黑果腺肋花楸泡腾片的研制

李 妍，吴少康，胡 浩，张 旭，张向荣

（沈阳药科大学 功能食品与葡萄酒学院，辽宁 沈阳 110016）

黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa），又名野樱莓、不老莓，是一种高 0.5～3 米的灌木[1]，果实为黑紫色球形浆果[2]，多酚类物质为其主要的活性成分[3-5]，在抗氧化[6-7]、抗炎[8-9]、抗癌[10-11]、调节血压和血糖[12-13]等方面具有良好的效果。市售黑果腺肋花楸产品主要为果汁和果粉，携带不便且不易保存。泡腾片具有降低原材料的吸湿性、成分溶解快速、易于携带等优点，特别适合儿童、老人和吞咽有困难的人服用[14-17]。因此，本研究将黑果腺肋花楸粉制成泡腾片，研究泡腾片的质量标准，以期为黑果腺肋花楸的开发利用提供科学依据。

1 材料和仪器

1.1 仪器

TDP-1.5 单冲压片机（山东青州市精诚机械制造有限公司），CP114 分析天平（上海奥豪斯仪器有限公司），YP2002 电子天平（余姚市金诺天平仪器有限公司），DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器（河南予华仪器有限公司），KQ3200E 超声波清洗器（昆山超声仪器有限公司），UV-5100 型紫外—可见分光光度计（上海精宏实验设备有限公司），YD-1 型片剂硬度测试仪（天津市光学仪器厂），PHS-3E 型 pH 计（上海仪电科学仪器股份有限公司）。

1.2 材料

甘露醇、阿斯巴甜、小苏打、无水柠檬酸（河南万邦实业有限公司），火龙果粉（亳州市华之堂生物科技有限公司），黑果腺肋花楸冻干粉（商洛市商州区瑞林优品营销部），PEG-6000（天津市福晨化学试剂厂），无水乙醇（天津市大茂化学试剂厂），焦性没食子酸（邻苯三酚）（天津博迪化工股份有限公司）。

2 方法与结果

2.1 主要辅料选择

2.1.1 甜味剂的选择

糖精、糖精钠风味差，食用后有让人不愉快的味道残留，且糖精不易被人体吸收代谢，对人体会造成危害。阿斯巴甜口感比一般的甜味剂好，热量少且甜度高，适合糖尿病患者、减肥人士等人群。所以，在此制备工艺中选用阿斯巴甜。

2.1.2 填充剂的选择

由于直接压片法对于原辅料的流动性具有一定要求，而甘露醇能够增加原料的流动性。因此，选用甘露醇作为本研究的填充剂。

2.1.3 润滑剂的选择

润滑剂是解决压片时粘冲的重要介质，但润滑剂的剂量要适量，润滑剂过多会影响崩解时间，润滑剂过少则不会解决粘冲的问题。PEG-6000 抗粘性好，为水溶性润滑剂，满足泡腾片崩解后澄清的要求。因此，选用 PEG-6000 作为润滑剂。

2.1.4 酸源的选择

柠檬酸口感好，且对崩解后的溶液没有不良影响，常被用来作为泡腾片酸源。

2.1.5 碱源的选择

由于碳酸氢钾与过量酸反应容易出现浑浊，碳酸钠在中和时比碳酸氢钠消耗量更多，且不适合特殊人群使用。因此，本研究碱源采用碳酸氢钠。

2.1.6 着色剂的选择

颜色对产品的感官评价具有重要的作用。由于黑果腺肋花楸粉溶于水后颜色较淡，需要用着色剂进行颜色的改进。作为一种天然的红色着色剂，火龙果粉具有十分广阔的应用前景。其含有水溶性的甜菜红素，因此外观呈红色，并且火龙果的果肉与果皮中存在大量的酚类物质。基于上述理论，本研究考虑将火龙果粉与黑果腺肋花楸粉进行复配，以期制得一种饱受消费者青睐的新产品。

2.2 工艺流程

将黑果腺肋花楸粉、火龙果粉、柠檬酸、碳酸氢钠、甘露醇、PEG-6000、阿斯巴甜均过 120目筛备用，准确称取用量，室温 22℃、低于 50% 湿度条件下，采用直接压片法进行制备泡腾片。

2.3 单因素实验

以崩解时限、溶解和外观评价为指标，考察黑果腺肋花楸粉添加量、火龙果粉添加量、酸碱比例、阿斯巴甜添加量、PEG-6000 添加量对各项评分的影响。

2.4 响应曲面试验

结合单因素试验结果，采用响应曲面法对黑果腺肋花楸泡腾片处方进行优化。以黑果腺肋花楸粉添加量、火龙果粉添加量、阿斯巴甜添加量为自变量，以崩解时限、溶解和外观评价为因变量（因素水平编码见表 1）。

Table 1 Factors and levels表1 因素水平

2.5 含量测定

2.5.1 总黄酮含量测定[18]

精密称取芦丁标准品，配成 0.2 mg·mL-1对照品溶液。量取对照品溶液1、2、3、4、5、6 mL至 25 mL 量瓶内，各加水至 6 mL。加入 5% NaNO2溶液 1 mL，摇匀，静置 6 min。加入 10%Al(NO3)3溶液 1 mL，摇匀，静置 6 min。加入 4% NaOH 溶液 10 mL，再加水定容至 25 mL，摇匀，静置 15 min。在 500 nm 波长处测量吸光度。以芦丁对照品溶液为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。另取黑果腺肋花楸泡腾片研磨称重，过120 目筛，精密称取 1 g，溶于 50 mL蒸馏水，静置 5 min，经 0.45 μm 微孔过滤，得到供试品溶液。500 nm波长测定吸光度，带入标准曲线，计算含量。

2.5.2 总酚含量测定[19]

精密称取没食子酸标准品，配成 0.1 mg·mL-1没食子酸溶液。称取对照品溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL 至 50 mL 量瓶内，各加水 30 mL，摇匀。加入 2.5 mL 福林酚试剂，摇匀。1 min后，加入 7.5 mL 的 20% Na2CO3溶液，混匀后定容。75℃ 水浴 10 min，放冷后在 760 nm 处测量吸光度。以没食子酸对照品溶液为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。另取黑果腺肋花楸泡腾片研磨称重，过 120 目筛，精密称取 1 g，溶于 50 mL 蒸馏水，静置 5 min。经 0.45 μm微孔过滤，得到供试品溶液，在 500 nm 波长测定吸光度，带入标准曲线，计算含量。

2.6 检测项目

参照《中华人民共和国药典》2020 版，对泡腾片 pH、硬度、重量差异和崩解时间进行检测。

2.7 稳定性试验

将制成的黑果腺肋花楸泡腾片在室温下放置，每月取样对pH、硬度、重量差异和崩解时间进行测定，并与放置前进行比较。

2.8 综合评价

为生产能够满足大众喜爱的产品，本实验对制得泡腾片进行崩解和外观评价。方法如下：选取10 名品尝人员，分别对泡腾片进行品尝，针对外观、溶解情况、溶液颜色和口感等进行打分[21]，评价标准见表 2。

Table 2 Comprehensive evaluation criteria表2 综合评价标准

2.10 数据处理

采用 Excle 2016、Design-Expert 8.6 处理实验数据。

3 结果分析

3.1 单因素实验结果

3.1.1 黑果腺肋花楸粉用量选择

黑果腺肋花楸粉添加量分别为 10%、15%、20%、25% 和 30%（见图 1）。可以看出随着黑果腺肋花楸冻干粉添加量的增加，各项评价分数先增加再减少，当添加量为 20% 时，综合评价的分数最高。

Fig. 1 Effects of the amounts of Aronia melanocarpa on the comprehensive evaluation of effervescent tablets图1 黑果腺肋花楸粉用量对泡腾片综合评价的影响

3.1.2 火龙果粉添加量的选择

火龙果添加量为 1%、3%、5%、7% 和 9%（见图 2）。可以看出随着火龙果添加量的增加，综合评价分数先增加再减少，当添加量为 5% 时，评价的分数最高。

Fig. 2 Effects of the amounts of dragon fruit powder on the comprehensive evaluation of effervescent tablets图2 火龙果粉添加量对泡腾片综合评价的影响

3.1.3 酸碱比例的选择

酸碱比例为 1 : 0.8、1 : 0.9、1 : 1、1 : 1.1、1 : 1.2（见图 3）。可以看出随着酸碱比例的变化，综合评价分数先增加再减少，当酸碱比例为 1 : 0.9 时，评价的分数最高。

Fig. 3 Effects of the ratios of acid to base on the comprehensive evaluation of effervescent tablets图3 酸碱比例对泡腾片综合评价的影响

3.1.4 阿斯巴甜添加量的选择

阿斯巴甜添加量为 1%、2%、3%、4%、5%（见图 4）。可以看出随着阿斯巴甜添加量的变化，综合评价分数先增加再减少，当阿斯巴甜添加量为 3% 时分数最高。

Fig. 4 Effects of the amounts of aspartame on the comprehensive evaluation of effervescent tablets图4 阿斯巴甜添加量对泡腾片综合评价的影响

3.1.5 PEG-6000 添加量的选择

PEG-6000 添加量为 1%、2%、3%、4%、5%（见图 5）。可以看出随着 PEG-6000 添加量的变化，综合评价分数先增加再减少，但对评价影响不大。当 PEG-6000 添加量为 3% 时综合评价的分数最高。

Fig. 5 Effects of the amounts of PEG-6000 on the comprehensive evaluation of effervescent tablets图5 PEG-6000 添加量对泡腾片综合评价的影响

3.2 响应面实验结果

3.2.1 响应面实验分析

采用 Design-Expert 8.6 进行回归拟合，建立回归方程如下：Y= 88.88 - 1.35A - 1.20B - 1.60C+ 0.075AB + 0.57AC - 0.48BC - 5.10A2- 4.10B2- 6.80C2。对此方程式进行方差分析及显著性检验（见表 3和表4）。

由数据可见，模型F= 59.54，P值小于 0.000 1，说明模型显著，设计的模型合理；失拟项为 0.570 7，大于 0.05，说明模型的拟合程度良好，影响拟合的因素对试验结果干扰很小；相关系数R2= 0.987 1，调整后Radj2= 0.970 5，说明模型可靠性良好，评价项目与各因素添加量之间的关系，可用此回归方程进行分析和预测。

Table 3 Experimental results of response surface analysis表3 响应面分析实验结果

Table 4 Variance regression model analysis表4 方差回归模型分析

3.2.2 响应曲面分析

为了更加清晰表达因素的交互作用对泡腾片综合评分的影响，在固定 A、B、C 中任意一个因素的值为零水平对应实际值的基础上，考虑另外两个因素对评分综合的影响，根据回归模型绘制响应曲面图和等高线图（见图 6 至图 8）。

Fig. 6 Response surface 3D and contourline plot: effect of the amount of dragon fruit powder and Aronia melanocarpa powder on the comprehensive evaluation of effervescent tablets图6 火龙果粉添加量与黑果腺肋花楸粉添加量对综合评价交互影响的等高线及响应面图

Fig. 7 Response surface 3D and contourline plot: effects of the amounts of Aronia melanocarpa powder and aspartame on the comprehensive evaluation of effervescent tablets图7 黑果腺肋花楸粉添加量与阿斯巴甜添加量对综合评价交互影响的等高线及响应面图

Fig. 8 Response surface 3D and contourline plot: effects of the amounts of dragon fruit powder and aspartame on the comprehensive evaluation of effervescent tablets图8 火龙果粉添加量与阿斯巴甜添加量对综合评价交互影响的等高线及响应面

可以看出，黑果腺肋花楸果粉和阿斯巴甜添加量对综合评分值影响比较明显，而黑果腺肋花楸果粉添加量、火龙果粉添加量及阿斯巴甜添加量之间的交互作用对试验结果影响也比较显著，这与方差分析结果一致。

3.3 总黄酮、总酚含量

经检测，泡腾片总黄酮含量为 4.52 mg·g-1，总酚含量为 5.83 mg·g-1。

3.4 质量标准及稳定性结果

3.4.1 外观（见表 5）

Table 5 Appearance characteristics of effervescent tablets表5 泡腾片外观性状

3.4.2 pH

10 片泡腾片的平均 pH 为 5.03，相对标准偏差为 1.56%，符合要求。

3.4.3 重量差异

20 片泡腾片平均重量 1.002 g，重量差异限度为 0.701 5%，每一片片重差异均小于 3%，符合要求。

3.4.4 崩解时限

分别取 3 个批次，每个批次取 6 片，三个批次的平均崩解时间为 135 s，相对标准偏差为1.526%，符合要求。

3.4.5 硬度

10 片泡腾片平均硬度为 43.86 N，RSD 为 1.98%，符合要求。

3.4.6 样品室温留样观察结果

将制成的黑果腺肋花楸泡腾片密封，在室温下放置 6 个月，每月取样对其质量标准进行测定，并与放置前进行比较。结果表明，其崩解时间、pH、形状外观各项评价等无明显变化，说明此产品的保质期至少为 6 个月。

4 结论和讨论

本研究预试验采用湿法制粒，但粘冲严重。因此，采用直接压片法对原辅料进行泡腾片制备工艺研究。这种工艺方法减少了很多环节，操作简单，且能够加快生产周期，同时能保留功效成分的稳定性。

通过单因素实验和响应面优化筛选出最优的处方工艺，即：黑果腺肋花楸粉为 19.30%、火龙果粉添加量为 4.72%、阿斯巴甜添加量为 2.88%、酸碱比例为 1 : 0.9，其添加量为 57%，PEG-6000为 3%，甘露醇为 13.1%。利用紫外分光光度法对黑果腺肋花楸泡腾片中总黄酮、总酚的含量进行测定，该方法满足方法学实验要求。泡腾片中的总黄酮含量为 4.52 mg·g-1，总酚含量为 5.83 mg·g-1。

根据《中华人民共和国药典》（四部）中对片剂的要求对该泡腾片进行各项指标性质研究。泡腾片的颜色为淡紫色，pH 为 5.03，崩解时间为 135 s，硬度为 43.86 N，均符合要求，室温下可至少存放 6 个月。