枸櫞酸鉀鈉固體飲料的研制及其尿液堿化功能測定

◎ 鄧宇薇，郝雪明，朱 瑤，孫雅琴，程澤能

（1.中南大學(xué)湘雅藥學(xué)院藥劑學(xué)系，湖南 長沙 410013；2.湖南慧澤特醫(yī)食品有限公司，湖南 長沙 410013）

隨著人民生活質(zhì)量的提高和飲食結(jié)構(gòu)的改變，高蛋白、高脂肪及高嘌呤食品在居民膳食中比例不斷增加，導(dǎo)致高尿酸血患病率不斷上升，成為危害國民健康的新隱患。在美國，有5%～10%的成年人患有高尿酸血癥；而在亞洲國家中，高達(dá)26.1%的男性與17.1%的女性罹患高尿酸血癥[1-2]。據(jù)調(diào)查，我國高尿酸血癥病人已達(dá)1.2億人，而且越來越年輕化，成為繼高血壓、高血脂、高血糖后的第四“高”。高尿酸血癥是一種慢性疾病，初期可能不會表現(xiàn)出任何癥狀，但是人體血尿酸長期處于居高不下的狀態(tài)，將會誘發(fā)其他疾病。大量研究表明，高尿酸血癥與冠狀動脈硬化性心臟病及慢性心力衰竭等密切相關(guān)[3-5]。高尿酸血癥所導(dǎo)致的泌尿系尿酸性結(jié)石的形成及對腎臟的損害發(fā)病率也在不斷增加，同時也是痛風(fēng)發(fā)生的最直接病因[6-7]。

高尿酸血癥（Hyperuricemia）是一種常見的代謝性疾病，因嘌呤代謝障礙造成血尿酸（Serum uric acid，SUA）水平升高所引起[8]。其定義為：在正常嘌呤飲食狀態(tài)下，非同日2次空腹血尿酸水平男性血尿酸濃度超過420 μmol/L，女性血尿酸濃度超過350 μmol/L時，就可診斷為高尿酸血癥[9]。尿酸是嘌呤代謝產(chǎn)物，嘌呤的來源包括內(nèi)源性生物合成和外源性攝入，兩者比例約為4∶1[6]。人體尿液中的尿酸存在非離子化（即游離尿酸）和離子化（即尿酸鹽）兩種形式，尿酸鹽的溶解度是尿酸的近20倍，尿酸在堿性環(huán)境中溶解度更高，有利于腎臟排泄，減少由尿酸沉積造成的腎臟損害[10-12]。高血尿酸患者及高嘌呤飲食人群的尿液pH往往低于健康人，因此在降尿酸治療的同時通過堿性藥物堿化尿液，使之保持在6.5左右，同時保持尿量，是預(yù)防和治療高血尿酸相關(guān)泌尿結(jié)石及腎臟病變的必要措施[13-14]。研究表明，國內(nèi)93.9%的結(jié)石患者合并有低枸櫞酸性尿，且明顯高于國外已報道的數(shù)據(jù)（20%～60%）[15-16]。

研究表明，尿液中枸櫞酸濃度低，是尿石癥患者新發(fā)與復(fù)發(fā)的獨立危險因素，成為尿石癥患者最常見的生化異常之一。因此，枸櫞酸鉀在泌尿系結(jié)石，尤其是草酸鈣結(jié)石與尿酸結(jié)石的防治中，起著十分重要的作用[17-18]。枸櫞酸鉀同時也可作預(yù)防性服用，對部分排出結(jié)石的患者可以起到預(yù)防復(fù)發(fā)的作用，且能有效預(yù)防結(jié)石發(fā)生[19-20]。枸櫞酸鉀鈉合劑在臨床上是一種堿性藥物，主要用于尿路結(jié)石和原發(fā)性痛風(fēng)的治療和預(yù)防[21-22]。對于高血尿酸癥人群的治療建議為合理飲食，增加每日排尿量，同時經(jīng)食物或藥物堿化尿液，使尿pH值維持于6.2～6.9，可溶解尿酸鹽結(jié)晶[23-25]。本文研制的固體飲料以枸櫞酸鉀和枸櫞酸鈉為主要原料，配比用量參考食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑國家標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)規(guī)定設(shè)計，并對其堿化尿液pH能力進(jìn)行測定，以供高尿酸血癥及高嘌呤飲食人群日常飲用。

1 材料與方法

1.1 原料

檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、檸檬酸和木糖醇。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

原料→調(diào)配→混合→包裝。

1.2.2 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)品色澤應(yīng)為白色，具有產(chǎn)品應(yīng)有的滋味和氣味，無霉味及其他異味，水分每100 g≤5.0，微生物、污染物及致病菌均符合國家標(biāo)準(zhǔn)限量標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.3 試劑和儀器

枸櫞酸鉀鈉固體飲料，特依TM固體飲料，由湖南慧澤特醫(yī)食品有限公司提供；雷磁pH計、pH 5.2～7.4試紙。

1.2.4 產(chǎn)品尿液堿化能力測定

參與本次試驗的試驗對象為健康志愿者，他們應(yīng)符合以下入選和排除標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.4.1 入選標(biāo)準(zhǔn)

①健康狀況良好者，年齡≥18歲。②自愿簽署知情同意書。③無代謝性疾病，肝腎功能正常。④志愿者能夠與研究者作良好的溝通并能夠依照研究規(guī)定完成研究。

1.2.4.2 排除標(biāo)準(zhǔn)

①高鉀血癥患者、心力衰竭或嚴(yán)重心肌損害患者。②過敏史者。③試驗前2周服用過任何藥物者。

實驗方案經(jīng)慧澤醫(yī)務(wù)室倫理委員討論通過，符合藥物臨床試驗質(zhì)量管理規(guī)范。

1.2.4.3 試驗方法

試驗設(shè)計為4個周期（基礎(chǔ)值檢測期、試驗第1周期、洗脫期和試驗第2周期），試驗期為2 d，隨機(jī)、交叉試驗。試驗期間志愿者應(yīng)統(tǒng)一飲食，不得飲用飲料及酒類，不得劇烈運動。健康志愿者隨機(jī)分為A、B兩組，隨機(jī)數(shù)見表1。飲用方案：A組第一周期飲用飲用水，第二周期飲用枸櫞酸固體飲料；B組第一周期飲用枸櫞酸固體飲料，第二周期飲用飲用水。

①基礎(chǔ)值檢測期：第1～2 d，于早、中、晚3餐后1 h各收集尿液1次，測定pH值并作為志愿者尿液pH的基礎(chǔ)值。②試驗第1周期：第3～4 d，于早上8:30、中午12:30及晚上6:00分別飲用500 mL特依固體飲料或者飲用水（pH為7.2），期間每隔2 h飲200 mL水，直至10 h。收集第3～4 d內(nèi)全部中段尿液5～10 mL并放于-20 ℃冰箱預(yù)凍存，測定pH值并作為志愿者飲用飲料后的pH值。③洗脫期：1 d。④試驗第2周期：志愿者按照飲用方案飲用飲料，重復(fù)第1周期試驗。

試驗前后，對受試者進(jìn)行體檢，體檢單位為三級甲等大型綜合性醫(yī)院，體檢項目包括尿常規(guī)、肝腎功能、尿尿酸、血電解質(zhì)，并對測試前后體檢結(jié)果進(jìn)行比較。

表1 隨機(jī)分配表

2 結(jié)果與分析

2.1 尿液酸堿值變化

按照試驗方法飲用特依固體飲料和飲用水后對尿液pH進(jìn)行收集和測定，測定結(jié)果如圖1所示。

圖1 試驗者尿液pH變化結(jié)果圖

由圖1可知，A組受試者實驗1期飲用飲用水期間，尿液pH與原始基礎(chǔ)值無明顯變化，實驗2期飲用特依固體飲料后，尿液pH明顯變高，尿液得到明顯堿化。B組受試者試驗1期飲用特依固體飲料后，尿液pH有明顯升高，尿液明顯堿化，而在改為飲用水后，尿液pH恢復(fù)到原始基礎(chǔ)數(shù)值。結(jié)果表明，特依固體飲料對尿液pH有明顯堿化作用。

2.2 產(chǎn)品堿化尿液能力

按照試驗方法受試者一日3次飲用枸櫞酸鉀鈉固體飲料和飲用水后，對各時段的尿液進(jìn)行采集并測定，與實驗前自身尿液pH基礎(chǔ)值進(jìn)行對比，測定其堿化尿液能力。結(jié)果，見表2。

表2 試驗者各實驗階段尿液pH比較表

由表2可知，受試者飲用枸櫞酸鉀鈉固體飲料后的尿液pH與基礎(chǔ)值比較差異顯著，具有統(tǒng)計學(xué)意義（t=7.18，P=0.001），飲用飲用水后的尿液pH與基礎(chǔ)值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=1.48，P=0.198）。由此表明，本枸櫞酸鉀鈉固體飲料有較好的堿化尿液能力。

2.3 安全性

試驗前后，對6名受試者進(jìn)行體檢，體檢項目包括尿常規(guī)、肝腎功能、尿尿酸、血電解質(zhì)。對檢測結(jié)果中的肌酐和血鉀水平進(jìn)行了比較，結(jié)果見表3。

表3 實驗前后志愿者體檢結(jié)果表

試驗結(jié)束后，6名受試者各項體檢結(jié)果均正常。且由表3可知，6名志愿者在實驗期間飲用枸櫞酸鉀鈉固體飲料前后肌酐和血鉀水平均無明顯改變，均在正常值范圍內(nèi)（肌酐正常值為57～111 μmol/L，血鉀正常值為3.5～5.3 mmol/L）。該結(jié)果表明，日常飲用枸櫞酸鉀鈉固體飲料不會對肝臟和血鉀含量造成影響。整個試驗期間，受試者無不良反應(yīng)。綜上結(jié)果表明，本枸櫞酸鉀鈉固體飲料安全，可供日常放心飲用。

3 討論

本文所研制枸櫞酸鉀鈉固體飲料產(chǎn)品相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)參考國家原料及添加劑標(biāo)準(zhǔn)，制定了質(zhì)量企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量及工藝穩(wěn)定性。

人體體液的pH值處于相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài)，由食物來源及機(jī)體代謝產(chǎn)生的酸堿性物質(zhì)進(jìn)入血液后，可能會影響原有的平衡，讓人體體液pH發(fā)生改變。但人體中的血液緩沖體系、肺和腎臟等調(diào)節(jié)作用可以有助于機(jī)體盡快恢復(fù)相對平衡狀態(tài)[17]。酸堿失衡對人體健康危害極大，很多疾病與體液酸化有關(guān)[16，18]。

尿液中的枸櫞酸根離子被認(rèn)為是鈣鹽結(jié)晶的阻斷劑，口服枸櫞酸鉀后，枸櫞酸在體內(nèi)參與三羧酸循環(huán)，經(jīng)過一系列脫水脫羧后生成α-酮戊二酸，并釋放二氧化碳產(chǎn)生碳酸氫根離子，當(dāng)血液和尿液中碳酸氫根離子濃度升高時，血液和尿液中的pH上升，酸性尿得以改善，增加尿酸溶解度，促進(jìn)尿酸的排泄，防止尿酸結(jié)晶石的形成[26]。三羧酸循環(huán)示意圖，如圖2所示。

圖2 三羧酸循環(huán)示意圖

有國外學(xué)者對89例合并低枸櫞酸性尿的含鈣結(jié)石患者進(jìn)行隨訪后發(fā)現(xiàn)，長期服用枸櫞酸鉀能提升尿液pH值及尿枸櫞酸水平，使97.8%的患者結(jié)石形成率降低，79.8%得到緩解[27]。枸櫞酸與尿液中游離的鈣離子結(jié)合后形成枸櫞酸鈣絡(luò)合物，其溶解度較草酸鈣高，從而抑制草酸鈣晶體自發(fā)成核、生長、聚集，減緩草酸鈣結(jié)石形成，有助于清除和溶解已形成的結(jié)石[28]。

4 結(jié)語

近年來，世界范圍內(nèi)高尿酸血癥及痛風(fēng)的發(fā)病率呈逐年上升趨勢。因此，加強(qiáng)對抗高尿酸血癥及痛風(fēng)食品的研發(fā)具有重要意義。目前，市面上對枸櫞酸鉀鈉的利用大多數(shù)為藥用制劑，口感較差，食品類別有少數(shù)泡騰片，其中的泡騰崩解劑含有碳酸氫鈉，對胃有一定的刺激作用。本產(chǎn)品未添加碳酸氫鈉，并且在枸櫞酸鉀鈉的基礎(chǔ)上添加了檸檬酸和木糖醇以綜合改善檸檬酸鹽的澀口感，木糖醇的添加不僅有益口腔衛(wèi)生，并且對血糖不會造成影響。