妥曲珠利在不同介質(zhì)中的溶解度及其表觀油水分配系數(shù)的測(cè)定

蔣公建，周建瑜，駱世軍，雷元軍，范建彪，魏世軍，符華林*

(1.重慶市萬州區(qū)畜牧站，重慶萬州 404100；2.重慶先鋒動(dòng)物藥業(yè)有限公司，重慶萬州 404100；3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院獸藥創(chuàng)新制劑工程技術(shù)研究中心，成都 611130；4.重慶市開州區(qū)畜牧獸醫(yī)局，重慶開州 405400)

妥曲珠利在不同介質(zhì)中的溶解度及其表觀油水分配系數(shù)的測(cè)定

蔣公建1，2，周建瑜3，駱世軍2，雷元軍2，范建彪2，魏世軍4，符華林3*

(1.重慶市萬州區(qū)畜牧站，重慶萬州 404100；2.重慶先鋒動(dòng)物藥業(yè)有限公司，重慶萬州 404100；3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院獸藥創(chuàng)新制劑工程技術(shù)研究中心，成都 611130；4.重慶市開州區(qū)畜牧獸醫(yī)局，重慶開州 405400)

【目的】測(cè)定妥曲珠利的平衡溶解度和表觀油水分配系數(shù)，為其體內(nèi)吸收和劑型設(shè)計(jì)提供依據(jù)?！痉椒ā坎捎闷胶夥y(cè)定妥曲珠利在水和有機(jī)溶劑中的溶解度，同時(shí)測(cè)定其在正辛醇-緩沖液中的表觀油水分配系數(shù)。【結(jié)果】妥曲珠利在有機(jī)溶劑中的溶解度順序?yàn)椋罕颈姿幔疽掖迹菊〈迹臼兔眩经h(huán)己烷，其在水中溶解度隨pH增加逐漸增大，其表觀油水分配系數(shù)受到pH的影響較大，在pH 5.8處表觀油水分配系數(shù)最大，為118.49?！窘Y(jié)論】妥曲珠利水溶性較差，其溶解度和表觀油水分配系數(shù)受到pH的影響較大。

妥曲珠利；溶解度；表觀分配系數(shù)

經(jīng)口服的藥物，吸收的前提是藥物在吸收部位能充分溶解和具備較強(qiáng)的透過黏膜的能力，藥物在胃腸道液體中的溶解度至關(guān)重要。藥物的油水分配系數(shù)是模擬藥物在水相和生物膜相之間的分配情況，也可用來預(yù)測(cè)藥物在機(jī)體內(nèi)的吸收情況[1]。藥物的溶解度和脂水分配系數(shù)是藥物制劑研究的重要參數(shù)，與藥物吸收、分布、代謝和排泄密切相關(guān)[2]。

妥曲珠利(Toltrazuil，圖1)屬于三嗪酮化合物，主要作用于球蟲裂殖生殖和孢子生殖階段，通過干擾球蟲細(xì)胞核分裂和線粒體，影響蟲體的呼吸和代謝功能，加之又能使細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膨大，發(fā)生嚴(yán)重空胞化，因而具有廣譜抗球蟲活性，廣泛用于畜禽球蟲病的防治[3]。在臨床應(yīng)用中，妥曲珠利主要以粉劑和飲水劑為主，粉劑常因妥曲珠利溶解度較小而影響其吸收，飲水劑則通過加入有機(jī)溶劑來增加其溶解度[4]，本文采用平衡法測(cè)定妥曲珠利在有機(jī)溶劑中的溶解度，同時(shí)測(cè)定其在不同pH水溶液中的溶解度和表觀油水分配系數(shù)，以期為妥曲珠利的劑型和吸收代謝等相關(guān)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖1 妥曲珠利化學(xué)結(jié)構(gòu)式Figure 1 Chemical structure of toltrazuil

1 試驗(yàn)材料

1.1 藥品與試劑

妥曲珠利標(biāo)準(zhǔn)品(含量≥99.0％，批號(hào)：D1410041)，購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；妥曲珠利原料(含量98.5％)，金壇市凌云動(dòng)物保健品有限公司；色譜乙腈，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；丙酮、乙酸乙酯、冰醋酸、甲醇、乙醇、正丁醇、異丙醇、石油醚、環(huán)己烷、正辛醇、磷酸、三乙胺、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉等均為分析純，成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器

高效液相色譜儀，島津國際貿(mào)易上海有限公司；HZS-H型恒溫水浴振蕩器，哈爾濱市東明醫(yī)療儀器廠；RPB20型筆式pH計(jì)，成都世紀(jì)方舟科技有限公司。

2 方法與結(jié)果

2.1 妥曲珠利HPLC測(cè)定方法的建立

2.1.1 色譜條件

Kromasil C18 色譜柱(4.6mm×250mm)，流動(dòng)相乙腈-0.1％磷酸水(70∶30，三乙胺調(diào)節(jié) pH 3.0)，流速1.0mL/min，檢測(cè)波長240nm，柱溫25℃，進(jìn)樣量20μL，此條件下妥曲珠利峰形較好(見圖2)，其保留時(shí)間為6.656min，無其他雜質(zhì)干擾。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

精密稱取妥曲珠利10mg，置于100mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度線得到儲(chǔ)備液。精密移取該儲(chǔ)備液于10mL容量瓶中，用乙腈稀釋至刻度線，配制濃度分別為0.063、0.125、0.25、0.5、1、2.5、5、10μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作液，分別進(jìn)樣20μL，記錄峰面積，以妥曲珠利濃度(C)為橫坐標(biāo)，峰面積(A)為縱坐標(biāo)，得到線性回歸方程為A=36 890.5695C+736.4007(R2=0.999 2)，結(jié)果表明妥曲珠利在0.063～10μg/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

圖2 妥曲珠利的色譜圖Figure 2 Chromatogram of toltrazuil

2.1.3 精密度和回收率測(cè)定

按照2.1.2方法配制低(0.075μg/mL)、中(1.000μg/mL)、高(8.000μg/mL)濃度的樣品溶液，分別進(jìn)樣5次得到日內(nèi)精密度，其RSD分別為1.42％、0.97％、0.64％；連續(xù)進(jìn)樣5d得到日間精密度，其RSD分別為1.93％、1.54％、1.46％；低、中和高3個(gè)濃度的回收率分別為101.67％，100.26％和102.04％，RSD小于3％，符合含量測(cè)定要求。

2.1.4 溶液穩(wěn)定性試驗(yàn)

取重復(fù)性測(cè)定試驗(yàn)樣品分別置于室溫下0、2、4、6、8、10h，按照 2.1.2 方法測(cè)定樣品含量，得到其RSD值為1.21％，表明樣品在室溫下10h內(nèi)穩(wěn)定性良好，符合常規(guī)分析要求。

2.2 妥曲珠利在不同溶劑和不同pH水中的飽和溶解度的測(cè)定

在10mL離心管中分別加入5mL以下溶劑：乙醇、丙酮、冰醋酸、正丁醇、石油醚、環(huán)己烷和水，加入過量妥曲珠利，封口后置于25℃恒溫水浴振蕩器中震蕩24h；另取10mL離心管，分別加入以下不同pH的水溶液：pH 1.0鹽酸溶液、pH 4.0、pH 5.0、pH 5.8、pH 6.8、pH 7.4、pH 8.0 的磷酸緩沖液，加入過量的妥曲珠利，封口后置于37℃恒溫水浴振蕩器中震蕩24h。將上述飽和妥曲珠利溶液分別經(jīng)0.45 μm聚四氟乙烯針式過濾器過濾，進(jìn)樣20μL，記錄峰面積，計(jì)算妥曲珠利在不同溶液中的溶解度，結(jié)果表1和圖3。由表1可知，25℃下，妥曲珠利在水中的溶解度極小，在有機(jī)溶劑中的溶解度順序?yàn)楸颈姿幔疽掖迹菊〈迹臼兔眩经h(huán)己烷。由圖3可知，妥曲珠利在pH小于6.8的磷酸緩沖液中，其溶解度基本無變化；當(dāng)磷酸緩沖液的pH大于6.8時(shí)，妥曲珠利的溶解度迅速上升，表明妥曲珠利在偏堿性環(huán)境中更容易溶解。

表1 妥曲珠利在不同溶劑中的平衡溶解度(25℃)Table 1 Equilibrium solubilities of toltrazuil in different solvents(25℃)

2.3 妥曲珠利表觀油水分配系數(shù)的測(cè)定

分別取 pH 1.0 鹽酸溶液、不同 pH(4.0、5.0、5.8、6.8、7.4、8.0)的磷酸鹽緩沖液各 30mL，與30mL 正辛醇置于37℃搖床上振搖24h，得到系列的正辛醇飽和的水溶液和水溶液飽和的正辛醇。精密稱取適量妥曲珠利原料藥0.01g，用25mL的水溶液飽和的正辛醇配制成濃度為0.4mg/mL的系列正辛醇溶液，并將等量的正辛醇飽和的水溶液加入其中，置于搖床上振搖24h，取混合前和混合后正辛醇溶液，過濾，用乙腈稀釋適量倍數(shù)，進(jìn)樣20μL，記錄峰面積，計(jì)算妥曲珠利的含量，按照公式1計(jì)算妥曲珠利的表觀油水分配系數(shù)(P)。

式中，Co1和Co2分別為混合前和混合后正辛醇介質(zhì)中妥曲珠利的濃度。

圖3 妥曲珠利在不同pH水溶液中的平衡溶解度(37℃)Figure 3 Equilibrium solubilities of toltrazuil in water with different pH value(37℃)

妥曲珠利在正辛醇和不同pH緩沖液中的表觀分配系數(shù)見表2，由表2可知，在不同pH的水溶液中，妥曲珠利的表觀油水分配系數(shù)有較大差別，在pH＜5.8時(shí)，表觀油水分配系數(shù)隨著pH的增加而增加；在pH＞5.8時(shí)，表觀油水分配系數(shù)迅速降低。其中pH為5.8時(shí)，油水分配系數(shù)達(dá)到最大值，為118.49。

表2 妥曲珠利在不同pH水溶液中的表觀油水分配系數(shù)(37℃)Table 2 Apparent oil/water partition coefficients of toltrazuil in different pH solution(37℃)

3 分析討論

大多數(shù)藥物屬于有機(jī)弱酸或者有機(jī)弱堿，藥物在胃腸道主要以分子形式進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，藥物的水溶性保證了有足夠的藥物分子存在于胃腸道黏膜進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，而藥物的脂溶性保證了藥物分子對(duì)磷脂雙分子層的親和性，因此藥物必須要有一定的水溶性和脂溶性才能被胃腸道吸收，進(jìn)而發(fā)揮療效。

藥物的溶解度是藥物分子與溶劑分子相互作用的結(jié)果，有機(jī)弱酸、有機(jī)弱堿或者鹽類藥物易受到溶劑pH的影響，有機(jī)弱堿性藥物在酸性環(huán)境中溶解度較大，有極弱酸性藥物在堿性環(huán)境中溶解度較大[5]。在本實(shí)驗(yàn)中妥曲珠利在有機(jī)溶劑中的溶解度顯著高于水溶液，其中丙酮中的溶解度最大，根據(jù)相似相溶原理，只有溶劑的極性與藥物接近時(shí)，藥物才能溶于相應(yīng)溶劑。妥曲珠利在丙酮中溶解度最大，說明妥曲珠利的極性與丙酮較為接近，對(duì)于極性較丙酮大的冰醋酸和極性更小的乙醇、石油醚、正己烷等，妥曲珠利的溶解度自然減小。妥曲珠利分子而在水溶液中的溶解度隨著pH的增大而增加，在偏堿性的環(huán)境中溶解度顯著增大，這與其結(jié)構(gòu)中含有的酸性的三嗪酮結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此在制劑設(shè)計(jì)中可考慮將妥曲珠利與某些堿性化合物形成鹽或者絡(luò)合物的形式，增加其在水溶液中的溶解度，以降低在制劑過程中有機(jī)溶劑的用量，從而解決使用有機(jī)溶劑帶來的機(jī)體安全性問題。

常用于預(yù)測(cè)藥物透膜能力的一個(gè)重要參數(shù)是脂水分配系數(shù)[6]，由于正辛醇與胃腸道黏膜的溶解度參數(shù)接近，因而常用藥物在正辛醇-水中分配系數(shù)來反映藥物透過胃腸道黏膜的能力。動(dòng)物機(jī)體胃腸道pH變化范圍為1～8，只有具有適宜脂水分配系數(shù)的藥物才能更好地透過生物膜，進(jìn)而發(fā)揮療效。研究表明lgP小于1時(shí)，藥物吸收較差，lgP大于1時(shí)，藥物吸收較好[7]，但lgP過大，反應(yīng)藥物脂溶性太強(qiáng)，往往在胃腸液中不易溶解，因而并不利于藥物的吸收。本實(shí)驗(yàn)中，所有pH條件下，lgP值均在1～3之間，表明妥曲珠利在胃腸道中應(yīng)該有較好的吸收。藥物脂溶性取決于藥物本身的結(jié)構(gòu)和在一定pH下分子型藥物所占的比例，妥曲珠利在pH為5.8的水溶液中的表觀油水分配系數(shù)最大，這可能與其分子的解離常數(shù)有關(guān)，但是其溶解度和低pH下的溶解度相差不大，而在pH＞5.8時(shí)，藥物的溶解度迅速增加，且油水分配系數(shù)變化不大，但是溶解度增加的程度更大，因此可以推測(cè)妥曲珠利在胃腸道中均能很好地吸收，且腸液的吸收程度要高于胃液。根據(jù)溶解度分類標(biāo)準(zhǔn)可知，妥曲珠利屬于難溶性藥物，而其lgP值提示其滲透性較好，屬于生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)中的Ⅱ類藥物，因此可考慮使用增加溶解度和溶出度的制劑來提高妥曲珠利的口服生物利用度，例如成鹽、分子復(fù)合物、固體分散體、微粉化技術(shù)、納米膠束、納米混懸劑等。

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Determination of Solubility in Different Media and Apparent Octanol-water Partition Coefficient of Toltrazuril

JIANG Gong-jian1，2，ZHOU Jian-yu3，LUO Shi-jun2，LEI Yuan-jun2，F(xiàn)AN Jian-biao2，WEI Shi-jun4，F(xiàn)U Hua-lin3*
(1.Animal Husbandry Bureau of Wanzhou District，Wanzhou 404100，Chongqing，China；2.Pioneers Animals Pharmaceutical Co.Ltd.of Chongqing，Wanzhou 404100，Chongqing，China；3.Innovative Engineering Research Center of Veterinary Pharmaceutics，College of Veterinary Medicine，Sichuan Agricultural University，Chengdu 611130，China；4.Animal Husbandry and Veterinary Bureau of Kaizhou District，Kaizhou 405400，Chongqing，China)

【Objective】 To determine the equilibrium solubility and apparent oil-water partition coefficient of toltrazuril，and provide basic data for it’s absorption in vivo and new formulations design.【Methods】Equilibrium method was adopted to determine the solubility of toltrazuril in different aqueous solution and organic solvents，and the apparent octanol-water partition coefficient of toltrazuril in oil-buffer solution system was also explored.【Results】The order of the solubility of toltrazuril in organic solvents was as follows：acetone>acetic acid>ethanol>n-butanol>petroleum ether>cyclohexane，and solubility in alkaline buffer was relatively higher；pH values had a great effect on the apparent oil-water partition coefficient of toltrazuril，and the maximum coefficient existed in pH 5.8 buffer solution was 118.49.【Conclusion】Toltrazuril had poor water solubility，and its apparented solubility in water and octanol-water partition coefficient were significantly affect by pH.

toltrazuril；solubility；apparent oil-water partition coefficient

R978.69

A

1000-2650(2017)01-0106-04

10.16036/j.issn.1000-2650.2017.01.016

2016-08-26

四川省三區(qū)人才支持計(jì)劃(044z0106)。

蔣公建，高級(jí)獸醫(yī)師，從事獸藥研發(fā)與推廣工作。周建瑜與蔣公建對(duì)本文貢獻(xiàn)相同。*責(zé)任作者：符華林，教授，博導(dǎo)，從事獸用藥物傳遞系統(tǒng)構(gòu)建及作用機(jī)理研究，E-mail：fuhl2005@sohu.com。

(本文審稿：殷中瓊；責(zé)任編輯：秦碧雯；英文編輯：劉益平)