固体口服药物剂型颜色与表面特性对太阳光谱范围光反射的影响机制研究

本研究针对药物光稳定性问题，创新性探讨了固体口服剂型颜色（白/彩色）、刻痕线、压印等表面特性对335-2500 nm太阳光谱（UVA-VIS-NIR）反射性能的影响。通过定向半球反射率（DHR）定量分析发现，白色剂型反射率显著高于彩色剂型（UVA波段高4倍），表面纹理可使反射率降低1.4-26.3%。该成果为优化药物制剂设计提供了新思路，填补了ICH Q1B指南未涵盖红外辐射影响的空白。

　　

在药品质量保障体系中，光稳定性是影响药物有效性和安全性的关键因素。尽管ICH Q1B指南对紫外-可见光（UV-VIS）光稳定性测试有明确规定，但占太阳辐射60%的红外（IR）波段却被长期忽视。更令人担忧的是，日常药物管理中存在诸多隐患：患者常将药品暴露于阳光直射下，分割药片使活性成分（API）更易受辐射影响，而彩色药片和刻痕设计可能无意中加剧了光降解风险。这些现实问题催生了一个关键科学命题——药物剂型的外观特性如何影响其抵御全光谱辐射的能力？

对此，西里西亚医科大学（Medical University of Silesia）药学院基础生物医学系的Elzbieta Mickos团队开展了一项开创性研究。研究人员创新性地将航天材料领域常用的定向半球反射率（Directional Hemispherical Reflectance, DHR）检测技术引入药物分析领域，对49种固体口服剂型（涵盖普通片、薄膜衣片、缓释片等）进行了系统评估。这项发表在《Pharmaceutical Research》的研究揭示：白色剂型在335-380 nm波段的DHR中位数（0.679）是彩色剂型（0.157）的4.3倍，证明颜色选择能显著影响药物对紫外线的抵抗能力；而刻痕、压印等表面结构会使反射率额外降低1.4-26.3%，这种效应在短波区尤为显著。

研究采用SOC 410 Solar DHR反射仪，以20°入射角测量七段光谱带（335-380 nm至1700-2500 nm）的反射特性。通过Mann-Whitney U检验比较白色与彩色剂型的差异，Wilcoxon符号秩检验分析表面纹理的影响。所有数据均基于三重复测量的平均值，采用Statistica 13软件进行非参数统计分析。

【颜色决定光防护效能】
研究发现白色剂型在400-1700 nm波段保持DHR>0.75的高反射特性，而黑色（Carbo Medicinalis VP）和玻璃黄色（Cholinex）剂型在UVA波段反射率最低（DHR<0.1）。特别值得注意的是，双色片剂（Bi-Profenid）的白色侧在335-380 nm波段反射率比黄色侧高36%，证实辅料组成与色素协同影响光稳定性。

【表面纹理的隐性风险】
对16种单面刻痕/压印的剂型分析显示，纹理使335-380 nm波段DHR降低26.3%（p=0.034）。这种效应源于表面不规则结构导致的多重光散射，使得本可反射的辐射被二次吸收。

【剂型设计的意外发现】
普通片剂在UV-VIS波段的反射性能显著优于薄膜衣片和缓释片（p<0.05）。例如335-380 nm波段，普通片DHR中位数达0.846，而改性释放剂型仅0.409，这为改良特殊剂型光稳定性提供了方向。

这项研究首次建立了药物外观特性与全光谱辐射抵抗力的定量关系，其价值体现在三个维度：首先，证实红外辐射（1700-2500 nm波段吸收率达60%）对药物稳定性的潜在影响，挑战了现行ICH指南的局限性；其次，为制药企业提供可量化的剂型设计标准——白色光滑片剂具有最优辐射反射性能；最后，开创性地将材料科学领域的DHR技术引入药物分析，为稳定性研究提供了新方法学工具。

正如研究者Elzbieta Mickos强调的，反射的辐射不会产生物化效应，这意味着通过优化剂型颜色和表面特性，可以被动防御全光谱辐射威胁。该成果不仅对热带地区药品储存具有特殊意义，更为设计"光防护型"药物制剂提供了科学依据，有望推动制药行业重新审视外观设计背后的科学内涵。