鹽酸小檗堿溶解度與相分配系數(shù)研究

王雪超,杜美容

(1.武警河北總隊(duì)唐山分院,河北唐山063000;2.豐南中醫(yī)院,河北唐山063300)

小檗堿 (berberine,BER),又稱黃連素,是從毛茛科植物 (如黃連)的根莖中提取的一種季胺類異喹啉生物堿,其分子式為 [C20H18NO4]+,在自然界多以季銨鹽的形式存在.小檗堿的鹽酸鹽、氫碘酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽在水中溶解度均偏低,如鹽酸鹽為1∶500,硫酸鹽為1∶30,臨床上多用鹽酸鹽.藥物吸收的前提是在吸收部位呈溶解狀態(tài),故水溶性是吸收的先決條件.若溶解速度大于吸收速度,則吸收過(guò)程與劑型關(guān)系較小.若溶解速度小于吸收速度,溶解則成為吸收過(guò)程的限速步驟[1].所以小檗堿的低溶解度是限制制劑吸收的主要因素.藥物的油/水分配系數(shù)P是模擬生物體內(nèi)藥物親脂性或疏水性的物理參數(shù),是指藥物在油、水兩相中分配平衡后,油相中的藥物濃度與水相中的藥物濃度之比.正辛醇-水分配體系可以較好地模擬動(dòng)物或人體類脂膜,因而是最常用的油/水分配系數(shù)的測(cè)定體系[2].

藥物在水中的溶解度及在正辛醇/水中的分配系數(shù),直接影響著藥物在體內(nèi)的吸收,進(jìn)而影響藥物的生物利用度.所以,本文采用振蕩法測(cè)定鹽酸小檗堿 (以下簡(jiǎn)稱小檗堿)在不同p H磷酸鹽緩沖液和水中的溶解度,用紫外分光光度法測(cè)定溶液中小檗堿濃度,并考察小檗堿在正辛醇/緩沖液中的分配系數(shù).

1 材料與方法

1.1 儀器與試藥

PHS-3C型酸度計(jì) (上海雷磁儀器廠);LD5-2A型低速離心機(jī) (北京醫(yī)用離心機(jī)廠);HZS-H水浴震蕩器 (哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司);UV-2401PC紫外分光光度計(jì).

鹽酸小檗堿 (四川協(xié)力制藥有限公司,批號(hào)：050518);正辛醇 (分析純,天津市化學(xué)試劑一廠);磷酸二氫鉀 (分析純,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司);氫氧化鈉;濃鹽酸.

1.2 方法

1.2.1 緩沖液的制備

精密稱取6.8 g磷酸二氫鉀,加入適量去離子水溶解,以1 mol·L-1的 HCl或NaOH分別調(diào)p H為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12和13.

1.2.2 緩沖液與正辛醇的預(yù)飽和

取上述緩沖液或水適量,加入適量正辛醇,震蕩使兩相充分飽和后離心,分離上層油相和下層水相,備用.

1.2.3 飽和溶解度的研究

參照文獻(xiàn)方法[3],將過(guò)量小檗堿分別置于各p H緩沖液或水中,于25℃恒溫水浴中震蕩保持72 h,過(guò)濾,備用.

1.2.4 油水分配系數(shù)研究

參照文獻(xiàn)方法[4],精密稱取14份小檗堿樣品,定量溶于上述以緩沖液或水飽和的正辛醇中,其濃度計(jì)為C油.精密量取1 m l,加入等量以正辛醇飽和的緩沖液或水,于25℃恒溫水浴中震蕩保持72 h,離心,取下層水相作為待測(cè)樣品,備用.

1.2.5 紫外分光光度法的建立

小檗堿紫外圖譜的掃描以及測(cè)定波長(zhǎng)的確定 稱取適量小檗堿,溶于上述緩沖液或水中,于紫外分光光度計(jì)上進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描,從圖譜上確定小檗堿的最大吸收峰位置.

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 精密稱取小檗堿適量,溶于上述緩沖液或水中,并稀釋成2μg·m l-1、4μg·m l-1、6μg·m l-1、8μg·m l-1、10μg·m l-1和12μg·m l-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液,以各自空白緩沖液或水為對(duì)照,于346 nm處測(cè)其紫外吸光度A值,并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線.

精密度 配制一定濃度的小檗堿水溶液,于346 nm處每2 h測(cè)定一次,共6次,計(jì)算日內(nèi)精密度;另每天測(cè)定一次,連續(xù)5 d,計(jì)算日間精密度.

穩(wěn)定性 稱取適量小檗堿,以各p H緩沖液和水為溶劑,分別配制成一定濃度的小檗堿溶液,于346 nm處測(cè)其吸光度值A(chǔ),每天一次,連續(xù)5 d,計(jì)算其RSD值.

樣品測(cè)定 將“1.2.3”、“1.2.4”中的樣品以各自空白緩沖液或水為對(duì)照于346 nm處測(cè)定其吸光度值A(chǔ),將其帶入對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,計(jì)算小檗堿濃度,計(jì)算小檗堿飽和溶解度和油水分配系數(shù).

2 結(jié) 果

2.1 紫外圖譜

小檗堿在各p H緩沖液中的紫外全波長(zhǎng)掃描圖譜相同,如圖1所示,選用346 nm作為其紫外檢測(cè)波長(zhǎng).

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

小檗堿在不同pH緩沖液和水中的標(biāo)準(zhǔn)曲線如下：

pH1：A=0.0625c+0.0070(r=0.9999);pH2：A=0.0652c-0.0018(r=1.0000);

pH3：A=0.0627c-0.0027(r=0.9999);pH4：A=0.0646c-0.0006(r=0.9998);

pH5：A=0.0634c-0.0001(r=1.0000);pH6：A=0.0638c+0.0008(r=1.0000);

pH7：A=0.0645c-0.0006(r=0.9999);pH8：A=0.0646c-0.0033(r=0.9999);

pH9：A=0.0639c-0.0033(r=0.9998);pH10：A=0.0644c-0.0029(r=0.9999);

pH11：A=0.0621c+0.0013(r=0.9998);pH12：A=0.0623c-0.0007(r=0.9998);

pH13：A=0.0620c+0.0017(r=0.9998);水：A=0.0641c-0.0022(r=0.9999).

由以上各方程可知,小檗堿濃度范圍在0～12μg·ml-1時(shí),吸光度值A(chǔ)與濃度線性關(guān)系良好.

2.3 精密度

日內(nèi)精密度為0.32%,日間精密度為0.49%,精密度良好.

2.4 穩(wěn)定性

小檗堿在不同pH緩沖液中5d內(nèi)均能保持穩(wěn)定,RSD值均小于3%.

2.5 溶解度

當(dāng)pH為1時(shí),小檗堿的溶解度僅為0.035 mg·ml-1.隨著pH增大,其溶解度迅速增加,當(dāng)pH為4時(shí),溶解度達(dá)到1.496mg·ml-1.pH在5和11之間時(shí),溶解度變化較小,pH12時(shí)溶解度升高到1.807mg·ml-1,為最大值.水中的溶解度為1.110mg·ml-1(表1).以溶解度為縱坐標(biāo),以pH為橫坐標(biāo),繪制溶解度曲線如圖2.

2.6 油水分配系數(shù)

小檗堿在pH為1的緩沖液中,油水分配系數(shù)為2.15,pH為2～11或在水中時(shí),油水分配系數(shù)極小,均小于1.隨著溶液堿性的增強(qiáng),在pH大于11時(shí),油水分配系數(shù)依次增大,當(dāng)pH為13時(shí),油水分配系數(shù)值最大,為48.97(表 1和圖3).

表1 小檗堿在緩沖液中的溶解度和油水分配系數(shù) (n=3)

3 結(jié) 論

溶解度是影響藥物制劑生產(chǎn)的重要因素.了解藥物的溶解度大小,在藥物制劑過(guò)程中可最大限度的提高藥物含量,尤其是溶劑中的含量;油水分配系數(shù)可以反映藥物在體內(nèi)吸收的速度和程度,只有具備適當(dāng)?shù)挠退峙湎禂?shù)才能使藥物最大程度的吸收,以提高藥物的生物利用度.鹽酸小檗堿在不同pH緩沖液中的溶解度及油水分配系數(shù)相差均較大,因此,在藥物制劑和臨床應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)引起醫(yī)藥工作者的廣泛關(guān)注.

4 討 論

4.1 檢測(cè)波長(zhǎng)的確定

在小檗堿的全波長(zhǎng)掃描圖譜中,有兩個(gè)最大吸收峰,分別在263 nm和346 nm.雖然263 nm吸光值更大,但考慮到在該波長(zhǎng)下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶劑或輔料中雜質(zhì)的干擾,故選用346 nm作為小檗堿的檢測(cè)波長(zhǎng).

4.2 溶解度

小檗堿化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下圖：

在不同p H溶液中,小檗堿以不同的形式存在.在酸性溶液中,小檗堿失去電子以鹽的形式存在.由于其特殊物理性質(zhì),雖然此時(shí)化學(xué)結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定,但其溶解度極低.隨著溶液p H不斷增加,小檗堿逐漸以鹽的形式向氮雜縮醛的形式轉(zhuǎn)變[5],穩(wěn)定性逐漸降低,但溶解度卻大大提高.

圖4 小檗堿化學(xué)結(jié)構(gòu)式

4.3 油水分配系數(shù)

依照文獻(xiàn)方法并結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),鹽酸小檗堿在72 h內(nèi)于正辛醇-緩沖液或水中能夠達(dá)到分配平衡,且穩(wěn)定性亦能達(dá)到要求,故震蕩時(shí)間選擇72 h.當(dāng)p H為1時(shí),鹽酸小檗堿在水相中溶解度極低,而在正辛醇中溶解度相對(duì)較高,故出現(xiàn)油水分配系數(shù)稍大的現(xiàn)象.隨著溶液堿性的增強(qiáng),小檗堿以氮雜縮醛的形式存在,極性變小,在正辛醇中的溶解度急速升高,故出現(xiàn)p H為13時(shí)油水分配系數(shù)最高的結(jié)果.

[1] 夏俊華.藥物的劑型對(duì)吸收的影響 [J].河北醫(yī)學(xué),2007,13(11)：1382-1383

[2] 王慶蓉,朱萬(wàn)仁.醋酸潑尼松水中溶解度及正辛醇/水分配系數(shù)的測(cè)定 [J].玉林師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué),2007,28(03)：39-41

[3] 徐文,孫進(jìn),張婷婷,等.HPLC法測(cè)定冬凌草甲素的平衡溶解度和表觀油水分配系數(shù) [J].沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2007,24(04)：220-222

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[5] 吳立軍.天然藥物化學(xué) (第四版)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社,2003：377-378