吴军林1,2,3,万艳娟1,3,吴清平2 *
1.广东环凯微生物科技有限公司(广州510663);2.广东省微生物研究所(广州510070);
3广州爱及恩生物保健食品有限公司(广州510070)
摘要辅酶Q10广泛存在于生物体内与线粒体内膜相结合的脂溶性醌类物质。是人体细胞能量制造的基础,具有效果明确的代谢性强心作用。因辅酶Q10极不易溶于水,见光易分解,对制备的辅酶Q10软胶囊内容物的稳定性进行了研究。以内容物沉降体积比为考察指标,研究了助悬剂对其影响,并考察其在冷藏、室温、高温高湿、避光及自然光条件下的稳定性,同时研究了抗氧化剂维生素E对辅酶Q10内容物稳定性的影响。发现辅酶Q10软胶囊内容物中添加维生素E对保持辅酶Q10含量有显著的作用,自然光条件下内容物中辅酶Q10含量下降明显,应通过避光的贮存条件来保证稳定性。
关键词辅酶Q10;软胶囊;内容物
辅酶Q10又称癸烯醌、泛醌,广泛存在于生物体内与线粒体内膜相结合的脂溶性醌类物质。不同来源的辅酶Q其侧链异戊烯单位的数目不同,人类及哺乳动物体内的辅酶Q是10个异戊烯单位,故称为辅酶010。在细胞线粒体呼吸链中,辅酶Q10接受黄素蛋白和铁硫蛋白复合物传递来的氢而被还原成氢醌型,该还原体可再将电子传递给细胞色素系统,将质子留在环境中,而本身又被氧化成醌型,因此,辅酶010是人体细胞能量制造的基础,具有代谢性强心作用,效果明确。目前,辅酶Q10主要用于急慢性病毒性肝炎、急性肝坏死的治疗,对心血管疾病和高血压有非常好的疗效,还可用于癌症的综合治疗,因具有抗氧化、抗应激和自由基清除功能,在保健食品中用于抗衰老、抗疲劳、减肥及美容等方面具有显著的功效。
辅酶Q10作为细胞自身产生的天然抗氧化剂和细胞代谢激活剂,在生命活动中起到重要的作用。现代医学研究的结果已揭示了人体内的多种疾病与辅酶Q10的缺乏有关。人体缺乏辅酶Q10通常会疲倦无力而发生各种疾病,如心力衰竭、心律失常、中风、加速老化、高血压、糖尿病、心脏病发作、动脉硬化、肌肉萎缩等,用辅酶Q10能成功地预防这些疾病。目前辅酶Q10已开发出了多种保健食品,以软胶囊等剂型居多,因辅酶Q10极不溶于水,见光易分解,当前上市的辅酶Q10软胶囊剂型稳定性较差,辅酶Q10极易析出,品质有待于进一步提高。制备了辅酶Q10软胶囊内容物,初步研究了其稳定性,为辅酶Q10软胶囊产品的后续开发奠定了基础。
1 材料与方法
1.1仪器与设备
LC-20AT高效液相色谱仪:日本岛津公司;TM系列胶体磨:天津市鑫普机械制造有限公司;Teflon电动匀浆器:B.Braun公司;DU7400分光光度计:Beckman公司。
1.2试剂
辅酶Q10(经HPLC检验纯度在99.0%以上):内蒙古金达威药业有限公司;蜂蜡:广州大地化工有限公司;亚麻籽油:新疆优康来生物科技开发有限公司;天然维生素E:浙江新昌医药股份有限公司;辅酶Q10、维生素E标准品:中国药品生物制品检定所;其余化学试剂均为国产分析纯:广东环凯微生物科技有限公司。
1.3试验方法
1.3.1辅酶Q10及维生素E含量的测定
采用高效液相色谱法测定辅酶Q10及维生素E的含量,辅酶Q10依据国家标准CB/T 22252-2008“保健食品中辅酶Q10的测定”规定的方法进行测定;维生素E依据国家标准GB 5413.9-2010“食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中维生素A、D、E的测定”规定的方法进行测定。
1.3.1.1色谱条件
高效液相色谱仪(配紫外检测器)。辅酶Q10检测色谱条件为:色谱柱,ODS C18柱(4.6 mm×150mm,5μm);测定波长280 nm;柱温25℃;流动相,乙腈-四氢呋喃-水( 55+40+5);进样量10 VL;流动相流速1.0 m L/min。维生素E检测色谱条件为:色谱柱,C18柱(4.6 mm×250 mm,5μm);测定波长294 nm;柱温,35℃±l℃;流动相,甲醇;进样量20 μL;流动相流速1 m L/min。
1.3.1.2标准溶液配制
1.3.1.2.1辅酶Q10标准储备液(2.00 mg/m L)
准确称取辅酶Q10标准品0.1 g(精确到0.0001g),置于50 m L棕色容量瓶中,加正己烷溶解并定容至刻度。
1.3.1.2.2辅酶Q10标准使用液(200 μg/m L)
准确吸取1.00 m L辅酶Q10标准储备液于10 m L棕色容量瓶中,用无水乙醇定容至刻度。
1.3.1.2.3辅酶Q10标准曲线的绘制
分别吸取标准使用液,用正己烷一无水乙醇(1+9)的混合溶剂稀释并在棕色容量瓶中定容的浓度分别为4.0,10,20,40和50μg/m L标准系列。1.3.1.2.4维生素E标准储备液(a-生育酚)(500μg/m L)
精确称取50 mg的维生素E标准品,用无水乙醇溶解并定容于100 m L棕色容量瓶中。
1.3.1.2.5维生素E标准曲线的绘制
分别准确吸取维生素E标准储备液1.00,2.00.3.00,4.00和5.00 m L于50 m L棕色容量瓶中,用乙醇定容至刻度混匀。此标准系列工作液浓度分别为10.0,20.0,30.0,40.0釉50.0μg/m L.
1.3.1.3样品溶液配制
1.3.1.3.1检测辅酶Q10含量样品溶液的配制
精密称取软胶囊均匀内容物约0.5 g(精确到0.001 g),置于100 m L棕色量瓶中,加正己烷80 m L,超声提取20 min后,加正己烷至刻度,摇匀,量取1m L上述溶液于20 m L.用无水乙醇稀释至刻度,混匀,过0.45 μm滤膜,滤液备用。
1.3.1.3.2检测维生素E含量样品溶液的配制
精密称取软胶囊均匀内容物约0.13 g(精确到0.1mg)于250 m L三角瓶中。
1)皂化
向样品中加入约100 m L维生素C的乙醇溶液,充分混匀后加25 m L氢氧化钾水溶液混匀,放入磁力搅拌棒,充氮排出空气,盖上胶塞。1 000 m L的烧杯中加入约300 m L的水,将烧杯放在恒温磁力搅拌器上,当水温控制在53℃±2℃时,将三角瓶放入烧杯中,磁力搅拌皂化约45 min后,取出立刻冷却到室温。
2)提取
用少量的水将皂化液全部转入500 m L分液漏斗中,加入100 m L石油醚,轻轻摇动,排气后盖好瓶塞,室温下振荡约10 min后静置分层,将水相转入另-500 m L分液漏斗中,按上述方法进行第二次萃取。合并醚液,用水洗至近中性。醚液通过无水硫酸钠过滤脱水,滤液收入500 m L圆底烧瓶中,于旋转蒸发器上在40℃+2 ℃充氮条件下蒸至近干(绝不允许蒸干)。残渣用石油醚转移至20 m L容量瓶中,定容。
从上述容量瓶中准确移取1.0 m L石油醚溶液放人试管中,将试管置于40℃±2℃的氮吹仪中,将试管中的石油醚吹干。向试管中加10 m L甲醇,振荡溶解残渣。再将试管以不低于5 000 r/min的速度离心10 min,取出静置至室温后待测。
1.3.2 内容物沉降体积比测定
内容物的物理稳定性是评价混悬剂软胶囊的重要指标,测定沉降体积比可用于比较混悬内容物的物理稳定性,评价助悬剂的效果。通过测定配方的沉降体积比筛选配方。测定方法为:将混合好的内容物倒人直径相同的10 m L具塞试管中,记下原始高度H。静置,每隔一段时间测量沉降物高度H,,计算沉降体积比。
K=H1/H (1)
比值越大,表示混悬剂越稳定。
1.3.3 内容物处方筛选
以辅酶Q10为原料,以精制亚麻籽油为基质,加入蜂蜡助悬剂保持内容物的均一稳定。蜂蜡为保健食品中混悬型软胶囊的常用助悬剂,试验初筛不同比例助悬剂加入量。步骤为:配方量蜂蜡,加人少量亚麻籽油,研磨使溶解,加入配方量剩余的蜂蜡和大豆油,水浴80℃加热使熔化,放冷,加入辅酶Q10,研磨混匀。将各配方的内容物分别置于10 m L具-塞试管中,分别置于室温( 20℃~25 ℃)和高温高湿(温度40℃+2℃,相对湿度75%±5%)中考察内容物沉降体积比。
2结果与分析
2.1助悬剂对稳定性的影响
由表1和表2结果可以看出,随着蜂蜡比例的增加内容物的物理稳定性也增加,蜂蜡加入量到3.0%,室温放置7d未沉降,可满足轧制软胶囊的生产工艺需要,但放置14 d已出现沉降,会使成品在不恰当的贮存运输期间出现分层现象,影响外观,增大试验用量到5.0%,室温放置内容物出现凝固现象,不分层,物理稳定性较好。低温放置,蜂蜡加入量到3.0%均凝固,不分层,均出现辅酶Q10析出现象,高温放置均不出现分层,溶液黄色透亮。
2.2抗氧剂对稳定性的影响
添加维生素E能提高辅酶Q10含量的稳定性。试验在内容物中加入维生素E等抗氧剂,混匀后放入试管中自然光照及密闭条件下,高温高湿放置3个月测定辅酶Q10含量,结果见表3和4。
配方8中辅酶Q10含量降低的最快,说明辅酶Q10配方中需要添加维生素E,维生素E对Q10有保护作用,能提高本品的稳定性。4℃和37 0C的辅酶Q10含量较室温下辅酶Q10含量低,因此内容物需要在阴凉处保存。维生素E含量在低温、常温及高温高湿条件下稳定。
2.3光照对稳定性的影响
由于辅酶Q10为黄色或淡黄色、无臭无味的结晶状粉末,易溶于氯仿、苯、四氯化碳,溶于丙酮、石油醚和乙醚;微溶于乙醇,不溶于水和甲醇;对温度和湿度稳定,但遇光易分解成红色物质。试验将各配方的内容物分别置于10 m L具塞试管中,分别置于室温( 200C~25 0C)避光和不避光条件下中考察内容物中辅酶Q10含量,结果见表5,并考察维生素E含量,结果见表6。
不避光室温条件下辅酶Q10损失较避光室温下损失多,说明辅酶Q10内容物需避光保存;维生素E含量总体变化不明显。
3结论与讨论
辅酶Q10越来越受到国际市场的关注,被广泛用于营养补充、化妆品、食品等方面。目前,在全球辅酶Q10市场上,日本和美国大约占据了85%的份额。在美国,辅酶Q10除了应用在医药领域外,还作为一种维生素用于食品添加剂,作为一种非处方药和功能性食品在超市、食品连锁店和药店自由出售。欧洲地区也是辅酶Q10的重要消费市场,其主要用途同样是保健食品生产。日本是世界上较早研究、推广辅酶Q10的国家,日本的辅酶Q10提纯技术处于世界领先地位,而且辅酶010已经普遍应用于药品、食品、化妆品领域。目前,世界市场对辅酶Q10原料的年需求量已经达到400 t左右并且仍在以每年10%的速度增长。我国辅酶010的年消量在30吨左右。我国对辅酶Q10的研究应用起步较晚,国内辅酶Q10的应用主要在医药行业,我国辅酶Q10按药品管理,受限很大,根据国情,并结合欧美日本的作法,也将辅酶Q10开发成各种营养保健食品,具有必要性和紧迫性。
辅酶Q10制成软胶囊易于服用,生物利用度高,外观美观,可满足市场对产品不同剂型的需求。但辅酶Q10见光易分解,根据试验结果应通过适当的贮存条件来保证软胶囊成品的稳定性。辅酶010软胶囊内容物中添加维生素E对保持辅酶Q10含量有显著的作用,且维生素E在内容物体系中也保持相对稳定,辅酶Q和天然维生素E在制剂过程中不会发生变化,与孙艳妮等研究一致。因此,在开发辅酶Q10保健食品配方中需要添加维生素E,即利于产品的稳定,且有助于辅酶010与维生素E的协同抗氧化作用。