王永智 叶华跃 聂利芳 李磊 彭福中
【摘要】药物的口感,是对药物制剂进行研究与评定的重要指标,在保证客观、高效、准确的同时,可以更好的提高药品的商业价值。本文从生物检测的方法入手,在对感官与化学评价方法进行分析的同时,通过五种生物检测方法的探析,详细描述了各种技术手段的具体执行内容,供研究与应用参阅。
【关键词】生物检测;制药;口感评价
市场环境要求口服制剂的口感质量,尤其在重要制剂的检验与分析中,必须对相关刺激性口味进行检验,并通过特定的方式进行控制。在当前的技术条件下,对药物制剂口感的评定,主要集中在感官、化学、生物这三种方法中。在对生物检测进行细致分析之前,应先简单的了解感官与化学评价方法的内容,以此更好的理解生物检测的具体执行方法。
1 感官与化学评价
首先,在对药物进行感官评价的过程中,主要是组织志愿者对不同浓度的药物溶液进行品尝,并在作出口感评价的基础上,汇总所有数据信息,完成药物口感评定。这种方法相对较为传统,在多年的行业发展中,表现出了直观性的优势。但是由于每个志愿者个体的口感存在差异,且难以用精确的数值进行固定,因此也明显受到主观性的影响。而在一些特殊的制剂中,由于存在刺激性物质,甚至在药物中带有毒素,所以这种方法也涉及到一定程度的医学伦理问题。
其次,在化学评价中,主要是通过化学检测的方式,对制剂中的化学成分进行确定,分析游离浓度状态中完成检测,是较为常见的检测方法。但在该方法中,忽视了人为感官的差异性条件,无法对口腔生理环境进行模拟,造成了技术上的不足。科技发展中,虽已经研制出了模拟人类口腔感官的系统,并在温室条件下,通过电子舌的数据采集,完成了较为客观的分析。但其精度条件仍需进一步优化,并逐渐在技术条件的引导下,减少对环境的依赖程度,提高检验效率。注意,即便是在电子舌系统中,也无法完整的控制人体口腔对于味觉的综合分析效果,很难与实际需求内容达到完美的切合[1]。
2 生物检测方法分析
2.1 短暂摄取与双瓶喜好
生态物种中,啮齿类动物的空腔系统与人类较为相似,在生物检测中,可以将其作为试验对象,进行药物口感检测。尤其是在带有刺激或是毒素的药品试验中,这种代替检测可以有效的避免医学伦理问题,并起到检验试验的效果。为使检测效果更加直观,工作人员还可以使用动物行为试验、电生理检测、味觉外周味蕾对比、基因敲除等技术内容,对短暂摄取检测进行优化与调整。
当前技术环境中,双瓶喜好试验的方法,是最为常见的应用技术条件。在试验中,可以利用大鼠群体的群体社交功能,在保证实验准确性的基础上,对用于试验的白鼠进行单独饲养,在不进食的条件下,对差异化的样品溶液进行分别投递。在经过一段时间的记录观察后,分析两类溶剂的消耗水平,以此评价试验对象对于溶剂的喜好程度,推导出具体的口感度水平。这种直观的方法下,可以在量化管理上进行明确的划分,并将口感度设置为具体指标,将低于0.5偏好度的药剂设置为厌恶状态,把大于0.5偏好度的药剂投入后续试验中,以此找到最优化的药剂口感优化策略。
对比这两种检测方法,虽然双瓶喜好的检测效果更为直观,其检验周期相对较长,不能高效化的进行制剂管理[2]。所以,必須以实际进度需求条件为基础,对不同的方法内容进行选择,以保证检验处理符合制剂的应用效果。另外,在对制剂口感进行双瓶喜好检验的过程中,还需对实验动物的年龄与性别进行控制,从而减少其对于偏好条件的影响内容。
2.2 微电极阵列
微电极阵列(EMA)的检测方法,简称为MEA,是通过非侵入性的长期检测,利用对高时间与空间参数的对接,分析味觉细胞的电生理条件,从细胞的维度检验制剂口感效果的方法。在多年的科技发展中,这种技术已经应用在药理、毒理、生物等多项科学研究中。但是,这种方式的重复率较低,在多次重复的处理中,会影响信号的记录内容,由于易耗损特性的影响,使得试验的成本条件大大增加。
实验中,应将舌头进行初步的系列处理,将舌根部的上皮味觉组织剥离,并固定在MEA表面,对其在梨酸盐缓冲液中的兴奋性进行检测,并做出详细的实验记录。然后,将待检测的样本,置于MEA槽室中,在室温条件下,观察所产生的生理信号,对振幅与持续时间进行记录,并计算这两个参数的比值,以此控制实验结构的准确性。由于生物传感器对于具有浓度差异的药物表现出依赖性,所以在实验中,可以在MEA实验中,采用不同药物或是统一药物的不同浓度进行评价。
2.3 果蝇钙成像
果蝇钙成像模型中,可以保证检测中的灵敏性、精确度,并在高通量特征的影响下,提高检测水平。在当前的钙成像方法中,通常是将细胞进行转染操作后,使用荧光相位经对蛋白表达效果进行观察,然后在钙指示剂的作用下,完成细胞的孵育转染。将激光共聚级显微镜作为观察设备,对实验对象加入苦味物质,观察其Ca2+ 的浓度变化参数。
把果蝇作为实验样本受体,检测苦与甜在其神经元系统中的表达内容。由于神经元提供的毛发状结构分布于果蝇的不同位置,在包括咽、翼边、产卵器、腿远端等多种结构中,都有神经元系统。所以,在进行实验的过程中,要针对钙成像实验,处理果蝇的设计结构,并将其作为定向神经元分析的跗骨进行提取[3]。方法上,先切除果蝇腿股骨与胫骨,然后用待测样品,对提取的实验肢体进行刺激,在显微镜的观察下,将特定波长条件的灯光作为激发条件,采集检测数据,并对反映效果进行分析,完成果蝇钙成像的检测内容。注意,在进行此项操作的过程中,必须保证与动物检测同样的控制条件,在选取果蝇样本时,尽可能的使用成年果蝇进行实验,以便在反映内容上,得到更加精确的数据材料,完成口感分析。
2.4 长鼻扩展反射
长鼻扩展反射(PER)中,通过无脊椎动物的长鼻结构的味道反应功能,完成药物的口感效果评价。执行PER实验,首先应从昆虫的收集展开,然后在经过一定时间的适应性培养后进行固定,使药物的作用相应的长鼻部位,观察其反应后的扩展情况,通过记录长鼻扩展的频率与长度参数,确定不同药物的口感差异。在常见的昆虫样本中果蝇、飞蛾有着较好的适用性与实用经验。
例如,Jiang等研究者,在对不痛果糖浓度进行生物检测的过程中,就使用PER方法,将飞蛾作为样本进行检测。在实验结果上,发现了果糖与口感的正相关内容,证明了PER技术可用于不同浓度的生物口感评价。在研究的发展中,通过对技术条件的开发,发现了湿度对动物行为的影响条件,由此,在PER实验中,也可将果蝇作为实验对象,对氨基酸进行检验与鉴别,丰富技术应用空间。
2.5 血清素表征
味觉细胞,在组织结构上,可以为分为I、Ⅱ、III三种类型。作为神经递质的血清素,可在动作电位与膜电位的去极化作用中产生释放,从而起到味觉信息传递的功能。例如,在苦、甜、鲜这三种味觉的刺激下,会在II型受体细胞中产生ATP,而这种ATP优势诱发III型味觉细胞释放血清素的基础。又如,在酸、咸的味觉刺激下,会使III型味觉细胞释放血清素,应直接进入味蕾细胞之间的间隙中。所以血清素表征的检验方法,可以应用在多种味觉条件的检验上,并不仅局限于酸味的测定中。
檢验方法上,可以通过定性、定量的传感器系统、光寻址点位传感器芯片、标记免疫荧光等方法进行检验。具体的,传感器又可分为生物、离子选择电极与微电极这两种类型。
以生物传感器为例,在进行检验的过程中,保持着自身简便、高效、准确的基本特性。但在实验条件上,必须控制味觉细胞与生物传感器之间的距离,以此才能更好的将血清素传递到生物传感器[4]。又如,在离子选择电极与电极的系统中,具有良好的检测性能,但不能对单个细胞释放出的血清素进行检测,必须保证实验对象的基本数量级,才能达到预期的检测效果。
3 总结
生物检测的方法下,可以有效的减少传统评价方式中存在的具体问题,并在优化制剂口感评价系统的过程中,对药物制剂的质量作出优化。通过对比多种差异化的掩味方式,找出针对不同制剂的最优方案,为优质药物制剂的市场化发展奠定基础的技术条件,并在一定程度上提升药物的商业价值,解决原有“良药苦口”的问题,加快我国医疗事业的发展与进步,推进人类健康事业前进。
参考文献
[1]初晓阳,高春红,葛成等,以患者为中心的个体化制剂新技术研究进展[J].中国新药杂志,2018,27 (04):409-416.
[2]赵生玉,林俊芝,姜红等,中药制剂掩味评价新方法功能性磁共振成像技术应用的前瞻性分析[J].中草药,2017, 48 (20): 4139-4144.
[3]田星,潘馨慧,陈文等,多种教学方法在药物制剂新技术与新剂型的应用[J].广州化工,2016,44 (11):230-231.
[4]吴飞,赵春草,冯怡等,中药口服制剂矫味研究的探讨[J].中国新药杂志,2015, 24 (08): 893-899.



