎn)位傳感器芯片、標(biāo)記免疫熒光等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。具體的，傳感器又可分為生物、離子選擇電極與微電極這兩種類型。

以生物傳感器為例，在進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程中，保持著自身簡(jiǎn)便、高效、準(zhǔn)確的基本特性。但在實(shí)驗(yàn)條件上，必須控制味覺(jué)細(xì)胞與生物傳感器之間的距離，以此才能更好的將血清素傳遞到生物傳感器[4]。又如，在離子選擇電極與電極的系統(tǒng)中，具有良好的檢測(cè)性能，但不能對(duì)單個(gè)細(xì)胞釋放出的血清素進(jìn)行檢測(cè)，必須保證實(shí)驗(yàn)對(duì)象的基本數(shù)量級(jí)，才能達(dá)到預(yù)期的檢測(cè)效果。

3 總結(jié)

生物檢測(cè)的方法下，可以有效的減少傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式中存在的具體問(wèn)題，并在優(yōu)化制劑口感評(píng)價(jià)系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)藥物制劑的質(zhì)量作出優(yōu)化。通過(guò)對(duì)比多種差異化的掩味方式，找出針對(duì)不同制劑的最優(yōu)方案，為優(yōu)質(zhì)藥物制劑的市場(chǎng)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)的技術(shù)條件，并在一定程度上提升藥物的商業(yè)價(jià)值，解決原有“良藥苦口”的問(wèn)題，加快我國(guó)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，推進(jìn)人類健康事業(yè)前進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]初曉陽(yáng)，高春紅，葛成等，以患者為中心的個(gè)體化制劑新技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)新藥雜志，2018，27 （04）：409-416.

[2]趙生玉，林俊芝，姜紅等，中藥制劑掩味評(píng)價(jià)新方法功能性磁共振成像技術(shù)應(yīng)用的前瞻性分析[J].中草藥，2017， 48 （20）： 4139-4144.

[3]田星，潘馨慧，陳文等，多種教學(xué)方法在藥物制劑新技術(shù)與新劑型的應(yīng)用[J].廣州化工，2016，44 （11）：230-231.

[4]吳飛，趙春草，馮怡等，中藥口服制劑矯味研究的探討[J].中國(guó)新藥雜志，2015， 24 （08）： 893-899.