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嘉峪檢測網 2022-02-08 22:32
色素廣泛使用于藥品行業，最常用的色素分類及編號系統為《染料索引》。我國明確禁止中藥染色，但未有相關法規規定色素作為輔料在藥品中的使用，而美國、歐盟、日本均有相關規定限制色素的使用。我國色素相關的藥品標準主要為中藥中非法染色的檢測方法，文獻報道的多色素檢測方法主要為食品和中藥材中的檢測，以及膠囊殼等特殊基質或鋁色淀等特殊色素的檢測。
色素被廣泛用于藥品行業，可作為輔料著色劑用于化學藥品或中成藥的包衣和膠囊殼，起到易于辨識、增加藥品穩定性、提高患者順應性等作用；但也存在中藥材及飲片染色，以掩蓋中藥材低劣質量等違法行為。任何非法添加、超量、超范圍使用色素都可能對用藥安全造成影響。
一、 色素概述
1.1 分類
按化學成分，色素可分為無機色素和有機色素。無機色素有白堊、赭石、二氧化鈦、鉻黃、群青、氧化鐵紅、鋁粉等品種；有機色素按來源分為天然色素（胡蘿卜素、胭脂紅、葉綠素、葉黃素、蒽醌、靛藍等）和合成色[1]。
合成色素是目前應用最廣泛的一類色素。按化學結構細分[1-2]，可分為：（1）偶氮類，分子中含有偶氮基團，是種類最為龐大的類別，常見的食品黃 4（檸檬黃）、酸性橙 7（金橙 II）、 食品紅 3（偶氮玉紅）、食品紅 17（誘惑紅）、酸性紅73、食品黃 3（日落黃）、食品紅 7（胭脂紅）、食品紅 9（莧菜紅）、酸性黃 36、溶劑黃 14（蘇丹紅 1）、 溶劑橙 7（蘇丹紅 2）、溶劑紅 23（蘇丹紅 3）、溶劑紅24（蘇丹紅 4）均為此類；（2）三芳基甲烷類，堿性紫 2（新品紅）、食品藍 2（亮藍）、堿性綠 4（孔雀石綠）等為此類色素；（3）氧雜蒽類，食品紅 14（赤蘚紅）為此類色素；（4）喹酞酮類，食品黃 13（喹啉黃）為此類色素；（5）酞菁類，是一類具有 18 電子的芳香共軛金屬配合物。
根據溶解性，又可將合成色素分為脂溶性色素和水溶性色素。脂溶性色素毒性較大，現已基本不允許在食品藥品中使用。為提高水溶性色素穩定性，避免遷移，將水溶性色素沉淀在氧化鋁上形成鋁色淀。鋁色淀既不溶于水，也不溶于有機溶劑。目前允許在食品藥品中使用的基本都是水溶性色素或其鋁色淀。
然而，合成色素的超范圍超量使用受到廣泛詬病。大多數合成色素使用的原料、合成中間體和產物，在體內經代謝可能生產 β-萘酚、α-氨基-1-萘酚等具強致癌性的物質；而種類最多的偶氮類色素，在人體偶氮還原酶的作用下可能分解產生芳香胺類化合物，同樣存在致突變、致癌可能[3]。考慮到合成色素的廣泛使用及安全風險，本文綜述的監管及檢測方法以合成色素為主。
1.2 編號及命名系統
目前，色素商品名同物異名或異物同名現象較普遍。英國染色家協會和美國紡織化學家與染色家協會共同主編出版的《染料索引（color index，CI）對色素采用統一命名和編號，包括應用類屬名稱和結構編號[1]。如日落黃，應用類屬名稱為 CIFood Yellow 3，結構編號為 CI15985。通過 CI 可方便地查詢到色素結構式、制備途徑、性質、化學命名和發明人或專利等信息。該系統已被大多數國家接受。
另外，常見編號系統還有歐盟食品添加劑編號（EU No），美國食品、藥品 和化妝品法案編號（FD&C No）等[4]。
我國藥品領域未明確規定使用何種編號及命名系統。部分色素名稱易導致歧義，如胭脂紅可為天然色素胭脂蟲紅，亦可為合成色素食品紅 7；也易造成管理不便，如藥品補充檢驗方法 2009001 中的莧菜紅，即為 GB/T 37545-2019 中的食品紅 9。因此，有必要統一規范，本文中色素名稱格式為 CI 索引通用名（其他常用名）。
二、 國內外藥品中使用色素的監管情況
國內外藥用色素監管政策均是在食用色素監管政策基礎調整而成。我國《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》（GB 2760-2014）[5]規定了色素在食品中的允許使用品種、使用范圍以及最大使用量或殘留量。該規定共涉及色素 67種，包括11種合成色素：赤蘚紅、靛藍、亮藍、檸檬黃、日落黃、莧菜紅、新紅、胭脂紅、誘惑紅及其鋁色淀、喹啉黃、酸性紅（偶氮玉紅）；2 種無機色素和 54 種天然色素。另外，我國《化妝品安全技術規范 2015 年版》[6]規定了化妝品中色素的準用品種，共計157種。
2.1 我國監管情況
中藥材及飲片染色目的，多為將劣質藥材及飲片或偽品進行染色處理，以掩蓋其真實質量。2013 年國家食品藥品監督管理總局聯合八部門出臺的《關于進一步加強中藥材管理的通知》（食藥監[2013] 208 號）規定，嚴厲打擊產地初加工中藥材過程中摻雜使假、染色增重、污染霉變、非法提取等違法違規行為。經過幾年的嚴格監管，中藥染色情況已大為好轉，但仍時有發生。2019 年全國抽檢仍發現一些非法染色品種，如西紅花、青黛、蒲黃、延胡索、 黃柏、石斛、朱砂、黃連、五味子、紅花、丹參等[7]。
色素在化學藥品或中成藥中主要作為輔料使用，生產藥品所用的輔料必須符合藥用要求。2015 年國務院發布的《關于改革藥品醫療器械審評審批制度的意見》，要求實行藥品與藥用輔料關聯審評，將藥用輔料單獨審批改為在審評審批藥品注冊申請時一并審評審批。已在批準上市的藥品中長期使用，且用于局部經皮或口服途徑風險較低的輔料執行相關行業標準，不納入關聯審評。但目前未有相關法規規定色素作為輔料在藥品中的允許使用品種及最大使用量。
2.2 國外監管情況
在國外，色素在藥品中均作為輔料著色劑使用。 美國《聯邦法規21章》（Code of Federal Regulations Title 21，CFR21）對可供藥用的色素做了明確要求，規定了種類及其理化性質、雜質限量、使用限制以及申報方法、安全評估方法等，并對注射劑、眼用制劑和手術縫線等做了嚴格限定。美國將色素分為兩類管理，一類為無須許可的，均為天然色素和無機色素，共計30種；一類須美國食品藥品管理局（FDA）許可使用，以合成色素為主，共計36種（表 1）。
歐盟在食品著色劑法規 94/36/EC 基礎上，陸續對一些色素在醫藥品中使用的適應性和安全性方面意見進行修訂，并于 Directive 2009/35/EC 中將修訂情況 進行匯總說明，歐盟規定可在藥品中使用的色素共 39 種[8]。日本厚生省對醫藥品中可使用的合成色素做了明確規定（厚生省令第三十號），共允許使用色素 89種，并對非外用制劑、外用制劑和不用于黏膜的外用制劑做了分級管理。
美國、歐盟和日本允許用于口服制劑或未作明確限制的合成色素品種見表2。如無特殊說明，這些色素的鋁色淀也被允許使用。
三、 國內外檢測標準情況
在我國，與色素有關的藥品標準主要為中藥中非法染色檢測方法，主要包括《中華人民共和國藥典》2015 年版通則<9303>色素測定法指導原則、國家藥品監督管理局藥品檢驗補充檢驗方法和檢驗項目批準件、地方標準三類標準。
（1）《中華人民共和國藥典》2015 年版通則 9303 色素測定法指導原則：由筆者所在團隊起草制定，首次在《中華人民共和國藥典》中引入了 27 種色素定性定量方法，檢測方法包括薄層色譜法、液相色譜法、液質聯用法。從指導原則構架上，包括了化學藥品、輔料、中藥等。主要以中藥基質為例，根據化學特性對色素進行分組，采取不同的前處理方法和檢測條件，建立多色素廣譜篩查法。
（2）國家藥品監督管理局藥品檢驗補充檢驗方法和檢驗項目批準件：主要針對市場上存在的中藥材和飲片非法染色行為，以及由原料藥材帶入中成藥的情況，涉及 17 種中藥材及飲片、26 種中成藥中的 16 種色素（表 3）。檢測方法多采用薄層篩選，以液相驗證，必要時采用液質聯用驗證，但未提供明確液質確證方法。
（3）地方標準：以《上海市中藥飲片炮制規范》2018 年版為代表，收載了71 種色素測定法，由筆者所在團隊起草。主要采用液相三重四極桿質譜技術、液相串聯高分辨飛行時間質譜技術建立了 71 種色素分組的定性、定量檢測方法，是目前測定色素種類最多、方法最靈敏、準確的標準。
作為輔料使用的色素，收載于《中華人民共和國藥典》2015 年版四部的有紅氧化鐵、棕氧化鐵、紫氧化鐵、黑氧化鐵、焦糖、二氧化鈦等少數天然或無機色素，檢測項目包括性狀、鑒別、檢查（重金屬、有關物質等）和含量測定等項。20 世紀 90 年代，原國家醫藥管理局陸續了發布了檸檬黃、胭脂紅、日落黃、亮藍、莧菜紅等藥用輔料行業標準。
《美國藥典》《歐洲藥典》《日本藥局方》同樣僅收載了極少數無機或天然色素。另外，日本厚生省發布了《醫藥品添加物規格》作為《日本藥局方》收載品種的補充。目前，國外尚無關于多色素篩查及定量測定的法定標準方法。
四、多色素檢測方法研究進展
4.1 食品中多色素檢測方法
文獻報道的色素檢測方法主要集中于食品領域。前處理方法包括提取和凈化兩個步驟：水溶性色素采用水[9-11]或水溶液[12]提取，脂溶性色素采用乙酸乙酯[11]、甲醇、乙腈[13]等有機溶劑提取；提取液不凈化，或采用聚酰胺[14]、C18[13]等通用性較強的固相萃取，或采用操作較簡便的 QuEChERS 方法[15]，或針對色素的酸堿性采用專屬性強的離子交換固相萃取[12， 16]，也有采用特殊的磁性固相萃取方式[17]以提高富集樣品中的痕量色素。
檢測方法主要有高效液相色譜法和液質聯用法。因色素在可見光區有較強的吸收，多采用 HPLC-UV 法檢測。當檢測色素種類較多時，為達到更好的分離和 選擇性，多采用 HPLC-QTOF 快速篩查[18]或 HPLC-MS/MS 定量測定[13-15]，檢測 色素種類最高可達 102 種[18]。
4.2 中藥材及飲片中多色素檢測方法
中藥材及中藥飲片禁止非法染色，因此需要建立高通量方法篩查中藥材中可能非法添加的合成色素。前處理與食品基質類似，采用乙腈[19]等溶劑提取脂溶性色素；采用水或水溶液提取水溶性色素[19-21]，再采用聚酰胺固相萃取凈化提取液，以酸性溶劑洗脫堿性色素，以堿性溶劑洗脫酸性色素[19，21]；也可針對性采用弱陰離子固相萃取酸性色素，采用弱陽離子固相萃取堿性色素[22]，可得到更加專屬的凈化效果。
色素在中藥材中為禁用物質，采用薄層色譜法[22]可快速獲得篩查結果，也可采用高效液相色譜法[21]或液質聯用法[19，22-23]獲得更準確的定性定量結果。
特殊基質和特殊色素的檢測：膠囊殼多以明膠為基質，加入著色劑等輔料制成，不易粉碎。如以溶劑直接提取，無法提取完全，因此需要使用熱水先將膠囊殼溶散[24-25]，再進一步提取、凈化、測定。
鋁色淀是水溶性色素和鋁的絡合物，既不溶于水，也不溶于有機溶劑。當pH 值在 3.5～9.5，鋁色淀相對穩定，因此需要將 pH 值調節至這個范圍以外方可將色素游離出來。可根據待測色素的性質及穩定性，針對性采用酸性溶液（如 0.1%甲酸[26]、5%硫酸[27]）或堿性溶液（如乙醇-2%氨水-水[28]）將色素游離，再進行凈化和檢測。
色素在藥品行業的使用不可或缺。但也因合成色素的安全風險、中藥非法染色等原因而受到詬病。目前，與其他主要國家相比，我國對色素在藥品中的使用監管政策尚不完善，檢測方法研究也集中于打擊中藥非法染色。建議國家盡快制定藥用色素準入品種及最大使用限度規定，規范色素合規使用，使群眾不必聞色素而色變，保障用藥安全。
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