严飞，梁秋元，杨子忠，张小丽，张海波

安琪纽特股份有限公司（宜昌 443000）

钙是人体必需的矿物质，补充有效且吸收率高的钙制剂是治疗钙缺乏、骨质疏松等疾病的主要方式[1]。钙系列产品中添加维生素D3能够提高钙的吸收率，维生素D（Vitamin D）是一种源于胆固醇的类固醇激素，在自然界存在的形式有5种，其中影响人类健康的主要是维生素D2（麦角钙化醇）和维生素D3（胆钙化醇）。其中维生素D3是维生素D的天然形式，由7-脱氢胆固醇在皮肤中产生，皮肤中维生素D的合成是维生素D最重要的来源，而从饮食中也可获取维生素D，但天然含有维生素D的食物很少（包括乳制品和鱼油）[2]。因此，钙维生素D软胶囊作为一种日常的膳食营养补充剂，也成了很多儿童和老年人生活中不可或缺的营养补剂。

目前市面上补钙产品，以片剂居多，而作为软胶囊剂的液体钙，与其他剂型相比具有生物利用度高、密封性好、含量准确、外形美观等特点，但也存在一些稳定性的问题，如贮存期内崩解不合格，胶囊内发生物质迁移等现象，使制剂开发出现困难[9]。文章就钙维生素D软胶囊中维生素D3含量不稳定的问题展开研究，并对影响其稳定性的光照、温度等潜在因素进行初探，找出其相互关系，为保证该产品生产过程及货架期中维生素D3含量的稳定提供理论基础。

1 材料和方法

1.1 仪器与试剂

仪器：PL203电子天平（梅特勒-托利多仪器上海有限公司）；TFPLG-800L-Q配料罐（温州天富机械有限公司）；CSH-1000SD-CM稳定性实验箱（重庆创测科技有限公司）；PL-GPC-50液相色谱仪（美国Waters公司）；KQ-250DE数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；Extend-C18色谱柱（安捷伦科技中国有限公司）。

试剂：甘油（丰益油脂上海科技有限公司）；明胶（罗塞洛明胶有限公司）；纯化水（安琪纽特股份有限公司）；0.038 mm碳酸钙（湖北新济药业有限公司）；维生素D3油（100万 IU/g，浙江新和成股份有限公司）；玉米油（山东三星玉米产业科技有限公司），白蜂蜡（杭州保灵养泰禾生物科技有限公司）；石油醚、氢氧化钾、正己烷（天津致远化学试剂有限公司）；无水硫酸钠、铬酸钾、无水乙醇、无水硫酸钠（天津富宇精细化工有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 环境光照、氧气试验

相关文献显示：光照条件对维生素D的稳定性影响较大而紫外光影响更甚，日光条件下2 h后残留率即仅为43.9%，10 h后保持在23.6%；灯光条件下维生素D的损失率也很大，10 h后残留率为30.0%；在黑暗条件下，维生素D基本稳定，10 h后残留率可达96.6%[10]。根据上述结论，结合车间配料过程存在称量配制维生素D3后，敞口放置车间光照条件下1～2 h不等的情况，设计试验验证维生素D3在生产配料过程中环境光照的影响。

配料称量过程中，按照钙维生素D3软胶囊基础配方，只投入维生素D3油及玉米油（如表1所示），不添加白蜂蜡及碳酸钙以避免配方组成的影响。控制配料温度≤40 ℃，将试验组分为遮光组和光照组，光照组又分为光照密闭组、光照有氧组，其中光照密闭组考察光照且隔绝氧气情况下，维生素D3含量的变化情况，此组可排除氧气对其稳定性的影响。分别考察各组在0，1，2和3 h后的维生素D3的含量变化情况。

表1 钙维生素D软胶囊内容物试验配方

为保证试验称量的准确性，遮光组和光照组样品在相同条件下一起配制称量后进行分装。光照密闭组与避光组分别采用PET透明瓶和HDPE白色瓶盛放样品并密封瓶盖，以避免氧气交换带来的损失，而光照暴露组则无需进行瓶盖密封，敞口放置即可。

将不同考察时长的产品做好标识，遮光组置于常温状态的避光环境，光照组置于强光稳定性实验箱（温度25±2 ℃，光照强度4 500±500 Lx）条件下考察。分别测试不同考察组0，1，2和3 h后样品维生素D3的含量，评估光照条件对维生素D3含量的影响。

企业家是这段历史大潮的主角，他们在商业上的每一次探索都打上了深深的改革烙印。“84”派的代表人物年广久、张瑞敏、柳传志、任正非等已经声名鹊起或崭露头角的时候，马云刚刚考进杭州师范学院，马化腾还是个初中学生；“92”派走上辞职下海之路时，历史又一次因这些心怀家国的探索者们而风云激荡。冯仑、潘石屹、俞敏洪、陈东升、朱新礼，他们在不同的领域建构了中国企业家的价值尺度。他们是时代催生的变革者，他们同时又推动了时代的历史变革。

1.2.2 温度影响因素试验

不同温度下，维生素D的吸光度变化呈现不同的规律。25 ℃条件下维生素D比较稳定，10 h后残留率为95.6%；随着温度升高，维生素D的稳定性逐渐下降，70 ℃条件下，2 h后残留率为47.1%，10 h后残留率为16.4%[10]。根据原料厂家反馈，维生素D3原料对温度敏感，在≥80 ℃条件下会迅速发生降解及衰减。车间现有的配料工艺分为高温热熔配料和低温均质乳化配料，这两种工艺路线最大的差异即为配料过程中物料所处的温度不同。试验旨在找到维生素D3的最佳配料温度及工艺条件，既保证生产的效率，又能保证产品中维生素D3的含量稳定性。

试验分A、B、C、D四个组（如表2所示）进行验证，内容物配料均采用相同的配方（如表3所示），取样点设置为5个，分别于配料过程的第0，第1，第2，第4和第8个小时，这5个取样时间点取样送检维生素D3的含量。

表2 不同配料工艺的分组验证

表3 钙维生素D软胶囊内容物试验配方

高温热熔配料方式采用的温度是80 ℃，温度可能会高于车间认为的合理温度，其主要的目的是模拟极端条件下，维生素D3含量的变化趋势。而低温均质乳化配料则采用的是温度降低后再投入维生素D3后充分搅拌，会存在白蜂蜡低温絮凝的情况，从而影响内容物体系稳定性，进而影响整个体系中维生素D3的含量，因此会出现部分检测点含量不均匀的情况，同一温度下采用多点取样可避免检测结果的偏离。

1.2.3 配方因素试验

根据文献[11]数据显示，白蜂蜡作为助悬剂会对生产过程及货架期的维生素D3含量存在影响，当添加比例为1.5%时，经加速3个月后的维生素D3含量降幅为73.4%，降解率较高。根据此次试验，考察不同助悬剂比例及种类在基础配方下对维生素D3含量的影响。设置的试验组及试验配方如表4所示。

表4 钙维生素D软胶囊内容物配方因素试验 单位：g

配方1与对照组可验证不同厂家的白蜂蜡对维生素D3含量的影响，配方1中的白蜂蜡采购自河南福美生物科技有限公司。配方1与配方2、配方3可探究白蜂蜡在用量改变的条件下，维生素D3含量的变化趋势。配方4及配方5则可分别研究在无碳酸钙或使用单、双甘油脂肪酸酯作为助悬剂的情况下，维生素D3含量的变化。

将上述6个配方组的配制样品装于HDPE瓶中满填充密封，做好标识，并在加速条件下进行考察，加速考察条件：温度37±2 ℃，相对湿度75%±5% RH。样品分别于14，30，60和90 d取出并送检。

2 结果与分析

2.1 环境光照、氧气对维生素D3含量的影响

根据图1和表5的数据得，与标示理论值相比，无论是遮光密闭组还是光照密闭组，P值均大于0.05，组间差异不显著，说明在隔绝氧气的条件下，维生素D3含量在考察时间内均未发现明显改变，光照强度不是影响维生素D3的关键因素。而光照有氧组与标识理论值、遮光密闭组相比，P值均小于0.05，组间存在显著性差异，说明氧气环境会使维生素D3的含量降低，因避免维生素D3在配料过程中长期暴露在空气环境中。车间生产光照强度约为1 500 Lx，而稳定性试验箱为4 500±500 Lx，远高于车间光照强度，且实际生产的称量过程中维生素D3油并未隔绝空气，通过光照有氧组的试验更接近车间实际生产的情况，在光照与氧气的共同作用下维生素D3的含量较前3组虽略有降低，衰减约10%，但仍在标示理论值80%～150%范围内，可通过增加投料量的方式解决。

表5 光照、氧气对钙维生素D软胶囊内容物中维生素D3含量的t检验结果

图1 光照、氧气对维生素D3含量的影响

因此，通过试验可以基本排除光照、氧气在生产过程中会引起维生素D3含量大幅衰减的可能。

2.2 配料温度对维生素D3含量的影响

由图2散点图中各配料温度下维生素D3含量的变化情况可得，在0 h相同含量的维生素D3经过8 h的配料及暂存过程后，80 ℃的温度下仅1 h已出现21.42%的衰减并低于含量的下限值，说明维生素D3在该温度下极易发生衰减，需严格控制加入温度的上限范围。而在45，55及65 ℃下，经过8 h的考察，维生素D3的衰减率分别为4.76%，8.81%和16.67%，均高于维生素D3含量的下限值。

图2 配料温度对维生素D3含量的影响

综上，温度是影响维生素D3含量的关键因素之一，考虑到车间生产顺畅性及效率，建议将维生素D3的配料温度控制在40～45 ℃的范围内。

2.3 不同配方中维生素D3含量变化及规律

根据不同配方的考察结果可以发现，配方中白蜂蜡的添加会使维生素D3的含量明显降低，且添加量的比例越大，衰减的速率越快。对照组与配方1相比，维生素D3含量在3个月加速后均出现85%以上的衰减率，说明白蜂蜡对维生素D3含量的影响与其厂家无关。配方3与对照组相比，不添加白蜂蜡，维生素D3在加速试验结束后衰减率为17.5%，说明配方中白蜂蜡的存在的确会对钙维生素D软胶囊内容物体系中的维生素D3含量造成明显的影响。结合配方4的考察结果，在无碳酸钙的条件下，白蜂蜡的加入并不会使维生素D3含量在加速期造成明显衰减，其衰减率仅为10.6%。因此证实：白蜂蜡与碳酸钙的共存才会加速维生素D3含量的衰减。

配方5使用单、双甘油脂肪酸酯作为助悬剂，不再使用白蜂蜡，维生素D3在加速期内降解为19.2%，满足含量范围，同时也可使混悬体系保持稳定，避免内容物分层导致压丸过程装量差异过大的情况。

图3 不同配方对维生素D3含量的影响

2.4 助悬剂比例的选择

根据配方因素试验，选取与白蜂蜡同配方比例的单、双甘油脂肪酸酯作为替换的助悬剂，虽然维生素D3的含量在加速期间含量合格，但发现内容物体系的流动性不佳，仍存在上机过程混悬液过于黏稠的情况，如图4所示。

图4 钙维生素D软胶囊内容物（含单、双甘油脂肪酸酯）

因此，助悬剂的比例需做进一步的筛选，在配方5助悬剂比例为1.37%的基础上，对单、双甘油脂肪酸酯的比例进行调整，将比例调整至0.7%，0.9%，1.1%和1.3%四个梯度，进行内容物的配制。配料后放置于具塞量筒中，读取初始高度，常温竖直静置，放置16 h后读取沉降后混悬物的高度，计算沉降体积比[12]。记下初始高度H0（mm），静置结束后的最终高度H（mm），根据公式，沉降体积比=H/H0。沉降体积比越大，混悬液越不易沉降，即混悬体系越稳定。

由表6结果可得，在添加比例为1.1%和1.3%时混悬体系的稳定性较佳，结合内容物外观图（图5）最终选择1.1%的添加量为最适比例。

表6 不同单、双甘油脂肪酸酯添加比例的沉降体积比

图5 含不同比例单、双甘油脂肪酸酯的钙维生素D软胶囊内容物对比图

3 结论

通过上述一系列单因素试验确认，影响钙维生素D软胶囊中维生素D3含量的关键因素为温度和配方中的白蜂蜡，而在正常生产过程中，光照、氧气的条件并未对维生素D3的含量产生明显的衰减，故认为光照、氧气对维生素D3含量在短期及中期的影响是可控的，但车间实际生产过程中仍需尽量避光避氧，并且做到现配现用。

对于维生素D3的加入需采用低温均质配料，配料温度控制应在45 ℃以下。根据加速过程的降解情况来看，维生素D3在加速试验过程中会出现约20%的衰减，所以配料过程维生素D3需按120%的理论投料值进行称量投料。配方中不再添加白蜂蜡作为助悬剂，采用1.1%配方比例的单、双甘油脂肪酸酯进行替换，优化原有配方，可满足车间后续的生产，保证货架期内产品的稳定性。