任 娟孫 興阮 佳譚 鐳詹 雁徐超群?
(1.成都中醫(yī)藥大學藥學院,四川 成都 610075;2.四川省中醫(yī)藥科學院,四川 成都 610041)
馬甲子Paliurus ramosissimus(Lour.)Poir 為鼠李科植物,在 《中藥大辭典》 和一些地方習用志上多有記載,其性味苦、平、無毒,具有清熱解毒、止痛活血之功效,可治療跌打損傷、癰腫潰膿等癥,化學成分主要是三萜、總黃酮、環(huán)肽等[1],具有鎮(zhèn)咳祛痰、抗?jié)?、抗腫瘤等作用[2-4]。課題組前期對馬甲子總三萜進行純化分離,得到2 個單體化合物,分別為2α,27-二反式對羥基肉桂酰氧基-白樺脂酸和白樺脂酸,其中前者為新化合物,命名馬甲子素[5];后者具有抗腫瘤、抗炎、抗菌、抗 HIV 等多種活性,有很好的發(fā)展前景[6],由于前者是以后者為母核的五環(huán)三萜類化合物,故推測它可能具有抗腫瘤活性,并發(fā)現(xiàn)其抗腫瘤活性更強[7]。為了將馬甲子總三萜制成安全、有效、質量可控的藥物,本實驗測定該成分中馬甲子素、白樺脂酸的油水分配系數(shù),為相關制劑開發(fā)奠定基礎。
Agilent 1260 高效液相色譜儀(美國安捷倫公司);THZ-103B 恒溫培養(yǎng)搖床(上海一恒科學儀器有限公司);BSA224S 分析天平(德國賽多利斯公司);3K15 低溫高速離心機(美國Sigma 公司);SB5200D 超聲波清洗機(寧波新芝生物科技股份有限公司)。
馬甲子素對照品(自制,含有量≥98%,批號20150801);白樺脂酸對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號 111802-201402);馬甲子總三萜(自制,批號 20171008)。馬甲子(多年生)于2017年7月采自四川省雙流縣牧馬山,經四川省中醫(yī)藥科學院舒光明研究員鑒定為鼠李科馬甲子屬植物馬甲子Paliurus ramosissimus(Lour.)Poir。乙腈為色譜純(美國Sigma 公司);十二烷基硫酸鈉(德國 Clariant 公司,批號 DEA4004255);正辛醇、無水乙醇、甲醇、乙酸乙酯均為分析純。
2.1 馬甲子素、白樺脂酸含有量測定
2.1.1 色譜條件 Agilent SB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相 0.1% 甲酸(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0~5 min,98% A;5~55 min,98%~0A);體積流量 1.0 mL/min;柱溫 30 ℃;檢測波長 320 nm;ELSD 漂移管溫度 45 ℃;進樣量 10 μL;馬甲子素、白樺脂酸分別用 DAD、ELSD 檢測器檢測,色譜圖見圖1。由圖可知,該色譜條件下各成分分離度良好。
圖1 各成分HPLC 色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of various constituents
2.1.2 對照品溶液制備 精密稱取馬甲子素、白樺脂酸對照品適量,置于50 mL 量瓶中,甲醇超聲溶解定容,制得質量濃度分別為0.502 0、0.935 0 mg/mL的貯備液,再分別將其稀釋成0.050 2、0.025 1、0.012 6、0.006 3、0.003 1、0.001 6 mg/mL,以及0.935 0、0.467 5、0.233 8、0.116 9、0.058 4、0.029 2 mg/mL,即得。
2.1.3 線性關系考察 將馬甲子素對照品溶液在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定,以峰面積為縱坐標(Y),質量濃度為橫坐標(X)進行回歸,得方程為Y=2.684 6×103X+1.097 7(r=0.999 8),線性范圍 1.6~50.2 μg/mL。將白樺脂酸對照品溶液在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定,以質量濃度的對數(shù)值為縱坐標(lgY),峰面積的對數(shù)值為橫坐標(lgA)進行回歸,得方程為 lgM=1.320 7lgA+2.420 7(r=0.999 5),線性范圍29.2~935.0 μg/mL。
2.1.4 精密度試驗取 0.006 3、0.42 mg/mL 馬甲子素、白樺脂酸對照品溶液各 10 μL,在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定6 次,測得兩者峰面積 RSD 分別為1.80%、2.42%,表明儀器精密度良好。
2.1.5 穩(wěn)定性試驗 取同一批供試品溶液,在“2.1.1”色譜條件下于 0、2、4、6、8、12、24 h進樣10 μL 測定,測得馬甲子素、白樺脂酸峰面積RSD 分別為 1.24%、1.08%,表明溶液在 24 h 內穩(wěn)定性良好。
2.1.6 加樣回收率試驗 精密稱取含有量已知的馬甲子總三萜0.005 8 g(相當于馬甲子素0.040 6 mg、白樺脂酸3.350 2 mg)6 份,精密加入對照品溶液(馬甲子素 0.020 7 mg/mL、白樺脂酸 1.68 mg/mL)各2 mL,按 “2.1.3”項下方法制備溶液,在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定,計算回收率。結果,馬甲子素、白樺脂酸平均加樣回收率分別為101.32%、98.47%,RSD 分別為2.85%、3.01%。
2.2 溶解度測定 精密稱取馬甲子總三萜0.1 g,共 11 份,置于11 個10 mL 具塞試管中,精密加入蒸餾水、40%乙醇、75%乙醇、95%乙醇、無水乙醇、甲醇、乙腈、乙酸乙酯、正辛醇、0.5% 吐溫-80、0.5%十二烷基硫酸鈉各5 mL,置于恒溫振蕩器中,(37±0.5)℃下 120 r/min 振搖 24 h 以充分溶解,其間始終保持具塞試管中有固體藥物。然后,將藥物轉移至離心管中,10 000 r/min 離心10 min,取上清液過濾,在 “2.1.1”項色譜條件下測定溶解度,結果見表1。由表可知,白樺脂酸、馬甲子素在蒸餾水中的溶解度較低,以至于無法測定;隨著乙醇體積分數(shù)增加,兩者溶解度逐漸增大;加入表面活性劑(吐溫-80、十二烷基硫酸鈉)后,也可改善其溶解度。
表1 馬甲子素、白樺脂酸溶解度測定結果Tab.1 Results of solubility determination of paliurusene and betulinic acid
2.3 油水分配系數(shù)測定
2.3.1 正辛醇飽和的磷酸鹽溶液(水相)、水飽和的正辛醇溶液(油相)制備 根據2015年版《中國藥典》 附錄中的配制方法,分別制備pH 6.8的磷酸鹽緩沖液、人工胃液、人工腸液、0.1 mol/L氫氧化鈉溶液,再取適量磷酸鹽緩沖液,稀釋后的 0.1 mol/L 磷酸調節(jié) pH 至 2.5、3、4、5、6,0.1 mol/L 氫氧化鈉溶液再調節(jié)其至 7、8。然后,取100 mL 不同pH 的磷酸鹽溶液、人工胃液、人工腸液、蒸餾水,置于500 mL 錐形瓶中,加入100 mL 正辛醇,室溫下振搖 24 h,靜置過夜,分取上層(油相)和下層(水相)。
2.3.2 油水分配系數(shù)-時間曲線繪制 采用經典搖瓶法。精密稱取馬甲子總三萜適量于量瓶中,“2.3.1”項下油相溶解稀釋,移取 10 mL 稀釋后油相和1 mL 水相于具塞試管中,恒溫搖床上振搖(室溫,120 次/min),于 2、4、6、8、10、12、24 h取樣,10 000 r/min 離心 10 min,過濾,取續(xù)濾液適量,在 “2.1.1”項色譜條件下測定馬甲子素、白樺脂酸含有量C1,計算油水分配系數(shù)P,公式為P=10×C1/(C0-C1)(C0為藥物在油相中的初始濃度,C1為平衡后藥物在油相中的濃度),繪制油水分配系數(shù)-時間曲線,結果見表2~3、圖2~3。由此可知,pH 為 2.5、6、7 時,白樺脂酸油水分配平衡時間為 8 h;pH 為 2.5、4、5、8 時,蒸餾水、人工胃液、人工腸液中白樺脂酸油水分配平衡時間為 10 h;pH 為 5、6 時,蒸餾水、人工胃液中馬甲子素油水分配平衡時間為8 h;pH 為2.4、3、4、7、8 時,人工腸液中馬甲子素油水分配平衡時間為10 h,表明振搖時間應大于10 h 以保證藥物在充分分配平衡。
圖2 白樺脂酸油水分配系數(shù)-時間曲線Fig.2 Oil-water partition coefficient-time curves for betulinic acid
2.4 不同pH 下油水分配系數(shù)測定[8-10]精密稱取馬甲子總三萜適量,置于量瓶中,用 “2.3.1”項下不同pH 油相溶解稀釋,移取10 mL 稀釋后的各油相和1 mL 各水相于具塞試管中,置于恒溫搖床上振搖 10 h(室溫,120 次/min),10 000 r/min 離心 10 min,過濾,取續(xù)濾液適量,在 “2.1.1”項色譜條件下測定馬甲子素、白樺脂酸含有量,計算兩者油水分配系數(shù),結果見圖4、表4。
表2 時間對白樺脂酸油水分配系數(shù)的影響(n=3)Tab.2 Effect of time on oil-water partition coefficient of betulinic acid(n=3)
表3 時間對馬甲子素油水分配系數(shù)的影響(n=3)Tab.3 Effect of time on oil-water partition coefficient of paliurusene(n=3)
圖3 馬甲子素油水分配系數(shù)-時間曲線Fig.3 Oil-water partition coefficient-time curves for paliurusene
大部分藥物的溶解度參數(shù)(δ)范圍為8~12,而正辛醇為10.24,恰好處在中值附近,并與細胞膜溶解度參數(shù)(10.3)非常接近,這使得藥物在該溶劑中可形成近似理想的溶液。另外,正辛醇相較于其他惰性溶劑具有更好的極性和溶解性,藥物在分配過程中更容易進入其中,從而更加便于測定,故選擇該溶劑作為油相。課題組前期測定了馬甲子總三萜在水、磷酸鹽緩沖液中的飽和溶解度,發(fā)現(xiàn)馬甲子素、白樺脂酸溶解度較低,HPLC 法無法測定其含有量,再將油相、水相等體積混合,發(fā)現(xiàn)由于兩者水溶性均較差,導致測定結果誤差大,最終確定油相、水相比例為10 ∶1,此時穩(wěn)定性大大提高。
圖4 pH 值對白樺脂酸、馬甲子素油水分配系數(shù)的影響Fig.4 Effects of pH values on oil-water partition coefficients of betulinic acid and paliurusene
表4 pH 值對白樺脂酸、馬甲子素油水分配系數(shù)的影響(n=3)Tab.4 Effects of pH values on oil-water partition coefficients of betulinic acid and paliurusene(n=3)
藥物在體內的溶解、吸收、分布、轉運與其水溶性、脂溶性,即油水分配系數(shù)(P)有關[11],藥物通過細胞膜時需要特定疏水性、親水性,而lgP可作為預先判斷藥物在腸道中吸收情況的重要依據。其中,lgP<0 時藥物水溶性太強,腸道中不容易被吸收;lgP>5 時,藥物脂溶性太強,導致很難從細胞膜內側釋放;0<lgP<5 時,可從胃腸道給藥吸收,而且在 1~3 時藥物吸收較為理想[12-14]。本實驗發(fā)現(xiàn),馬甲子總三萜中白樺脂酸、馬甲子素的 lgP分別為 2.91~3.15、1.96~2.13,在 0~5 范圍內,表明兩者均可用于胃腸道藥物吸收,而且后者胃腸道吸收能力可能更強。
根據前期預實驗及相關文獻可知,馬甲子總三萜中主要化學成分的溶解度較小,但本實驗發(fā)現(xiàn)其中的主要化合物具有良好的胃腸道吸收能力,是屬于低溶解度具有一定滲透性的藥物。因此,將馬甲子總三萜制成口服藥物時,應注意提高藥物在體內的溶出,可考慮制成固體分散體[15]、包合物[16]、微乳[17]等。