复合维生素B中B2含量的快速测定

李伟珍,吴定丽,王 琪,吴云妹,陈梓云

(嘉应学院化学与环境学院，广东 梅州 514015)

复合维生素B是由维生素B1、维生素B2、维生素B6等多种成分组成的复方制剂，临床上主要用于B族维生素缺乏所引起的营养不良、脚气病等疾病的辅助治疗。维生素B2(核黄素)与人类多种疾病有密切关系，在多种疾病的治疗和辅助治疗中显示出广阔的应用前景。维生素B2应用广泛，一般不会出现不良反应，但不能过量用药，否则会引起瘙痒、灼热、腹痛、血糖异常等症状[1-3]。

市售的复合维生素B产品分为药物和保健品两大类，是补充B类维生素及维生素B2的常见产品。药物类维生素B片常称为复合维生素B片，为复方制剂；保健品类维生素B片常称为B族维生素片，主要成分除含B族维生素预混料外，还含有明胶、香精、矿物质等。这两大类维生素B片产品中的维生素B2含量参差不齐。

目前测定复合维生素B中维生素B2含量的方法有高效液相色谱法、高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)法、定量核磁共振法、中红外定量分析法[4-9]等。这些方法的操作较复杂，耗时较长，难以快速完成大批量的药品、食品监测任务。

近红外光谱分析是一种简便、准确、快速、无损、无污染的分析检测技术，近年来在食品分析、药物分析领域应用广泛[10-13]。本文采用近红外技术采集复合维生素B片的漫反射近红外谱图，结合偏最小二乘法，分别建立了药物复合维B片中B2含量的定量分析模型，以及保健品B族维生素片中B2含量的定量分析模型，建立了一种快速检测复合维生素B中B2含量的新方法。

1 实验部分

1.1 实验仪器

Antaris Ⅱ傅里叶变换近红外(FT-NIR)光谱仪，TQ Analyst光谱分析软件，LC-20AT型高效液相色谱仪，SS-01型Super-Shark IR震荡机。

1.2 实验药品及样品

维生素 B2(＞ 98.0%)，甲醇 (GR)，冰醋酸 (AR)，1-己烷磺酸钠(99%)。实验样品见表1、表2。

1.3 实验方法

1.3.1 高效液相色谱法测定样品中B2的含量

以样品单位片重 (g)中所含的B2质量 (g)来表征B2的含量(%)。

色谱柱：Shimpack VP-ODSC18柱(4.6 mm i.d×150 mm，5 μm)；流动相：己烷磺酸钠-甲醇-冰醋酸 (70∶30∶0.5)；柱温 30℃ ；流速 1.0mL·min-1；进样量 10 μL；检测波长 267nm。

标准曲线的绘制：取1.5mg维生素B2置于100mL容量瓶中，加超纯水稀释到刻度线，作为对照品储备液。用移液管移取维生素B2储备液0.1、0.2、0.5、0.7、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL 分别置于 10mL棕色容量瓶，以超纯水为溶剂，配制系列浓度的标准溶液，避光操作。以质量浓度(X)为横坐标、色谱峰面积(Y)为纵坐标，做线性回归方程，得到维生素B2的线性回归方程。

表1 复合维生素B药品Tab.1 Multivitamin B drugs

表2 B族维生素保健品Tab.2 B vitamin health products

样品中维生素B2含量的测定：称取50mg样品粉末置于50mL的容量瓶中，用超纯水定容，超声10min，避光操作。每个样品取2个样本，取平均值作为样品中维生素B2的实测值。

1.3.2 样品近红外光谱的采集

光谱测定条件：以空气作背景，用AntarisⅡ傅立叶近红外光谱仪的积分球模块附件采样，设置波数范围为 10000 cm-1～4000 cm-1，扫描次数 64次，分辨率8cm-1，优化增益为1x。

近红外光谱的采集：根据药片大小取6～12片研磨成粉末，分成3份，用振荡机粉碎成粒度更细的粉末(振荡机的转速为4000r·min-1，震荡时间为1min)，分别装入3个样品杯中。用积分球漫反射分析模块测定近红外谱图，每份样测5张谱图，每种样品共测得15张样本谱图。13种药物复合维生素B片，共测得195张谱图待用；10种保健品B族维生素片，共测得150张谱图待用。

1.3.3 复合维生素B药品中B2含量的定量分析模型(模型1)

以1.3.1中HPLC法得到的复合维生素药品中B2含量为参比，选择表1中的10批次(样品1～10)为建模的训练集样品。数据类型设置：每个样品任取12张谱图作为训练集样本(共120个)，余下3张谱图设为内部验证集样本(共30个)。采用TQ Analyst 9.0软件中的偏最小二乘法(PLS)，建立复合维生素药品中B2含量的定量分析模型(模型1)。

1.3.4 B族维生素保健品中B2含量的定量分析模型(模型2)

以1.3.1中HPLC法得到的B族维生素保健品中B2含量为参比，选择表2 中的8批次(样品1～8)为建模的训练集样品。数据类型设置：每个样品中任取12张谱图作为训练集样本(共96个)，余下3张谱图设为内部验证集样本(共24个)。采用TQ Analyst 9.0软件中的偏最小二乘法(PLS)，建立B族维生素保健品中B2含量的定量分析模型(模型2)。1.3.5 定量分析模型的外部验证

选择表1中未参与建模的样品(样品11～13)为建模的外部验证集，对所建的模型1进行外部验证。选择表2中未参与建模的样品(样品9#～10#)为建模的外部验证集，对所建的模型2进行外部验证。

2 结果与讨论

2.1 样品中B2含量的HPLC分析结果

样品的HPLC分析结果表明，13个批次的复合维生素B药品中，B2的质量百分比在1.83%～2.61%之间。10个批次的B族维生素保健品中，B2的质量百分比在0.025%～2.36%之间。

2.2 复合维生素B药品中B2含量的定量分析模型的建立

按1.3.3的方法建模，对光谱的数据形式、光谱范围、预处理方式进行选择，剔除可疑谱图，通过模型的内部验证、交互验证等方式优化模型，得到复合维生素B药品中B2含量的定量分析模型(模型1)的最佳条件：采用一阶导数光谱数据形式，建模波段 选 在 7364.98 cm-1～7017.52cm-1和 5198.72 cm-1～4424.31cm-1两个波段。模型1的校正均值方差(RMSEC)为0.0510，校正相关系数Rc为0.9768，样品预测均值方差(RMSEP)为0.0310，预测相关系数Rp为0.9826。模型1的性能指数为85.5，模型1见图1。

图1 复合维生素B药品中B2的模型预测值与HPLC测定值(模型1)Fig.1 Model prediction value and HPLC measurement value of B2 in multivitamin B drugs (Model 1)

2.3 B族维生素保健品中B2含量的定量分析模型的建立

按1.3.4的方法建模，对光谱的数据形式、光谱范围、预处理方式等进行选择，剔除可疑谱图；通过模型的内部验证、交互验证等方式优化模型，得到B族维生素保健品中B2含量的定量分析模型(模型2)的最佳条件：采用一阶导数光谱数据形式，建模波 段 选 在 8923.63 cm-1～8122.40 cm-1、6738.06 cm-1～5787.01 cm-1、5359.9 cm-19～4638.48 cm-1、4497.18 cm-1～4466.65cm-1等4个波段。模型2的校正均值方差(RMSEC)为0.0576，校正相关系数Rc为0.9976，样品预测均值方差(RMSEP)为0.0631，预测相关系数Rp为0.9972。模型2的性能指数为90.2，模型2见图2。

2.4 模型的外部验证

按1.3.5的方法对模型1和模型2进行外部验证，得到样品中B2含量的预测值，并计算绝对误差和相对误差，结果见表3、表4。

图2 B族维生素保健品中B2的模型预测值与HPLC测定值(模型2)Fig.2 Model prediction value and HPLC measurement value of B2 in B vitamin health products (Model 2)

表3的数据显示，复合维生素B药品中B2含量的定量分析模型(模型1)的预测值，与HPLC测定值的绝对误差为-0.10%～0.13%，相对误差为-4.66%～6.28%。表4的数据显示，B族维生素保健品中B2含量的定量分析模型(模型2)的预测值，与HPLC测定值的绝对误差为-0.01%～0.11%，相对误差为-3.22%～5.42%。

表3 模型1的预测值及其与HPLC测定值的误差Tab.3 The predicted value of model 1 and its error with the measured value of HPLC

表4 模型2的预测值及其与HPLC测定值的误差Tab.4 The predicted value of model 2 and its error with the measured value of HPLC

模型1和模型2的外部验证结果表明，模型1和模型2的预测准确性均较高，都可以用于快速检测复合维生素B药品或B族维生素保健品中维生素B2的含量。

3 结论

以高效液相色谱法为测定样品中B2含量的参比方法，采集样品的近红外光谱，用TQ Analyst软件，选用偏最小二乘法(PLS)，建立了复合维生素B药品中B2含量的定量分析模型，以及B族维生素保健品中B2含量的定量分析模型。实际应用时，仅需把采集的近红外光谱导入模型，即可快速得到结果。由此建立了准确、快速、简便地检测复合维B中B2含量的新方法。