甘草酸对盐酸小檗碱溶解度和油水分配系数的影响

雷艳丽,鲁晓丽,杨 丽,王进宝,杨 文,冉林武∗,隋 宏

(1.宁夏医科大学 实验动物中心,宁夏 银川750004；2.宁夏医科大学药学院 宁夏回药现代化工程技术研究中心 回医药现代化省部共建教育部重点实验室,宁夏 银川750004)

“药对”又称“对药”,是中药配伍中的最小单位[1],有其特定组成、作用和应用规律,介于单味药与方剂之间而起着桥梁作用。据文献报道酸碱药对共煎一般会形成大分子复合物[2,3],黄连－甘草作为经典的酸碱药对在祖国传统医学的方剂中占很大的比例,它们之间最为突出的配伍现象就是在这些药物煎煮过程中会有明显的沉淀产生,对于此类沉淀性配伍的研究已经引起了广泛的关注。邓江[4]研究发现,盐酸小檗碱可与甘草酸在水中反应生成“双小檗碱单甘草酸盐”,但是关于酸碱药对相互之间理化性质的影响未见报道,故本实验研究选择黄连－甘草传统方剂中最具代表意义的酸碱配伍成分之一盐酸小檗碱和甘草酸作为研究对象,采用HPLC法考察甘草酸对盐酸小檗碱溶解度和油水分配系数的影响,深入研究酸碱成分的相互影响,有助于更好地了解方剂配伍机制,为其他含酸碱药对沉淀物的临床应用与生产开发提供参考。

1 材料

TDL-40B离心机(上海安亭科学仪器厂)；ABS210S电子天平(德国Sartorius公司)；HH-2数显恒温水浴锅(金坛市顺华仪器有限公司)；KQ-500E超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；FD-1C冷冻干燥机(北京德天佑仪器有限公司)；Agilent 1260高效液相色谱仪(美国安捷伦公司)；THZ-100B恒温气浴摇床(上海一恒科学仪器有限公司)；Milli-Q超纯水处理系统(美国 Millipore公司)；QL-861涡旋仪(海门市其林贝尔仪器制造有限公司)。

盐酸小檗碱(成都曼斯特生物科技有限公司,批号分MUST-10090303,纯度98%)；甘草酸原料药(南京景竹生物科技有限公司,批号JZ20131026,纯度90%)；盐酸小檗碱原料药(陕西凯达生物医药科技有限公司,批号141208；纯度95%)；甲醇、乙腈、二氯甲烷(均为色谱纯)购于美国Fisher公司；实验所用水均为超纯水。

2 方法与结果

2.1 色谱条件

盐酸小檗碱的含量测定方法参考相关文献制定[5]：色谱柱：PntulipsTM BP-C18柱 (250 mm×4.6 mm,5μm)；流动相：乙腈－0.2%磷酸水(30∶70)；检测波长：230 nm,流速：1 mL·min-1,进样量：10μL,柱温30℃。

2.2 甘草酸浓度对盐酸小檗碱溶解度的影响

溶解度试验参照恒温摇床法[6,7]：取一定量的甘草酸加入60℃双蒸水中溶解,获得20.0mmol·L-1甘草酸溶液,进行一定稀释得到0.5、1.0、5.0、10.0mmol·L-1甘草酸溶液。分别取过量的盐酸小檗碱至干净且干燥的5 mL离心管中,并加入3 mL不同浓度的甘草酸溶液后,每个浓度平行制备3份,置于(37±0.1)℃恒温气浴摇床内,于100 r·min-1平衡48h,以12 000 r·min-1离心5min,取上清液稀释至一定倍数,经0.22μm微孔滤膜滤过,按“2.1”项下色谱条件测定药物浓度,计算饱和溶解度。见图1。

图1 盐酸小檗碱水中溶解度与甘草酸浓度的关系

如图1所示,选用不同浓度甘草酸后,随着浓度的增加,盐酸小檗碱溶解度随之下降。当甘草酸浓度为10mmol·L-1时,此时盐酸小檗碱的溶解度最低,与纯水中的溶解度相比,溶解度下降了2.3倍。继续加大甘草酸的浓度后,盐酸小檗碱的溶解度变化不明显。

2.3 甘草酸对盐酸小檗碱油水分配系数的影响

2.3.1 甘草酸浓度对盐酸小檗碱在水中油水分配系数的影响 由于甘草酸的加入导致盐酸小檗碱的溶解度下降,并且盐酸小檗碱溶解度和甘草酸的浓度有密切关系。为了进一步考察甘草酸对盐酸小檗碱的影响,我们选用不同浓度甘草酸考察其对盐酸小檗碱在水中油水分配系数的影响,具体操作如下：精密称取适量盐酸小檗碱,用正辛醇饱和水(分别含0.5、1.0、5.0、10.0、20.0 mmol·L-1甘草酸溶液,每个浓度平行制备3份),4 000 r·min-1离心10 min,按“2.1”项下色谱条件测定上清药物浓度C；精密量取此上清液20 mL,加水饱和的正辛醇20 mL,摇匀,置于气浴摇床振荡(37℃,100 r·min-1)平衡72 h后取出静置,分离水层,并测其药物浓度Cw,并计算油水分配系数[8]：PO/W＝(CCW)/CW。见表1。

表1 甘草酸浓度对盐酸小檗碱在水中油水分配系数的影响

由实验结果可知,盐酸小檗碱在水中的PO/W为0.081,与文献报道一致[6]。随着甘草酸浓度的增加,盐酸小檗碱PO/W逐渐下降,下降2～10倍左右。当甘草酸浓度为10 mmol·L-1时,盐酸小檗碱的PO/W最低为0.008,与水中相比降低了10倍左右。因此,实验结果表明,甘草酸的存在可能改变了小檗碱的油水分配系数并且这种行为与其自身的浓度息息相关。

2.3.2 甘草酸对盐酸小檗碱在不同介质油水分配系数的影响 由上述结果可知,甘草酸浓度为10 mmol·L-1时,对盐酸小檗碱的溶解度和水中油水分配系数影响严重。为了考察其他pH环境中甘草酸的存在是否依然能够对盐酸小檗碱的油水分配系数产生影响,我们选用浓度为10 mmol·L-1甘草酸考察盐酸小檗碱在不同介质中的油水分配系数,具体操作同“2.3.1”项(0.1 M盐酸溶液,pH＝6.8(不含胰酶)、7.4的介质均为相应pH的磷酸盐缓冲液,具体的配制方法参考《中国药典》2015年版四部通则[9])。见表2。

表2 甘草酸对盐酸小檗碱在不同介质中油水分配系数的影响

如表2所示,在0.1M盐酸介质中,甘草酸的存在使得小檗碱的PO/W略有下降。但是在pH＝6.8和pH＝7.4介质中,甘草酸的存在使得小檗碱的PO/W分别提高了11.23和2.48倍。实验结果表明,甘草酸的存在有助于盐酸小檗碱在肠道的吸收,可能更利于发挥盐酸小檗碱治疗肠道疾病的功效。

3 讨论

平衡溶解度和表观油水分配系数是反映药物溶解性和脂溶性的两个不可或缺的重要理化参数。药物的亲脂性或疏水性影响着药物在体内的吸收代谢,平衡溶解度和表观油水分配系数的测定有助于预测药物在体内的溶解、吸收、分布与转运特点,了解药物经胃肠道和黏膜吸收的情况；同时平衡溶解度和表观油水分配系数也是在新剂型研发中的重要理化性质参数[10]。本实验结果显示,甘草酸的浓度对盐酸小檗碱的溶解度影响较严重,当甘草酸为10 mmol·L-1时盐酸小檗碱的溶解度较原料药下降了2～3倍。文献研究显示[11],甘草酸的临界胶束浓度为10 mmol·L-1,在此浓度下盐酸小檗碱的溶解度最低,表明甘草酸未能增溶盐酸小檗碱,而且两药配伍后无须加热即可生成沉淀；另一方面,甘草酸的介入使得盐酸小檗碱的溶解度下降可能是因为甘草酸和盐酸小檗碱在水溶液中能够在水的极化作用下电离产生对应的阴、阳离子,根据电荷相互吸引产生另一种难溶于水的化合物使得盐酸小檗碱溶解度下降[4]。本实验结果显示,盐酸小檗碱在水中的lgPO/W为－1.091,表明盐酸小檗碱在胃肠道吸收较差。将不同浓度的甘草酸加入盐酸小檗碱中,其PO/W较原料药减弱,可能是因为甘草酸的存在使得盐酸小檗碱的溶解度下降,进而影响了药物在正辛醇－水中的分布。lgP＜0时,药物在胃肠道内极其难吸收[12],选用10 mmol·L-1的甘草酸考察不同pH介质时,甘草酸显著提升了盐酸小檗碱在pH＝6.8和pH＝7.4介质中的lgP,但对药物生物利用度的改善并不理想。此结果提示我们,甘草酸可能会帮助盐酸小檗碱在肠道的吸收,但我们仍需选用合适的肠道疾病模型对其相互作用进一步予以验证,并从多途径探究其作用机制,比较甘草酸的存在对于盐酸小檗碱药效的影响。

4 结论

本研究较系统地考察了甘草酸对盐酸小檗碱溶解度和油水分配系数的影响,以溶解度和PO/W的测定考察了甘草酸对盐酸小檗碱胃肠道吸收特性的影响,进而为甘草酸和小檗碱沉淀的形成和意义提供了证据,为此类酸碱药对配伍后的溶解度和油水分配系数提供了参考,进而有助于减少剂型设计的盲目性。后期我们将更加深入地研究甘草酸对盐酸小檗碱口服后胃肠道吸收及药物体内行为的影响。