妥曲珠利在不同介质中的溶解度及其表观油水分配系数的测定

蒋公建，周建瑜，骆世军，雷元军，范建彪，魏世军，符华林*

(1.重庆市万州区畜牧站，重庆万州 404100；2.重庆先锋动物药业有限公司，重庆万州 404100；3.四川农业大学动物医学院兽药创新制剂工程技术研究中心，成都 611130；4.重庆市开州区畜牧兽医局，重庆开州 405400)

妥曲珠利在不同介质中的溶解度及其表观油水分配系数的测定

蒋公建1，2，周建瑜3，骆世军2，雷元军2，范建彪2，魏世军4，符华林3*

(1.重庆市万州区畜牧站，重庆万州 404100；2.重庆先锋动物药业有限公司，重庆万州 404100；3.四川农业大学动物医学院兽药创新制剂工程技术研究中心，成都 611130；4.重庆市开州区畜牧兽医局，重庆开州 405400)

【目的】测定妥曲珠利的平衡溶解度和表观油水分配系数，为其体内吸收和剂型设计提供依据。【方法】采用平衡法测定妥曲珠利在水和有机溶剂中的溶解度，同时测定其在正辛醇-缓冲液中的表观油水分配系数。【结果】妥曲珠利在有机溶剂中的溶解度顺序为：丙酮＞冰醋酸＞乙醇＞正丁醇＞石油醚＞环己烷，其在水中溶解度随pH增加逐渐增大，其表观油水分配系数受到pH的影响较大，在pH 5.8处表观油水分配系数最大，为118.49。【结论】妥曲珠利水溶性较差，其溶解度和表观油水分配系数受到pH的影响较大。

妥曲珠利；溶解度；表观分配系数

经口服的药物，吸收的前提是药物在吸收部位能充分溶解和具备较强的透过黏膜的能力，药物在胃肠道液体中的溶解度至关重要。药物的油水分配系数是模拟药物在水相和生物膜相之间的分配情况，也可用来预测药物在机体内的吸收情况[1]。药物的溶解度和脂水分配系数是药物制剂研究的重要参数，与药物吸收、分布、代谢和排泄密切相关[2]。

妥曲珠利(Toltrazuil，图1)属于三嗪酮化合物，主要作用于球虫裂殖生殖和孢子生殖阶段，通过干扰球虫细胞核分裂和线粒体，影响虫体的呼吸和代谢功能，加之又能使细胞内质网膨大，发生严重空胞化，因而具有广谱抗球虫活性，广泛用于畜禽球虫病的防治[3]。在临床应用中，妥曲珠利主要以粉剂和饮水剂为主，粉剂常因妥曲珠利溶解度较小而影响其吸收，饮水剂则通过加入有机溶剂来增加其溶解度[4]，本文采用平衡法测定妥曲珠利在有机溶剂中的溶解度，同时测定其在不同pH水溶液中的溶解度和表观油水分配系数，以期为妥曲珠利的剂型和吸收代谢等相关研究提供基础数据。

图1 妥曲珠利化学结构式Figure 1 Chemical structure of toltrazuil

1 试验材料

1.1 药品与试剂

妥曲珠利标准品(含量≥99.0％，批号：D1410041)，购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％)，金坛市凌云动物保健品有限公司；色谱乙腈，天津市科密欧化学试剂有限公司；丙酮、乙酸乙酯、冰醋酸、甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、石油醚、环己烷、正辛醇、磷酸、三乙胺、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等均为分析纯，成都市科龙化工试剂厂。

1.2 仪器

高效液相色谱仪，岛津国际贸易上海有限公司；HZS-H型恒温水浴振荡器，哈尔滨市东明医疗仪器厂；RPB20型笔式pH计，成都世纪方舟科技有限公司。

2 方法与结果

2.1 妥曲珠利HPLC测定方法的建立

2.1.1 色谱条件

Kromasil C18 色谱柱(4.6mm×250mm)，流动相乙腈-0.1％磷酸水(70∶30，三乙胺调节 pH 3.0)，流速1.0mL/min，检测波长240nm，柱温25℃，进样量20μL，此条件下妥曲珠利峰形较好(见图2)，其保留时间为6.656min，无其他杂质干扰。

2.1.2 标准曲线的建立

精密称取妥曲珠利10mg，置于100mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度线得到储备液。精密移取该储备液于10mL容量瓶中，用乙腈稀释至刻度线，配制浓度分别为0.063、0.125、0.25、0.5、1、2.5、5、10μg/mL的标准工作液，分别进样20μL，记录峰面积，以妥曲珠利浓度(C)为横坐标，峰面积(A)为纵坐标，得到线性回归方程为A=36 890.5695C+736.4007(R2=0.999 2)，结果表明妥曲珠利在0.063～10μg/mL浓度范围内线性关系良好。

图2 妥曲珠利的色谱图Figure 2 Chromatogram of toltrazuil

2.1.3 精密度和回收率测定

按照2.1.2方法配制低(0.075μg/mL)、中(1.000μg/mL)、高(8.000μg/mL)浓度的样品溶液，分别进样5次得到日内精密度，其RSD分别为1.42％、0.97％、0.64％；连续进样5d得到日间精密度，其RSD分别为1.93％、1.54％、1.46％；低、中和高3个浓度的回收率分别为101.67％，100.26％和102.04％，RSD小于3％，符合含量测定要求。

2.1.4 溶液稳定性试验

取重复性测定试验样品分别置于室温下0、2、4、6、8、10h，按照 2.1.2 方法测定样品含量，得到其RSD值为1.21％，表明样品在室温下10h内稳定性良好，符合常规分析要求。

2.2 妥曲珠利在不同溶剂和不同pH水中的饱和溶解度的测定

在10mL离心管中分别加入5mL以下溶剂：乙醇、丙酮、冰醋酸、正丁醇、石油醚、环己烷和水，加入过量妥曲珠利，封口后置于25℃恒温水浴振荡器中震荡24h；另取10mL离心管，分别加入以下不同pH的水溶液：pH 1.0盐酸溶液、pH 4.0、pH 5.0、pH 5.8、pH 6.8、pH 7.4、pH 8.0 的磷酸缓冲液，加入过量的妥曲珠利，封口后置于37℃恒温水浴振荡器中震荡24h。将上述饱和妥曲珠利溶液分别经0.45 μm聚四氟乙烯针式过滤器过滤，进样20μL，记录峰面积，计算妥曲珠利在不同溶液中的溶解度，结果表1和图3。由表1可知，25℃下，妥曲珠利在水中的溶解度极小，在有机溶剂中的溶解度顺序为丙酮＞冰醋酸＞乙醇＞正丁醇＞石油醚＞环己烷。由图3可知，妥曲珠利在pH小于6.8的磷酸缓冲液中，其溶解度基本无变化；当磷酸缓冲液的pH大于6.8时，妥曲珠利的溶解度迅速上升，表明妥曲珠利在偏碱性环境中更容易溶解。

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

2.3 妥曲珠利表观油水分配系数的测定

分别取 pH 1.0 盐酸溶液、不同 pH(4.0、5.0、5.8、6.8、7.4、8.0)的磷酸盐缓冲液各 30mL，与30mL 正辛醇置于37℃摇床上振摇24h，得到系列的正辛醇饱和的水溶液和水溶液饱和的正辛醇。精密称取适量妥曲珠利原料药0.01g，用25mL的水溶液饱和的正辛醇配制成浓度为0.4mg/mL的系列正辛醇溶液，并将等量的正辛醇饱和的水溶液加入其中，置于摇床上振摇24h，取混合前和混合后正辛醇溶液，过滤，用乙腈稀释适量倍数，进样20μL，记录峰面积，计算妥曲珠利的含量，按照公式1计算妥曲珠利的表观油水分配系数(P)。

式中，Co1和Co2分别为混合前和混合后正辛醇介质中妥曲珠利的浓度。

图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缓冲液中的表观分配系数见表2，由表2可知，在不同pH的水溶液中，妥曲珠利的表观油水分配系数有较大差别，在pH＜5.8时，表观油水分配系数随着pH的增加而增加；在pH＞5.8时，表观油水分配系数迅速降低。其中pH为5.8时，油水分配系数达到最大值，为118.49。

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

3 分析讨论

大多数药物属于有机弱酸或者有机弱碱，药物在胃肠道主要以分子形式进行跨膜转运，药物的水溶性保证了有足够的药物分子存在于胃肠道黏膜进行跨膜转运，而药物的脂溶性保证了药物分子对磷脂双分子层的亲和性，因此药物必须要有一定的水溶性和脂溶性才能被胃肠道吸收，进而发挥疗效。

药物的溶解度是药物分子与溶剂分子相互作用的结果，有机弱酸、有机弱碱或者盐类药物易受到溶剂pH的影响，有机弱碱性药物在酸性环境中溶解度较大，有极弱酸性药物在碱性环境中溶解度较大[5]。在本实验中妥曲珠利在有机溶剂中的溶解度显著高于水溶液，其中丙酮中的溶解度最大，根据相似相溶原理，只有溶剂的极性与药物接近时，药物才能溶于相应溶剂。妥曲珠利在丙酮中溶解度最大，说明妥曲珠利的极性与丙酮较为接近，对于极性较丙酮大的冰醋酸和极性更小的乙醇、石油醚、正己烷等，妥曲珠利的溶解度自然减小。妥曲珠利分子而在水溶液中的溶解度随着pH的增大而增加，在偏碱性的环境中溶解度显著增大，这与其结构中含有的酸性的三嗪酮结构有关。因此在制剂设计中可考虑将妥曲珠利与某些碱性化合物形成盐或者络合物的形式，增加其在水溶液中的溶解度，以降低在制剂过程中有机溶剂的用量，从而解决使用有机溶剂带来的机体安全性问题。

常用于预测药物透膜能力的一个重要参数是脂水分配系数[6]，由于正辛醇与胃肠道黏膜的溶解度参数接近，因而常用药物在正辛醇-水中分配系数来反映药物透过胃肠道黏膜的能力。动物机体胃肠道pH变化范围为1～8，只有具有适宜脂水分配系数的药物才能更好地透过生物膜，进而发挥疗效。研究表明lgP小于1时，药物吸收较差，lgP大于1时，药物吸收较好[7]，但lgP过大，反应药物脂溶性太强，往往在胃肠液中不易溶解，因而并不利于药物的吸收。本实验中，所有pH条件下，lgP值均在1～3之间，表明妥曲珠利在胃肠道中应该有较好的吸收。药物脂溶性取决于药物本身的结构和在一定pH下分子型药物所占的比例，妥曲珠利在pH为5.8的水溶液中的表观油水分配系数最大，这可能与其分子的解离常数有关，但是其溶解度和低pH下的溶解度相差不大，而在pH＞5.8时，药物的溶解度迅速增加，且油水分配系数变化不大，但是溶解度增加的程度更大，因此可以推测妥曲珠利在胃肠道中均能很好地吸收，且肠液的吸收程度要高于胃液。根据溶解度分类标准可知，妥曲珠利属于难溶性药物，而其lgP值提示其渗透性较好，属于生物药剂学分类系统中的Ⅱ类药物，因此可考虑使用增加溶解度和溶出度的制剂来提高妥曲珠利的口服生物利用度，例如成盐、分子复合物、固体分散体、微粉化技术、纳米胶束、纳米混悬剂等。

[1] 顾杰，李嬛，秦昆明，等.HPLC法测定甘草素的平衡溶解度和表观油水分配系数[J].药物分析杂志，2013，33(8)：1293-1297.

[2] 乔建卫，裴广庆，刘向东，等.黄芩总黄酮溶解度和表观油水分配系数的测定[J].中国医院药学杂志，2013，33(24)：2026-2028.

[3] 邱小兵.妥曲珠利砜对猪球虫病的药效学及安全药理学研究[D].南昌：江西农业大学，2013.

[4] 卢朝成，杨静，张伟，等.妥曲珠利羟丙基-β-环糊精包合物的制备及表征[J].过程工程学报，2012，12(6)：982-988.

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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，FAN Jian-biao2，WEI Shi-jun4，FU 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

四川省三区人才支持计划(044z0106)。

蒋公建，高级兽医师，从事兽药研发与推广工作。周建瑜与蒋公建对本文贡献相同。*责任作者：符华林，教授，博导，从事兽用药物传递系统构建及作用机理研究，E-mail：fuhl2005@sohu.com。

(本文审稿：殷中琼；责任编辑：秦碧雯；英文编辑：刘益平)